src/runtime/linux-os.c

   1 /*
   2  * the Linux incarnation of OS-dependent routines.  See also
   3  * $(sbcl_arch)-linux-os.c
   4  *
   5  * This file (along with os.h) exports an OS-independent interface to
   6  * the operating system VM facilities. Surprise surprise, this
   7  * interface looks a lot like the Mach interface (but simpler in some
   8  * places). For some operating systems, a subset of these functions
   9  * will have to be emulated.
  10  */
  11
  12 /*
  13  * This software is part of the SBCL system. See the README file for
  14  * more information.
  15  *
  16  * This software is derived from the CMU CL system, which was
  17  * written at Carnegie Mellon University and released into the
  18  * public domain. The software is in the public domain and is
  19  * provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  20  * files for more information.
  21  */
  22
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <sys/param.h>
  25 #include <sys/file.h>
  26 #include "sbcl.h"
  27 #include "./signal.h"
  28 #include "os.h"
  29 #include "arch.h"
  30 #include "globals.h"
  31 #include "interrupt.h"
  32 #include "interr.h"
  33 #include "lispregs.h"
  34 #include "runtime.h"
  35 #include "genesis/static-symbols.h"
  36 #include "genesis/fdefn.h"
  37 #include <sys/socket.h>
  38 #include <sys/utsname.h>
  39
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <signal.h>
  42 /* #include <sys/sysinfo.h> */
  43 #include <sys/time.h>
  44 #include <sys/stat.h>
  45 #include <unistd.h>
  46 #include <linux/version.h>
  47
  48 #include "validate.h"
  49 #include "thread.h"
  50 size_t os_vm_page_size;
  51
  52 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
  53 #include <linux/unistd.h>
  54 #include <errno.h>
  55
  56 /* values taken from the kernel's linux/futex.h.  This header file
  57    doesn't exist in userspace, which is our excuse for not grovelling
  58    them automatically */
  59 #define FUTEX_WAIT (0)
  60 #define FUTEX_WAKE (1)
  61 #define FUTEX_FD (2)
  62 #define FUTEX_REQUEUE (3)
  63
  64 #define __NR_sys_futex __NR_futex
  65
  66 _syscall4(int,sys_futex,
  67           int *, futex,
  68           int, op,
  69           int, val,
  70           struct timespec *, rel);
  71 #endif
  72
  73 #include "gc.h"
  74 \f
  75 int linux_sparc_siginfo_bug = 0;
  76 int linux_no_threads_p = 0;
  77
  78 void
  79 os_init(void)
  80 {
  81     /* Conduct various version checks: do we have enough mmap(), is
  82      * this a sparc running 2.2, can we do threads? */
  83 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
  84     int *futex=0;
  85 #endif
  86     struct utsname name;
  87     int major_version;
  88     int minor_version;
  89     char *p;
  90     uname(&name);
  91     p=name.release;
  92     major_version = atoi(p);
  93     p=strchr(p,'.')+1;
  94     minor_version = atoi(p);
  95     if (major_version<2) {
  96         lose("linux kernel version too old: major version=%d (can't run in version < 2.0.0)",
  97              major_version);
  98     }
  99     if (!(major_version>2 || minor_version >= 4)) {
 100 #ifdef LISP_FEATURE_SPARC
 101         FSHOW((stderr,"linux kernel %d.%d predates 2.4;\n enabling workarounds for SPARC kernel bugs in signal handling.\n", major_version,minor_version));
 102         linux_sparc_siginfo_bug = 1;
 103 #endif
 104     }
 105 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 106     futex_wait(futex,-1);
 107     if(errno==ENOSYS)  linux_no_threads_p = 1;
 108     if(linux_no_threads_p)
 109         fprintf(stderr,"Linux with NPTL support (e.g. kernel 2.6 or newer) required for \nthread-enabled SBCL.  Disabling thread support.\n\n");
 110 #endif
 111     os_vm_page_size = getpagesize();
 112 }
 113
 114
 115 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 116 /* The Alpha is a 64 bit CPU.  SBCL is a 32 bit application.  Due to all
 117  * the places that assume we can get a pointer into a fixnum with no
 118  * information loss, we have to make sure it allocates all its ram in the
 119  * 0-2Gb region.  */
 120
 121 static void * under_2gb_free_pointer=DYNAMIC_1_SPACE_END;
 122 #endif
 123
 124 os_vm_address_t
 125 os_validate(os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 126 {
 127     int flags =  MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_NORESERVE;
 128     os_vm_address_t actual ;
 129
 130     if (addr)
 131         flags |= MAP_FIXED;
 132 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 133     else {
 134         flags |= MAP_FIXED;
 135         addr=under_2gb_free_pointer;
 136     }
 137 #endif
 138     actual = mmap(addr, len, OS_VM_PROT_ALL, flags, -1, 0);
 139     if (actual == MAP_FAILED || (addr && (addr!=actual))) {
 140         perror("mmap");
 141         return 0;               /* caller should check this */
 142     }
 143
 144 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 145
 146     len=(len+(os_vm_page_size-1))&(~(os_vm_page_size-1));
