src/runtime/sparc-arch.c

   1 /*
   2  * This software is part of the SBCL system. See the README file for
   3  * more information.
   4  *
   5  * This software is derived from the CMU CL system, which was
   6  * written at Carnegie Mellon University and released into the
   7  * public domain. The software is in the public domain and is
   8  * provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
   9  * files for more information.
  10  */
  11 #include <stdio.h>
  12
  13 #include "sbcl.h"
  14 #include "runtime.h"
  15 #include "arch.h"
  16 #include "globals.h"
  17 #include "validate.h"
  18 #include "os.h"
  19 #include "lispregs.h"
  20 #include "signal.h"
  21 #include "alloc.h"
  22 #include "interrupt.h"
  23 #include "interr.h"
  24 #include "breakpoint.h"
  25 #include "monitor.h"
  26
  27 #ifdef LISP_FEATURE_LINUX
  28 extern int linux_sparc_siginfo_bug;
  29 #endif
  30
  31 void arch_init(void)
  32 {
  33     return;
  34 }
  35
  36 os_vm_address_t arch_get_bad_addr(int sig, siginfo_t *code, os_context_t *context)
  37 {
  38     unsigned int badinst;
  39     unsigned int *pc;
  40     int rs1;
  41
  42     pc = (unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
  43
  44     /* On the sparc, we have to decode the instruction. */
  45
  46     /* Make sure it's not the pc thats bogus, and that it was lisp code */
  47     /* that caused the fault. */
  48     if ((unsigned long) pc & 3) {
  49       /* Unaligned */
  50       return NULL;
  51     }
  52     if ((pc < READ_ONLY_SPACE_START ||
  53          pc >= READ_ONLY_SPACE_START+READ_ONLY_SPACE_SIZE) &&
  54         (pc < current_dynamic_space ||
  55          pc >= current_dynamic_space + DYNAMIC_SPACE_SIZE)) {
  56       return NULL;
  57     }
  58
  59     badinst = *pc;
  60
  61     if ((badinst >> 30) != 3)
  62         /* All load/store instructions have op = 11 (binary) */
  63         return 0;
  64
  65     rs1 = (badinst>>14)&0x1f;
  66
  67     if (badinst & (1<<13)) {
  68         /* r[rs1] + simm(13) */
  69         int simm13 = badinst & 0x1fff;
  70
  71         if (simm13 & (1<<12))
  72             simm13 |= -1<<13;
  73
  74         return (os_vm_address_t)
  75             (*os_context_register_addr(context, rs1)+simm13);
  76     }
  77     else {
  78         /* r[rs1] + r[rs2] */
  79         int rs2 = badinst & 0x1f;
  80
  81         return (os_vm_address_t)
  82             (*os_context_register_addr(context, rs1) +
  83              *os_context_register_addr(context, rs2));
  84     }
  85 }
  86
  87 void arch_skip_instruction(os_context_t *context)
  88 {
  89     ((char *) *os_context_pc_addr(context)) = ((char *) *os_context_npc_addr(context));
  90     ((char *) *os_context_npc_addr(context)) += 4;
  91 }
  92
  93 unsigned char *arch_internal_error_arguments(os_context_t *context)
  94 {
  95     return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context) + 4);
  96 }
  97
  98 boolean arch_pseudo_atomic_atomic(os_context_t *context)
  99 {
 100     return ((*os_context_register_addr(context,reg_ALLOC)) & 4);
 101 }
 102
 103 void arch_set_pseudo_atomic_interrupted(os_context_t *context)
 104 {
 105     *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  1;
 106 }
 107
 108 unsigned int arch_install_breakpoint(void *pc)
 109 {
 110     unsigned int *ptr = (unsigned int *)pc;
 111     unsigned int result = *ptr;
 112     *ptr = trap_Breakpoint;
 113
 114     os_flush_icache((os_vm_address_t) pc, sizeof(unsigned int));
 115
 116     return result;
 117 }
 118
 119 void arch_remove_breakpoint(void *pc, unsigned int orig_inst)
 120 {
 121     *(unsigned int *)pc = orig_inst;
 122     os_flush_icache((os_vm_address_t) pc, sizeof(unsigned int));
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Perform the instruction that we overwrote with a breakpoint.  As we
 127  * don't have a single-step facility, this means we have to:
 128  * - put the instruction back
 129  * - put a second breakpoint at the following instruction,
 130  *   set after_breakpoint and continue execution.
