0.9.2.42:
[sbcl.git] / src / runtime / alpha-arch.c
index 861b5f2..ee8fb15 100644 (file)
 
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
-#include <asm/pal.h>           /* for PAL_gentrap */
 
-#include "runtime.h"
 #include "sbcl.h"
+#include "runtime.h"
 #include "globals.h"
 #include "validate.h"
 #include "os.h"
 #include "interrupt.h"
 #include "interr.h"
 #include "breakpoint.h"
+#include "monitor.h"
 
 extern char call_into_lisp_LRA[], call_into_lisp_end[];
+
 extern size_t os_vm_page_size;
 #define BREAKPOINT_INST 0x80
 
-void arch_init(void)
+
+void
+arch_init(void)
 {
-    /* this must be called _after_ os_init, so we know what the page size is */
-    if(mmap((os_vm_address_t) call_into_lisp_LRA_page,os_vm_page_size,
-           OS_VM_PROT_ALL,MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED,-1,0)
-       == (os_vm_address_t) -1)
-       perror("mmap");
-    
+    /* This must be called _after_ os_init(), so that we know what the
+     * page size is. */
+
+    if (mmap((os_vm_address_t) call_into_lisp_LRA_page,os_vm_page_size,
+             OS_VM_PROT_ALL,MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED,-1,0)
+        == (os_vm_address_t) -1)
+        perror("mmap");
+
     /* call_into_lisp_LRA is a collection of trampolines written in asm -
      * see alpha-assem.S.  We copy it to call_into_lisp_LRA_page where
-     * VOPs and things can find it (I don't know why they can't find it 
-     * where it was to start with). */
+     * VOPs and things can find it. (I don't know why they can't find it
+     * where it was to start with.) */
     bcopy(call_into_lisp_LRA,(void *)call_into_lisp_LRA_page,os_vm_page_size);
 
     os_flush_icache((os_vm_address_t)call_into_lisp_LRA_page,
-                   os_vm_page_size);
+                    os_vm_page_size);
     return;
 }
 
-os_vm_address_t 
+os_vm_address_t
 arch_get_bad_addr (int sig, siginfo_t *code, os_context_t *context)
 {
-  unsigned int badinst;
-
-  /* instructions are 32 bit quantities */
-  unsigned int *pc ;
-  /*  fprintf(stderr,"arch_get_bad_addr %d %p %p\n",
-      sig, code, context); */
-  pc= (unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
-
-  if(((unsigned long)pc) & 3) 
-      return NULL;             /* in what case would pc be unaligned? */
-
-  if( (pc < READ_ONLY_SPACE_START ||
-       pc >= READ_ONLY_SPACE_START+READ_ONLY_SPACE_SIZE) && 
-      (pc < current_dynamic_space ||
-       pc >= current_dynamic_space + DYNAMIC_SPACE_SIZE))
-    return NULL;
-
-  badinst = *pc;
-
-  if(((badinst>>27)!=0x16)      /* STL or STQ */
-     && ((badinst>>27)!=0x13))  /* STS or STT */
-    return NULL;                /* Otherwise forget about address */
-  
-  return (os_vm_address_t)
-    (*os_context_register_addr(context,((badinst>>16)&0x1f))
-     +(badinst&0xffff));
+    unsigned int badinst;
+
+    /* Instructions are 32 bit quantities. */
+    unsigned int *pc ;
+    /*  fprintf(stderr,"arch_get_bad_addr %d %p %p\n",
+        sig, code, context); */
+    pc= (unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
+
+    if (((unsigned long)pc) & 3) {
+        return NULL;            /* In what case would pc be unaligned?? */
+    }
+
+    if ( (pc < READ_ONLY_SPACE_START ||
+          pc >= READ_ONLY_SPACE_START+READ_ONLY_SPACE_SIZE) &&
+         (pc < current_dynamic_space ||
+          pc >= current_dynamic_space + DYNAMIC_SPACE_SIZE))
+        return NULL;
+
+    return context->uc_mcontext.sc_traparg_a0;
 }
 
