src/runtime/mips-arch.c

   1 /*
   2
   3  $Header$
   4
   5  This code was written as part of the CMU Common Lisp project at
   6  Carnegie Mellon University, and has been placed in the public domain.
   7
   8 */
   9
  10 #include <stdio.h>
  11
  12 #include "runtime.h"
  13 #include "arch.h"
  14 #include "sbcl.h"
  15 #include "globals.h"
  16 #include "validate.h"
  17 #include "os.h"
  18 #include "lispregs.h"
  19 #include "signal.h"
  20 #include "alloc.h"
  21 #include "interrupt.h"
  22 #include "interr.h"
  23 #include "breakpoint.h"
  24 #include "monitor.h"
  25
  26 void arch_init()
  27 {
  28     return;
  29 }
  30
  31 os_vm_address_t arch_get_bad_addr(int signam, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context)
  32 {
  33     /* Classic CMUCL comment:
  34
  35        Finding the bad address on the mips is easy. */
  36     return (os_vm_address_t) siginfo->si_addr;
  37 }
  38
  39 unsigned long
  40 emulate_branch(os_context_t *context, unsigned long inst)
  41 {
  42     long opcode = inst >> 26;
  43     long r1 = (inst >> 21) & 0x1f;
  44     long r2 = (inst >> 16) & 0x1f;
  45     long bdisp = (inst&(1<<15)) ? inst | (-1 << 16) : inst&0xffff;
  46     long jdisp = (inst&(1<<25)) ? inst | (-1 << 26) : inst&0xffff;
  47     long disp = 0;
  48
  49     switch(opcode) {
  50     case 0x1: /* bltz, bgez, bltzal, bgezal */
  51         switch((inst >> 16) & 0x1f) {
  52         case 0x00: /* bltz */
  53             if(*os_context_register_addr(context, r1) < 0)
  54                 disp = bdisp;
  55             break;
  56         case 0x01: /* bgez */
  57             if(*os_context_register_addr(context, r1) >= 0)
  58                 disp = bdisp;
  59             break;
  60         case 0x10: /* bltzal */
  61             if(*os_context_register_addr(context, r1) < 0)
  62                 disp = bdisp;
  63             *os_context_register_addr(context, 31) = *os_context_pc_addr(context) + 4;
  64             break;
  65         case 0x11: /* bgezal */
  66             if(*os_context_register_addr(context, r1) >= 0)
  67                 disp = bdisp;
  68             *os_context_register_addr(context, 31) = *os_context_pc_addr(context) + 4;
  69             break;
  70         }
  71         break;
  72     case 0x4: /* beq */
  73         if(*os_context_register_addr(context, r1)
  74            == *os_context_register_addr(context, r2))
  75             disp = bdisp;
  76         break;
  77     case 0x5: /* bne */
  78         if(*os_context_register_addr(context, r1)
  79            != *os_context_register_addr(context, r2))
  80             disp = bdisp;
  81         break;
  82     case 0x6: /* ble */
  83         if(*os_context_register_addr(context, r1)
  84            /* FIXME: One has to assume that the CMUCL gods of old have
  85               got the sign issues right... but it might be worth
  86               checking, someday */
  87            <= *os_context_register_addr(context, r2))
  88             disp = bdisp;
  89         break;
  90     case 0x7: /* bgtz */
  91         if(*os_context_register_addr(context, r1)
  92            >= *os_context_register_addr(context, r2))
  93             disp = bdisp;
  94         break;
  95     case 0x2: /* j */
  96         disp = jdisp;
  97         break;
  98     case 0x3: /* jal */
  99         disp = jdisp;
 100         *os_context_register_addr(context, 31) = *os_context_pc_addr(context) + 4;
 101         break;
 102     }
 103     return (*os_context_pc_addr(context) + disp * 4);
 104 }
 105
 106 void arch_skip_instruction(os_context_t *context)
 107 {
 108     /* Skip the offending instruction */
 109     if (os_context_bd_cause(context))
 110         *os_context_pc_addr(context) =
 111             emulate_branch(context,
 112                            *(unsigned long *) *os_context_pc_addr(context));
 113     else
 114         *os_context_pc_addr(context) += 4;
 115
 116     os_flush_icache((os_vm_address_t) *os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned long));
 117 }
 118
 119 unsigned char *arch_internal_error_arguments(os_context_t *context)
 120 {
 121     if (os_context_bd_cause(context))
 122         return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context) + 8);
 123     else
 124         return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context) + 4);
 125 }
 126
 127 boolean arch_pseudo_atomic_atomic(os_context_t *context)
 128 {