 131  *
 132  * When the second breakpoint is hit (very shortly thereafter, we hope)
 133  * sigtrap_handler gets called again, but follows the AfterBreakpoint
 134  * arm, which
 135  * - puts a bpt back in the first breakpoint place (running across a
 136  *   breakpoint shouldn't cause it to be uninstalled)
 137  * - replaces the second bpt with the instruction it was meant to be
 138  * - carries on
 139  *
 140  * Clear?
 141  */
 142 static unsigned int *skipped_break_addr, displaced_after_inst;
 143 static sigset_t orig_sigmask;
 144
 145 void arch_do_displaced_inst(os_context_t *context, unsigned int orig_inst)
 146 {
 147     unsigned int *pc = (unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
 148     unsigned int *npc = (unsigned int *)(*os_context_npc_addr(context));
 149
 150   /*  orig_sigmask = context->sigmask;
 151       sigemptyset(&context->sigmask); */
 152   /* FIXME!!! */
 153   /* FILLBLOCKSET(&context->uc_sigmask);*/
 154
 155     *pc = orig_inst;
 156     os_flush_icache((os_vm_address_t) pc, sizeof(unsigned int));
 157     skipped_break_addr = pc;
 158     displaced_after_inst = *npc;
 159     *npc = trap_AfterBreakpoint;
 160     os_flush_icache((os_vm_address_t) npc, sizeof(unsigned int));
 161
 162 }
 163
 164 static int pseudo_atomic_trap_p(os_context_t *context)
 165 {
 166     unsigned int* pc;
 167     unsigned int badinst;
 168     int result;
 169
 170
 171     pc = (unsigned int*) *os_context_pc_addr(context);
 172     badinst = *pc;
 173     result = 0;
 174
 175     /* Check to see if the current instruction is a pseudo-atomic-trap */
 176     if (((badinst >> 30) == 2) && (((badinst >> 19) & 0x3f) == 0x3a)
 177         && (((badinst >> 13) & 1) == 1) && ((badinst & 0x7f) == PSEUDO_ATOMIC_TRAP))
 178         {
 179             unsigned int previnst;
 180             previnst = pc[-1];
 181             /*
 182              * Check to see if the previous instruction was an andcc alloc-tn,
 183              * 3, zero-tn instruction.
 184              */
 185             if (((previnst >> 30) == 2) && (((previnst >> 19) & 0x3f) == 0x11)
 186                 && (((previnst >> 14) & 0x1f) == reg_ALLOC)
 187                 && (((previnst >> 25) & 0x1f) == reg_ZERO)
 188                 && (((previnst >> 13) & 1) == 1)
 189                 && ((previnst & 0x1fff) == 3))
 190                 {
 191                     result = 1;
 192                 }
 193             else
 194                 {
 195                     fprintf(stderr, "Oops!  Got a PSEUDO-ATOMIC-TRAP without a preceeding andcc!\n");
 196                 }
 197         }
 198     return result;
 199 }
 200
 201 static void sigill_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, void *void_context)
 202 {
 203     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 204 #ifdef LISP_FEATURE_LINUX
 205     /* FIXME: Check that this is necessary -- CSR, 2002-07-15 */
 206     os_restore_fp_control(context);
 207 #endif
 208
 209     if ((siginfo->si_code) == ILL_ILLOPC
 210 #ifdef LISP_FEATURE_LINUX
 211         || (linux_sparc_siginfo_bug && (siginfo->si_code == 2))
 212 #endif
 213         ) {
 214         int trap;
 215         unsigned int inst;
 216         unsigned int* pc = (unsigned int*) siginfo->si_addr;
 217
 218         inst = *pc;
 219         trap = inst & 0x3fffff;
 220
 221         switch (trap) {
 222         case trap_PendingInterrupt:
 223             arch_skip_instruction(context);
 224             interrupt_handle_pending(context);
 225             break;
 226
 227         case trap_Halt:
 228             fake_foreign_function_call(context);
 229             lose("%%primitive halt called; the party is over.\n");
 230
 231         case trap_Error:
 232         case trap_Cerror:
 233             interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, trap == trap_Cerror);
 234             break;
 235
 236         case trap_Breakpoint:
 237             handle_breakpoint(signal, siginfo, context);
 238             break;
 239
 240         case trap_FunEndBreakpoint:
 241             *os_context_pc_addr(context) = (int) handle_fun_end_breakpoint(signal, siginfo, context);
 242             *os_context_npc_addr(context) = *os_context_pc_addr(context) + 4;
 243             break;
 244
 245         case trap_AfterBreakpoint:
 246             *skipped_break_addr = trap_Breakpoint;
 247             os_flush_icache(skipped_break_addr, sizeof(unsigned int));
 248             skipped_break_addr = NULL;
 249             *(unsigned long *) os_context_pc_addr(context) = displaced_after_inst;
 250             /* context->sigmask = orig_sigmask; */
 251             os_flush_icache((os_vm_address_t) os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned int));
 252             break;
 253
 254         default:
 255             interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
 256             break;
 257         }
 258     }
 259     else if ((siginfo->si_code) == ILL_ILLTRP
 260 #ifdef LISP_FEATURE_LINUX
 261              || (linux_sparc_siginfo_bug && (siginfo->si_code) == 192)
 262 #endif
 263              ) {
 264         if (pseudo_atomic_trap_p(context)) {
 265             /* A trap instruction from a pseudo-atomic.  We just need
 266                to fixup up alloc-tn to remove the interrupted flag,
 267                skip over the trap instruction, and then handle the
 268                pending interrupt(s). */
 269             *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC) &= ~7;
 270             arch_skip_instruction(context);
 271             interrupt_handle_pending(context);
 272         }
 273         else {
 274             interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, 0);
 275         }
 276     }
 277     else {
 278         interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
 279     }
 280 }
 281
 282 static void sigemt_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, void *void_context)
 283 {
 284     unsigned int badinst;
 285     boolean subtract, immed;
 286     int rd, rs1, op1, rs2, op2, result;
 287     os_context_t *context = arch_os_get_context(&void_context);
 288 #ifdef LISP_FEATURE_LINUX
 289     os_restore_fp_control(context);
 290 #endif
 291
 292     badinst = *(unsigned int *)os_context_pc_addr(context);
 293     if ((badinst >> 30) != 2 || ((badinst >> 20) & 0x1f) != 0x11) {
 294         /* It wasn't a tagged add.  Pass the signal into lisp. */
 295         interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
 296         return;
 297     }
 298
 299     fprintf(stderr, "SIGEMT trap handler with tagged op instruction!\n");
 300
 301     /* Extract the parts of the inst. */
 302     subtract = badinst & (1<<19);
 303     rs1 = (badinst>>14) & 0x1f;
 304     op1 = *os_context_register_addr(context, rs1);
 305
 306     /* If the first arg is $ALLOC then it is really a signal-pending note */
 307     /* for the pseudo-atomic noise. */
 308     if (rs1 == reg_ALLOC) {
 309         /* Perform the op anyway. */
 310         op2 = badinst & 0x1fff;
 311         if (op2 & (1<<12))
 312             op2 |= -1<<13;
 313         if (subtract)
 314             result = op1 - op2;
 315         else
 316             result = op1 + op2;
 317         *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC) = result & ~7;
 318         arch_skip_instruction(context);
 319         interrupt_handle_pending(context);
 320         return;
 321     }
 322
 323     if ((op1 & 3) != 0) {
 324         /* The first arg wan't a fixnum. */
 325         interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, 0);
 326         return;
 327     }
 328
 329     if (immed = badinst & (1<<13)) {
 330         op2 = badinst & 0x1fff;
 331         if (op2 & (1<<12))
 332             op2 |= -1<<13;
 333     }
 334     else {
 335         rs2 = badinst & 0x1f;
 336         op2 = *os_context_register_addr(context, rs2);
 337     }
 338
 339     if ((op2 & 3) != 0) {
 340         /* The second arg wan't a fixnum. */
 341         interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, 0);
 342         return;
 343     }
 344
 345     rd = (badinst>>25) & 0x1f;
 346     if (rd != 0) {
 347         /* Don't bother computing the result unless we are going to use it. */
 348         if (subtract)
 349             result = (op1>>2) - (op2>>2);
 350         else
 351             result = (op1>>2) + (op2>>2);
 352
 353         dynamic_space_free_pointer =
 354             (lispobj *) *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC);
 355
 356         *os_context_register_addr(context, rd) = alloc_number(result);
 357