-void arch_skip_instruction(os_context_t *context)
+void
+arch_skip_instruction(os_context_t *context)
 {
-    /* this may be complete rubbish, as (at least for traps) pc points
-     * _after_ the instruction that caused us to be here anyway
+    /* This may be complete rubbish, as (at least for traps) pc points
+     * _after_ the instruction that caused us to be here anyway.
      */
     ((char*)*os_context_pc_addr(context)) +=4; }
 
-unsigned char *arch_internal_error_arguments(os_context_t *context)
+unsigned char *
+arch_internal_error_arguments(os_context_t *context)
 {
-  return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context)+4);
+    return (unsigned char *)(*os_context_pc_addr(context)+4);
 }
 
-boolean arch_pseudo_atomic_atomic(os_context_t *context)
+boolean
+arch_pseudo_atomic_atomic(os_context_t *context)
 {
-  return ((*os_context_register_addr(context,reg_ALLOC)) & 1);
+    return ((*os_context_register_addr(context,reg_ALLOC)) & 1);
 }
 
 void arch_set_pseudo_atomic_interrupted(os_context_t *context)
 {
     /* On coming out of an atomic section, we subtract 1 from
-     * reg_Alloc, then try to store something at that address.  On
-     * OSF/1 we add 1 to reg_Alloc here so that the end-of-atomic code
-     * will raise SIGTRAP for "unaligned access".  Linux catches
-     * unaligned accesses in the kernel and fixes them up[1], so there
-     * we toggle bit 63 instead.  The resulting address is somewhere
-     * out in no-man's land, so we get SIGSEGV when we try to access
-     * it.  We catch whichever signal it is (see the appropriate
-     * *-os.c) and call interrupt_handle_pending() from it */
-
-    /* [1] This behaviour can be changed with osf_setsysinfo, but cmucl
-     * didn't use that */
-
-#ifdef __linux__
-  *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  (1L<<63);
-#else
-  *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  2;
-#endif
+     * reg_Alloc, then try to store something at that address.  So,
+     * to signal that it was interrupted and a signal should be handled,
+     * we set bit 63 of reg_ALLOC here so that the end-of-atomic code
+     * will raise SIGSEGV (no ram mapped there).  We catch the signal
+     * (see the appropriate *-os.c) and call interrupt_handle_pending()
+     * for the saved signal instead */
+
+    *os_context_register_addr(context,reg_ALLOC) |=  (1L<<63);
 }
 
-/* XXX but is the caller of this storing all 64 bits? */
 unsigned long arch_install_breakpoint(void *pc)
 {
     unsigned int *ptr = (unsigned int *)pc;
     unsigned long result = (unsigned long) *ptr;
     *ptr = BREAKPOINT_INST;
-    *(ptr+1)=trap_Breakpoint;
-    
+
     os_flush_icache((os_vm_address_t)ptr, sizeof(unsigned long));
-    
+
     return result;
 }
 
 void arch_remove_breakpoint(void *pc, unsigned long orig_inst)
 {
-  /* was (unsigned int) but gcc complains.  Changed to mirror
-     install_breakpoint above */
-  unsigned long *ptr=(unsigned long *)pc;
-  *ptr = orig_inst;
-  os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
+    /* was (unsigned int) but gcc complains.  Changed to mirror
+     * install_breakpoint() above */
+    unsigned long *ptr=(unsigned long *)pc;
+    *ptr = orig_inst;
+    os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
 }
 
 static unsigned int *skipped_break_addr, displaced_after_inst,
      after_breakpoint;
 