 129     return *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC) & 1;
 130 }
 131
 132 #define PSEUDO_ATOMIC_INTERRUPTED_BIAS 0x7f000000
 133
 134 void arch_set_pseudo_atomic_interrupted(os_context_t *context)
 135 {
 136     *os_context_register_addr(context, reg_NL4) |= 1<<31;
 137 }
 138
 139 unsigned long arch_install_breakpoint(void *pc)
 140 {
 141     unsigned long *ptr = (unsigned long *)pc;
 142     unsigned long result = *ptr;
 143     *ptr = (trap_Breakpoint << 16) | 0xd;
 144
 145     os_flush_icache((os_vm_address_t)ptr, sizeof(unsigned long));
 146
 147     return result;
 148 }
 149
 150 void arch_remove_breakpoint(void *pc, unsigned long orig_inst)
 151 {
 152     *(unsigned long *)pc = orig_inst;
 153
 154     os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
 155 }
 156
 157 static unsigned long *skipped_break_addr, displaced_after_inst;
 158 static sigset_t orig_sigmask;
 159
 160 void arch_do_displaced_inst(os_context_t *context,
 161                             unsigned int orig_inst)
 162 {
 163     unsigned long *pc = (unsigned long *)*os_context_pc_addr(context);
 164     unsigned long *break_pc, *next_pc;
 165     unsigned long next_inst;
 166     int opcode;
 167
 168     orig_sigmask = *os_context_sigmask_addr(context);
 169     sigaddset_blockable(os_context_sigmask_addr(context));
 170
 171     /* Figure out where the breakpoint is, and what happens next. */
 172     if (os_context_bd_cause(context)) {
 173         break_pc = pc+1;
 174         next_inst = *pc;
 175     }
 176     else {
 177         break_pc = pc;
 178         next_inst = orig_inst;
 179     }
 180
 181     /* Put the original instruction back. */
 182     *break_pc = orig_inst;
 183     os_flush_icache((os_vm_address_t)break_pc, sizeof(unsigned long));
 184     skipped_break_addr = break_pc;
 185
 186     /* Figure out where it goes. */
 187     opcode = next_inst >> 26;
 188     if (opcode == 1 || ((opcode & 0x3c) == 0x4) || ((next_inst & 0xf00e0000) == 0x80000000)) {
 189
 190         next_pc = emulate_branch(context, next_inst);
 191     }
 192     else
 193         next_pc = pc+1;
 194
 195     displaced_after_inst = *next_pc;
 196     *next_pc = (trap_AfterBreakpoint << 16) | 0xd;
 197     os_flush_icache((os_vm_address_t)next_pc, sizeof(unsigned long));
 198 }
 199
 200 static void sigtrap_handler(int signal, siginfo_t *info, void *void_context)
 201 {
 202     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 203     sigset_t *mask;
 204     int code;
 205     /* Don't disallow recursive breakpoint traps.  Otherwise, we can't */
 206     /* use debugger breakpoints anywhere in here. */
 207     mask = os_context_sigmask_addr(context);
 208     sigsetmask(mask);
 209     code = ((*(int *) (*os_context_pc_addr(context))) >> 16) & 0x1f;
 210
 211     switch (code) {
 212     case trap_PendingInterrupt:
 213         arch_skip_instruction(context);
 214         interrupt_handle_pending(context);
 215         break;
 216
 217     case trap_Halt:
 218         fake_foreign_function_call(context);
 219         lose("%%primitive halt called; the party is over.\n");
 220
 221     case trap_Error:
 222     case trap_Cerror:
 223         interrupt_internal_error(signal, info, context, code==trap_Cerror);
 224         break;
 225
 226     case trap_Breakpoint:
 227         handle_breakpoint(signal, info, context);
 228         break;
 229
 230     case trap_FunEndBreakpoint:
 231         *os_context_pc_addr(context) = (int)handle_fun_end_breakpoint(signal, info, context);
 232         break;
 233
 234     case trap_AfterBreakpoint:
 235         *skipped_break_addr = (trap_Breakpoint << 16) | 0xd;
 236         os_flush_icache((os_vm_address_t)skipped_break_addr,
 237                         sizeof(unsigned long));
 238         skipped_break_addr = NULL;
 239         *(unsigned long *)(*os_context_pc_addr(context)) = displaced_after_inst;
 240         os_flush_icache((os_vm_address_t) *os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned long));
 241         *os_context_sigmask_addr(context) = orig_sigmask;
 242         break;
 243
 244     case 0x10:
 245         /* Clear the flag */
 246         *os_context_register_addr(context, reg_NL4) &= 0x7fffffff;
 247         arch_skip_instruction(context);
 248         interrupt_handle_pending(context);
 249         return;
 250
 251     default:
 252         interrupt_handle_now(signal, info, context);
 253         break;
 254     }
 255 }
 256