 147     under_2gb_free_pointer+=len;
 148 #endif
 149
 150     return actual;
 151 }
 152
 153 void
 154 os_invalidate(os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 155 {
 156     if (munmap(addr,len) == -1) {
 157         perror("munmap");
 158     }
 159 }
 160
 161 os_vm_address_t
 162 os_map(int fd, int offset, os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 163 {
 164     os_vm_address_t actual;
 165
 166     actual = mmap(addr, len, OS_VM_PROT_ALL, MAP_PRIVATE | MAP_FIXED,
 167                   fd, (off_t) offset);
 168     if (actual == MAP_FAILED || (addr && (addr != actual))) {
 169         perror("mmap");
 170         lose("unexpected mmap(..) failure");
 171     }
 172
 173     return actual;
 174 }
 175
 176 void
 177 os_protect(os_vm_address_t address, os_vm_size_t length, os_vm_prot_t prot)
 178 {
 179     if (mprotect(address, length, prot) == -1) {
 180         perror("mprotect");
 181     }
 182 }
 183 \f
 184 boolean
 185 is_valid_lisp_addr(os_vm_address_t addr)
 186 {
 187     struct thread *th;
 188     size_t ad = (size_t) addr;
 189
 190     if ((READ_ONLY_SPACE_START <= ad && ad < READ_ONLY_SPACE_END)
 191         || (STATIC_SPACE_START <= ad && ad < STATIC_SPACE_END)
 192 #if defined LISP_FEATURE_GENCGC
 193         || (DYNAMIC_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_SPACE_END)
 194 #else
 195         || (DYNAMIC_0_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_0_SPACE_END)
 196         || (DYNAMIC_1_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_1_SPACE_END)
 197 #endif
 198         )
 199         return 1;
 200     for_each_thread(th) {
 201         if((size_t)(th->control_stack_start) <= ad
 202            && ad < (size_t)(th->control_stack_end))
 203             return 1;
 204         if((size_t)(th->binding_stack_start) <= ad
 205            && ad < (size_t)(th->binding_stack_start + BINDING_STACK_SIZE))
 206             return 1;
 207     }
 208     return 0;
 209 }
 210 \f
 211 /*
 212  * any OS-dependent special low-level handling for signals
 213  */
 214
 215
 216 #if defined LISP_FEATURE_GENCGC
 217
 218 /*
 219  * The GENCGC needs to be hooked into whatever signal is raised for
 220  * page fault on this OS.
 221  */
 222 static void
 223 sigsegv_handler(int signal, siginfo_t *info, void* void_context)
 224 {
 225     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 226     void* fault_addr = (void*)info->si_addr;
 227     if (!gencgc_handle_wp_violation(fault_addr))
 228         if(!handle_guard_page_triggered(context,fault_addr))
 229 #ifdef LISP_FEATURE_C_STACK_IS_CONTROL_STACK
 230             arrange_return_to_lisp_function(context, SymbolFunction(MEMORY_FAULT_ERROR));
 231 #else
 232             interrupt_handle_now(signal, info, context);
 233 #endif
 234 }
 235
 236 #else
 237
 238 static void
 239 sigsegv_handler(int signal, siginfo_t *info, void* void_context)
 240 {
 241     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 242     os_vm_address_t addr = arch_get_bad_addr(signal,info,context);
 243
 244 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 245     /* Alpha stuff: This is the end of a pseudo-atomic section during
 246        which a signal was received.  We must deal with the pending
 247        interrupt (see also interrupt.c, ../code/interrupt.lisp)
 248
 249        (how we got here: when interrupting, we set bit 63 in reg_ALLOC.
 250        At the end of the atomic section we tried to write to reg_ALLOC,
 251        got a SIGSEGV (there's nothing mapped there) so ended up here. */
 252     if (addr != NULL &&
 253         *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) & (1L<<63)){
 254         *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) -= (1L<<63);
 255         interrupt_handle_pending(context);
 256         return;
 257     }
 258 #endif
 259
 260     if(!interrupt_maybe_gc(signal, info, context))
 261         if(!handle_guard_page_triggered(context,addr))
 262             interrupt_handle_now(signal, info, context);
 263 }
 264 #endif
 265
 266 void
 267 os_install_interrupt_handlers(void)
 268 {
 269     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_MEMORY_FAULT,
 270                                                  sigsegv_handler);
 271 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 272     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_INTERRUPT_THREAD,
 273                                                  interrupt_thread_handler);
 274     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_STOP_FOR_GC,
 275                                                  sig_stop_for_gc_handler);
 276 #endif
 277 }
 278
 279 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 280 int
 281 futex_wait(int *lock_word, int oldval)
 282 {
 283     int t= sys_futex(lock_word,FUTEX_WAIT,oldval, 0);
 284     return t;
 285 }
 286
 287 int
 288 futex_wake(int *lock_word, int n)
 289 {
 290     return sys_futex(lock_word,FUTEX_WAKE,n,0);
 291 }
 292 #endif