 
-/* Returns a PC value.  Lisp code is all in the 32-bit-addressable
-   space,so we should be ok with an unsigned int */
-
+/* This returns a PC value.  Lisp code is all in the 32-bit-addressable
+ * space, so we should be ok with an unsigned int. */
 unsigned int
 emulate_branch(os_context_t *context,unsigned long orig_inst)
 {
-  int op = orig_inst >> 26;
-  int reg_a = (orig_inst >> 21) & 0x1f;
-  int reg_b = (orig_inst >> 16) & 0x1f;
-  int fn = orig_inst & 0xffff;
-  int disp = (orig_inst&(1<<20)) ? orig_inst | (-1 << 21) : orig_inst&0x1fffff;
-  int next_pc = *os_context_pc_addr(context);
-  int branch = 0; /* was NULL;        */
-
-  switch(op) {
-  case 0x1a: /* jmp, jsr, jsr_coroutine, ret */
-    *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
-    *os_context_pc_addr(context)=*os_context_register_addr(context,reg_b)& ~3;
-    break;
-  case 0x30: /* br */
-    *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
-    branch = 1;
-    break;
-  case 0x31: /* fbeq */
-    if(*(os_context_fpregister_addr(context,reg_a))==0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x32: /* fblt */
-    if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x33: /* fble */
-    if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x34: /* bsr */
-    *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
-    branch = 1;
-    break;
-  case 0x35: /* fbne */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x36: /* fbge */
-    if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x37: /* fbgt */
-    if(*os_context_fpregister_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x38: /* blbc */
-    if((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1) == 0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x39: /* beq */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)==0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3a: /* blt */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3b: /* ble */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3c: /* blbs */
-    if((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1)!=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3d: /* bne */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3e: /* bge */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
-    break;
-  case 0x3f: /* bgt */
-    if(*os_context_register_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
-    break;
-  }
-  if(branch) next_pc += disp*4;
-  return next_pc;
+    int op = orig_inst >> 26;
+    int reg_a = (orig_inst >> 21) & 0x1f;
+    int reg_b = (orig_inst >> 16) & 0x1f;
+    int disp =
+        (orig_inst&(1<<20)) ?
+        orig_inst | (-1 << 21) :
+        orig_inst&0x1fffff;
+    int next_pc = *os_context_pc_addr(context);
+    int branch = 0; /* was NULL;               */
+
+    switch(op) {
+    case 0x1a: /* jmp, jsr, jsr_coroutine, ret */
+        *os_context_register_addr(context,reg_a) =
+            *os_context_pc_addr(context);
+        *os_context_pc_addr(context) =
+            *os_context_register_addr(context,reg_b)& ~3;
+        break;
+    case 0x30: /* br */
+        *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
+        branch = 1;
+        break;
+    case 0x31: /* fbeq */
+        if (*(os_context_float_register_addr(context,reg_a))==0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x32: /* fblt */
+        if (*os_context_float_register_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x33: /* fble */
+        if (*os_context_float_register_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x34: /* bsr */
+        *os_context_register_addr(context,reg_a)=*os_context_pc_addr(context);
+        branch = 1;
+        break;
+    case 0x35: /* fbne */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x36: /* fbge */
+        if (*os_context_float_register_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x37: /* fbgt */
+        if (*os_context_float_register_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x38: /* blbc */
+        if ((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1) == 0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x39: /* beq */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)==0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3a: /* blt */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)<0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3b: /* ble */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)<=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3c: /* blbs */
+        if ((*os_context_register_addr(context,reg_a)&1)!=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3d: /* bne */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)!=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3e: /* bge */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)>=0) branch = 1;
+        break;
+    case 0x3f: /* bgt */
+        if (*os_context_register_addr(context,reg_a)>0) branch = 1;
+        break;
+    }
+    if (branch)
+        next_pc += disp*4;
+    return next_pc;
 }
 
 static sigset_t orig_sigmask;
 