 358         *os_context_register_addr(context, reg_ALLOC) =
 359             (unsigned long) dynamic_space_free_pointer;
 360     }
 361
 362     arch_skip_instruction(context);
 363 }
 364
 365 void arch_install_interrupt_handlers()
 366 {
 367     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGILL , sigill_handler);
 368     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGEMT, sigemt_handler);
 369 }
 370
 371 \f
 372 extern lispobj call_into_lisp(lispobj fun, lispobj *args, int nargs);
 373
 374 lispobj funcall0(lispobj function)
 375 {
 376     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 377
 378     return call_into_lisp(function, args, 0);
 379 }
 380
 381 lispobj funcall1(lispobj function, lispobj arg0)
 382 {
 383     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 384
 385     current_control_stack_pointer += 1;
 386     args[0] = arg0;
 387
 388     return call_into_lisp(function, args, 1);
 389 }
 390
 391 lispobj funcall2(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1)
 392 {
 393     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 394
 395     current_control_stack_pointer += 2;
 396     args[0] = arg0;
 397     args[1] = arg1;
 398
 399     return call_into_lisp(function, args, 2);
 400 }
 401
 402 lispobj funcall3(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1, lispobj arg2)
 403 {
 404     lispobj *args = current_control_stack_pointer;
 405
 406     current_control_stack_pointer += 3;
 407     args[0] = arg0;
 408     args[1] = arg1;
 409     args[2] = arg2;
 410
 411     return call_into_lisp(function, args, 3);
 412 }
 413
 414 #ifdef LISP_FEATURE_LINKAGE_TABLE
 415
 416 /* This a naive port from CMUCL/sparc, which was mostly stolen from the
 417  * CMUCL/x86 version, with adjustments for sparc
 418  *
 419  * Linkage entry size is 16, because we need at least 3 instruction to
 420  * implement a jump:
 421  *
 422  *      sethi %hi(addr), %g4
 423  *      jmpl  [%g4 + %lo(addr)], %g5
 424  *      nop
 425  *
 426  * The Sparc V9 ABI seems to use 8 words for its jump tables.  Maybe
 427  * we should do the same?
 428  */
 429
 430 /*
 431  * Define the registers to use in the linkage jump table. Can be the
 432  * same. Some care must be exercised when choosing these. It has to be
 433  * a register that is not otherwise being used. reg_L0 is a good
 434  * choice. call_into_c trashes reg_L0 without preserving it, so we can
 435  * trash it in the linkage jump table.
 436  */
 437 #define LINKAGE_TEMP_REG        reg_L0
 438 #define LINKAGE_ADDR_REG        reg_L0
 439
 440 /*
 441  * Insert the necessary jump instructions at the given address.
 442  */
 443 void
 444 arch_write_linkage_table_jmp(void* reloc_addr, void *target_addr)
 445 {
 446   /*
 447    * Make JMP to function entry.
 448    *
 449    * The instruction sequence is:
 450    *
 451    *        sethi %hi(addr), temp_reg
 452    *        jmp   %temp_reg + %lo(addr), %addr_reg
 453    *        nop
 454    *        nop
 455    *
 456    */
 457   int* inst_ptr;
 458   unsigned long hi;                   /* Top 22 bits of address */
 459   unsigned long lo;                   /* Low 10 bits of address */
 460   unsigned int inst;
 461
 462   inst_ptr = (int*) reloc_addr;
 463
 464   /*
 465    * Split the target address into hi and lo parts for the sethi
 466    * instruction.  hi is the top 22 bits.  lo is the low 10 bits.
 467    */
 468   hi = (unsigned long) target_addr;
 469   lo = hi & 0x3ff;
 470   hi >>= 10;
 471
 472   /*
 473    * sethi %hi(addr), temp_reg
 474    */
 475
 476   inst = (0 << 30) | (LINKAGE_TEMP_REG << 25) | (4 << 22) | hi;
 477   *inst_ptr++ = inst;
 478
 479   /*
 480    * jmpl [temp_reg + %lo(addr)], addr_reg
 481    */
 482
 483   inst = (2U << 30) | (LINKAGE_ADDR_REG << 25) | (0x38 << 19)
 484     | (LINKAGE_TEMP_REG << 14) | (1 << 13) | lo;
 485   *inst_ptr++ = inst;
 486
 487   /* nop (really sethi 0, %g0) */
 488
 489   inst = (0 << 30) | (0 << 25) | (4 << 22) | 0;
 490
 491   *inst_ptr++ = inst;
 492   *inst_ptr++ = inst;
 493
 494   os_flush_icache((os_vm_address_t) reloc_addr, (char*) inst_ptr - (char*) reloc_addr);
 495 }
 496
 497 void
 498 arch_write_linkage_table_ref(void * reloc_addr, void *target_addr)
 499 {
 500     *(unsigned long *)reloc_addr = (unsigned long)target_addr;
 501 }
 502
 503 #endif