 257 /* FIXME: We must have one of these somewhere. Also, export
 258    N-FIXNUM-TAG-BITS from Lispland and use it rather than 2 here. */
 259 #define FIXNUM_VALUE(lispobj) (((int)lispobj)>>2)
 260
 261 void sigfpe_handler(int signal, siginfo_t *info, void *void_context)
 262 {
 263     unsigned long bad_inst;
 264     unsigned int op, rs, rt, rd, funct, dest;
 265     int immed;
 266     long result;
 267     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 268
 269     if (os_context_bd_cause(context))
 270         bad_inst = *(unsigned long *)(*os_context_pc_addr(context) + 4);
 271     else
 272         bad_inst = *(unsigned long *)(*os_context_pc_addr(context));
 273
 274     op = (bad_inst >> 26) & 0x3f;
 275     rs = (bad_inst >> 21) & 0x1f;
 276     rt = (bad_inst >> 16) & 0x1f;
 277     rd = (bad_inst >> 11) & 0x1f;
 278     funct = bad_inst & 0x3f;
 279     immed = (((int)(bad_inst & 0xffff)) << 16) >> 16;
 280
 281     switch (op) {
 282     case 0x0: /* SPECIAL */
 283         switch (funct) {
 284         case 0x20: /* ADD */
 285             /* FIXME: Hopefully, this whole section can just go away,
 286                with the rewrite of pseudo-atomic and the deletion of
 287                overflow VOPs */
 288             /* Check to see if this is really a pa_interrupted hit */
 289             if (rs == reg_ALLOC && rt == reg_NL4) {
 290                 *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC)
 291                     += (*os_context_register_addr(context, reg_NL4)
 292                         - PSEUDO_ATOMIC_INTERRUPTED_BIAS);
 293                 arch_skip_instruction(context);
 294                 interrupt_handle_pending(context);
 295                 return;
 296             }
 297             result = FIXNUM_VALUE(*os_context_register_addr(context, rs))
 298                 + FIXNUM_VALUE(*os_context_register_addr(context, rt));
 299             dest = rd;
 300             break;
 301
 302         case 0x22: /* SUB */
 303             result = FIXNUM_VALUE(*os_context_register_addr(context, rs))
 304                 - FIXNUM_VALUE(*os_context_register_addr(context, rt));
 305             dest = rd;
 306             break;
 307
 308         default:
 309             dest = 32;
 310             break;
 311         }
 312         break;
 313
 314     case 0x8: /* ADDI */
 315         result = FIXNUM_VALUE(*os_context_register_addr(context,rs)) + (immed>>2);
 316         dest = rt;
 317         break;
 318
 319     default:
 320         dest = 32;
 321         break;
 322     }
 323
 324     if (dest < 32) {
 325         dynamic_space_free_pointer =
 326             (lispobj *) *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC);
 327
 328         *os_context_register_addr(context,dest) = alloc_number(result);
 329
 330         *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC) =
 331             (unsigned long) dynamic_space_free_pointer;
 332
 333         arch_skip_instruction(context);
 334
 335     }
 336     else
 337         interrupt_handle_now(signal, info, context);
 338 }
 339
 340 void arch_install_interrupt_handlers()
 341 {
 342     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGTRAP,sigtrap_handler);
 343     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGFPE,sigfpe_handler);
 344 }
 345
 346 extern lispobj call_into_lisp(lispobj fun, lispobj *args, int nargs);
 347
 348 lispobj funcall0(lispobj function)
 349 {
 350     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 351
 352     return call_into_lisp(function, args, 0);
 353 }
 354
 355 lispobj funcall1(lispobj function, lispobj arg0)
 356 {
 357     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 358
 359     current_control_stack_pointer += 1;
 360     args[0] = arg0;
 361
 362     return call_into_lisp(function, args, 1);
 363 }
 364
 365 lispobj funcall2(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1)
 366 {
 367     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 368
 369     current_control_stack_pointer += 2;
 370     args[0] = arg0;
 371     args[1] = arg1;
 372
 373     return call_into_lisp(function, args, 2);
 374 }
 375
 376 lispobj funcall3(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1, lispobj arg2)
 377 {
 378     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 379
 380     current_control_stack_pointer += 3;
 381     args[0] = arg0;
 382     args[1] = arg1;
 383     args[2] = arg2;
 384
 385     return call_into_lisp(function, args, 3);
 386 }
 387