+/* Perform the instruction that we overwrote with a breakpoint.  As we
+ * don't have a single-step facility, this means we have to:
+ * - put the instruction back
+ * - put a second breakpoint at the following instruction,
+ *   set after_breakpoint and continue execution.
+ *
+ * When the second breakpoint is hit (very shortly thereafter, we hope)
+ * sigtrap_handler gets called again, but follows the AfterBreakpoint
+ * arm, which
+ * - puts a bpt back in the first breakpoint place (running across a
+ *   breakpoint shouldn't cause it to be uninstalled)
+ * - replaces the second bpt with the instruction it was meant to be
+ * - carries on
+ *
+ * Clear?
+ */
+
 void arch_do_displaced_inst(os_context_t *context,unsigned int orig_inst)
 {
-  unsigned int *pc=(unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
-  unsigned int *next_pc;
-  unsigned int next_inst;
-  int op = orig_inst >> 26;;
-  fprintf(stderr,"arch_do_displaced_inst depends on sigreturn, which is not implemented and will\nalways fail\n");
-  orig_sigmask = *os_context_sigmask_addr(context);
-  sigaddset_blockable(os_context_sigmask_addr(context));
-
-  /* Figure out where the displaced inst is going */
-  if(op == 0x1a || (op&0xf) == 0x30) /* branch...ugh */
-    /* the cast to long is just to shut gcc up */
-    next_pc = (unsigned int *)((long)emulate_branch(context,orig_inst));
-  else
-    next_pc = pc+1;
-
-  /* Put the original instruction back. */
-  *pc = orig_inst;
-  os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
-  skipped_break_addr = pc;
-
-  /* set the after breakpoint */
-  displaced_after_inst = *next_pc;
-  *next_pc = BREAKPOINT_INST;
-  after_breakpoint=1;
-  os_flush_icache((os_vm_address_t)next_pc, sizeof(unsigned long));
-
-  ldb_monitor("sigreturn is not implemented and just failed");
-  sigreturn(context);
+    /* Apparent off-by-one errors ahoy.  If you consult the Alpha ARM,
+     * it will tell you that after a BPT, the saved PC is the address
+     * of the instruction _after_ the instruction that caused the trap.
+     *
+     * However, we decremented PC by 4 before calling the Lisp-level
+     * handler that calls this routine (see alpha-arch.c line 322 and
+     * friends) so when we get to this point PC is actually pointing
+     * at the BPT instruction itself.  This is good, because this is
+     * where we want to restart execution when we do that */
+
+    unsigned int *pc=(unsigned int *)(*os_context_pc_addr(context));
+    unsigned int *next_pc;
+    int op = orig_inst >> 26;;
+
+    orig_sigmask = *os_context_sigmask_addr(context);
+    sigaddset_blockable(os_context_sigmask_addr(context));
+
+    /* Put the original instruction back. */
+    *pc = orig_inst;
+    os_flush_icache((os_vm_address_t)pc, sizeof(unsigned long));
+    skipped_break_addr = pc;
+
+    /* Figure out where we will end up after running the displaced
+     * instruction */
+    if (op == 0x1a || (op&0xf) == 0x30) /* a branch */
+        /* The cast to long is just to shut gcc up. */
+        next_pc = (unsigned int *)((long)emulate_branch(context,orig_inst));
+    else
+        next_pc = pc+1;
+
+    /* Set the after breakpoint. */
+    displaced_after_inst = *next_pc;
+    *next_pc = BREAKPOINT_INST;
+    after_breakpoint=1;
+    os_flush_icache((os_vm_address_t)next_pc, sizeof(unsigned long));
 }
 
-#define AfterBreakpoint 100
-
-static void sigill_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context) {
-    fake_foreign_function_call(context);
-    ldb_monitor();
-}
-
-static void sigtrap_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context)
+static void
+sigtrap_handler(int signal, siginfo_t *siginfo, os_context_t *context)
 {
-    /* Don't disallow recursive breakpoint traps.  Otherwise, we can't */
-    /* use debugger breakpoints anywhere in here. */
-
-    sigset_t *mask=(os_context_sigmask_addr(context));
     unsigned int code;
-    fprintf(stderr,"sigtrap_handler:signal %d context=%p ",signal,context);
-    sigsetmask(mask); 
-
-    /* this is different from how CMUCL does it.  CMUCL used
-     * "call_pal PAL_gentrap", which doesn't do anything on Linux
-     * so screwed up our offsets in odd ways.  We use "bpt" instead
-     */
+#ifdef LISP_FEATURE_LINUX
+    os_restore_fp_control(context);
+#endif
 
