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 #include "gc.h"
  51 #if defined LISP_FEATURE_GENCGC
  52 #include "gencgc-internal.h"
  53 #endif
  54
  55 size_t os_vm_page_size;
  56
  57 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
  58 #include <linux/unistd.h>
  59 #include <errno.h>
  60
  61 /* values taken from the kernel's linux/futex.h.  This header file
  62    doesn't exist in userspace, which is our excuse for not grovelling
  63    them automatically */
  64 #define FUTEX_WAIT (0)
  65 #define FUTEX_WAKE (1)
  66 #define FUTEX_FD (2)
  67 #define FUTEX_REQUEUE (3)
  68
  69 #define __NR_sys_futex __NR_futex
  70
  71 _syscall4(int,sys_futex,
  72           int *, futex,
  73           int, op,
  74           int, val,
  75           struct timespec *, rel);
  76
  77 int
  78 futex_wait(int *lock_word, int oldval)
  79 {
  80     int t= sys_futex(lock_word,FUTEX_WAIT,oldval, 0);
  81     return t;
  82 }
  83
  84 int
  85 futex_wake(int *lock_word, int n)
  86 {
  87     return sys_futex(lock_word,FUTEX_WAKE,n,0);
  88 }
  89 #endif
  90
  91 \f
  92 int linux_sparc_siginfo_bug = 0;
  93 int linux_no_threads_p = 0;
  94
  95 void
  96 os_init(void)
  97 {
  98     /* Conduct various version checks: do we have enough mmap(), is
  99      * this a sparc running 2.2, can we do threads? */
 100 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 101     int *futex=0;
 102 #endif
 103     struct utsname name;
 104     int major_version;
 105     int minor_version;
 106     char *p;
 107     uname(&name);
 108     p=name.release;
 109     major_version = atoi(p);
 110     p=strchr(p,'.')+1;
 111     minor_version = atoi(p);
 112     if (major_version<2) {
 113         lose("linux kernel version too old: major version=%d (can't run in version < 2.0.0)",
 114              major_version);
 115     }
 116     if (!(major_version>2 || minor_version >= 4)) {
 117 #ifdef LISP_FEATURE_SPARC
 118         FSHOW((stderr,"linux kernel %d.%d predates 2.4;\n enabling workarounds for SPARC kernel bugs in signal handling.\n", major_version,minor_version));
 119         linux_sparc_siginfo_bug = 1;
 120 #endif
 121     }
 122 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 123     futex_wait(futex,-1);
 124     if(errno==ENOSYS)  linux_no_threads_p = 1;
 125     if(linux_no_threads_p)
 126         fprintf(stderr,"Linux with NPTL support (e.g. kernel 2.6 or newer) required for \nthread-enabled SBCL.  Disabling thread support.\n\n");
 127 #endif
 128     os_vm_page_size = getpagesize();
 129 }
 130
 131
 132 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 133 /* The Alpha is a 64 bit CPU.  SBCL is a 32 bit application.  Due to all
 134  * the places that assume we can get a pointer into a fixnum with no
 135  * information loss, we have to make sure it allocates all its ram in the
 136  * 0-2Gb region.  */
 137
 138 static void * under_2gb_free_pointer=DYNAMIC_1_SPACE_END;
 139 #endif
 140
 141 os_vm_address_t
 142 os_validate(os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 143 {
 144     int flags =  MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_NORESERVE;
 145     os_vm_address_t actual ;
 146
 147     if (addr)
 148         flags |= MAP_FIXED;
 149 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 150     else {
 151         flags |= MAP_FIXED;
 152         addr=under_2gb_free_pointer;
 153     }
 154 #endif
 155     actual = mmap(addr, len, OS_VM_PROT_ALL, flags, -1, 0);
 156     if (actual == MAP_FAILED || (addr && (addr!=actual))) {
 157         perror("mmap");
 158         return 0;               /* caller should check this */
 159     }
 160
 161 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 162
 163     len=(len+(os_vm_page_size-1))&(~(os_vm_page_size-1));
 164     under_2gb_free_pointer+=len;
 165 #endif
 166
 167     return actual;
 168 }
 169
 170 void
 171 os_invalidate(os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 172 {
 173     if (munmap(addr,len) == -1) {
 174         perror("munmap");
 175     }
 176 }
 177
 178 os_vm_address_t
 179 os_map(int fd, int offset, os_vm_address_t addr, os_vm_size_t len)
 180 {
 181     os_vm_address_t actual;
 182
 183     actual = mmap(addr, len, OS_VM_PROT_ALL, MAP_PRIVATE | MAP_FIXED,
 184                   fd, (off_t) offset);
 185     if (actual == MAP_FAILED || (addr && (addr != actual))) {
 186         perror("mmap");
 187         lose("unexpected mmap(..) failure");
 188     }
 189
 190     return actual;
 191 }
 192
 193 void
 194 os_protect(os_vm_address_t address, os_vm_size_t length, os_vm_prot_t prot)
 195 {
 196     if (mprotect(address, length, prot) == -1) {
 197         perror("mprotect");
 198     }
 199 }
 200 \f
 201 boolean
 202 is_valid_lisp_addr(os_vm_address_t addr)
 203 {
 204     struct thread *th;
 205     size_t ad = (size_t) addr;
 206
 207     if ((READ_ONLY_SPACE_START <= ad && ad < READ_ONLY_SPACE_END)
 208         || (STATIC_SPACE_START <= ad && ad < STATIC_SPACE_END)
 209 #if defined LISP_FEATURE_GENCGC
 210         || (DYNAMIC_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_SPACE_END)
 211 #else
 212         || (DYNAMIC_0_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_0_SPACE_END)
 213         || (DYNAMIC_1_SPACE_START <= ad && ad < DYNAMIC_1_SPACE_END)
 214 #endif
 215         )
 216         return 1;
 217     for_each_thread(th) {
 218         if((size_t)(th->control_stack_start) <= ad
 219            && ad < (size_t)(th->control_stack_end))
 220             return 1;
 221         if((size_t)(th->binding_stack_start) <= ad
 222            && ad < (size_t)(th->binding_stack_start + BINDING_STACK_SIZE))
 223             return 1;
 224     }
 225     return 0;
 226 }
 227 \f
 228 /*
 229  * any OS-dependent special low-level handling for signals
 230  */
 231
 232
 233 #if defined LISP_FEATURE_GENCGC
 234
 235 /*
 236  * The GENCGC needs to be hooked into whatever signal is raised for
 237  * page fault on this OS.
 238  */
 239 static void
 240 sigsegv_handler(int signal, siginfo_t *info, void* void_context)
 241 {
 242     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 243     void* fault_addr = (void*)info->si_addr;
 244     if (!gencgc_handle_wp_violation(fault_addr))
 245         if(!handle_guard_page_triggered(context,fault_addr))
 246 #ifdef LISP_FEATURE_C_STACK_IS_CONTROL_STACK
 247             arrange_return_to_lisp_function(context, SymbolFunction(MEMORY_FAULT_ERROR));
 248 #else
 249             interrupt_handle_now(signal, info, context);
 250 #endif
 251 }
 252
 253 #else
 254
 255 static void
 256 sigsegv_handler(int signal, siginfo_t *info, void* void_context)
 257 {
 258     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 259     os_vm_address_t addr = arch_get_bad_addr(signal,info,context);
 260
 261 #ifdef LISP_FEATURE_ALPHA
 262     /* Alpha stuff: This is the end of a pseudo-atomic section during
 263        which a signal was received.  We must deal with the pending
 264        interrupt (see also interrupt.c, ../code/interrupt.lisp)
 265
 266        (how we got here: when interrupting, we set bit 63 in reg_ALLOC.
 267        At the end of the atomic section we tried to write to reg_ALLOC,
 268        got a SIGSEGV (there's nothing mapped there) so ended up here. */
 269     if (addr != NULL &&
 270         *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) & (1L<<63)){
 271         *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) -= (1L<<63);
 272         interrupt_handle_pending(context);
 273         return;
 274     }
 275 #endif
 276
 277     if(!interrupt_maybe_gc(signal, info, context))
 278         if(!handle_guard_page_triggered(context,addr))
 279             interrupt_handle_now(signal, info, context);
 280 }
 281 #endif
 282
 283 void
 284 os_install_interrupt_handlers(void)
 285 {
 286     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_MEMORY_FAULT,
 287                                                  sigsegv_handler);
 288 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
 289     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_INTERRUPT_THREAD,
 290                                                  interrupt_thread_handler);
 291     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIG_STOP_FOR_GC,
 292                                                  sig_stop_for_gc_handler);
 293 #endif
 294 }