-    /* probably we should
-    assert(*(unsigned int*)(*os_context_pc_addr(context)-4) == BREAKPOINT_INST)
-    but I've not decided a good way to handle it if it turns out not to be
-    */
+    /* this is different from how CMUCL does it.  CMUCL used "call_pal
+     * PAL_gentrap", which doesn't do anything on Linux (unless NL0
+     * contains certain specific values).  We use "bugchk" instead.
+     * It's (for our purposes) just the same as bpt but has a
+     * different opcode so we can test whether we're dealing with a
+     * breakpoint or a "system service" */
+
+    if ((*(unsigned int*)(*os_context_pc_addr(context)-4))==BREAKPOINT_INST) {
+        if (after_breakpoint) {
+            /* see comments above arch_do_displaced_inst.  This is where
+             * we reinsert the breakpoint that we removed earlier */
+
+            *os_context_pc_addr(context) -=4;
+            *skipped_break_addr = BREAKPOINT_INST;
+            os_flush_icache((os_vm_address_t)skipped_break_addr,
+                            sizeof(unsigned long));
+            skipped_break_addr = NULL;
+            *(unsigned int *)*os_context_pc_addr(context) =
+                displaced_after_inst;
+            os_flush_icache((os_vm_address_t)*os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned long));
+            *os_context_sigmask_addr(context)= orig_sigmask;
+            after_breakpoint=0; /* false */
+            return;
+        } else
+            code = trap_Breakpoint;
+    } else
+        /* a "system service" */
     code=*((u32 *)(*os_context_pc_addr(context)));
-    fprintf(stderr,"pc=%lx  code=%d, inst=%x\n",
-           *os_context_pc_addr(context),  code,
-           *(unsigned int*)(*os_context_pc_addr(context)-4));
+
     switch (code) {
       case trap_PendingInterrupt:
-       arch_skip_instruction(context);
-       interrupt_handle_pending(context);
-       break;
+        arch_skip_instruction(context);
+        interrupt_handle_pending(context);
+        break;
 
       case trap_Halt:
-       fake_foreign_function_call(context);
-       lose("%%primitive halt called; the party is over.\n");
+        fake_foreign_function_call(context);
+        lose("%%primitive halt called; the party is over.\n");
 
       case trap_Error:
       case trap_Cerror:
-       interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, code==trap_Cerror);
-       break;
+        interrupt_internal_error(signal, siginfo, context, code==trap_Cerror);
+        break;
 
-      case trap_Breakpoint:
+    case trap_Breakpoint:        /* call lisp-level handler */
         *os_context_pc_addr(context) -=4;
-       handle_breakpoint(signal, siginfo, context);
-       break;
+        handle_breakpoint(signal, siginfo, context);
+        break;
 
-      case trap_FunctionEndBreakpoint:
+      case trap_FunEndBreakpoint:
         *os_context_pc_addr(context) -=4;
-       *os_context_pc_addr(context) = (int)handle_function_end_breakpoint(signal, siginfo, context);
-       break;
-
-      case AfterBreakpoint:
-        *os_context_pc_addr(context) -=4;
-       *skipped_break_addr = BREAKPOINT_INST;
-       os_flush_icache((os_vm_address_t)skipped_break_addr,
-                       sizeof(unsigned long));
-       skipped_break_addr = NULL;
-       *(unsigned int *)*os_context_pc_addr(context) = displaced_after_inst;
-       os_flush_icache((os_vm_address_t)*os_context_pc_addr(context), sizeof(unsigned long));
-        *os_context_sigmask_addr(context)= orig_sigmask;
-        after_breakpoint=0; /* NULL; */
-       break;
+        *os_context_pc_addr(context) =
+            (int)handle_fun_end_breakpoint(signal, siginfo, context);
+        break;
 
       default:
-       interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
-       break;
+        fprintf(stderr, "unidentified breakpoint/trap %d\n",code);
+        interrupt_handle_now(signal, siginfo, context);
+        break;
     }
 }
 
-#define FIXNUM_VALUE(lispobj) (((int)lispobj)>>2)
+unsigned long
+arch_get_fp_control()
+{
+    return ieee_get_fp_control();
+}
 
-static void sigfpe_handler(int signal, int code, os_context_t *context)
+void
+arch_set_fp_control(unsigned long fp)
 {
+    ieee_set_fp_control(fp);
 }
 
+
 void arch_install_interrupt_handlers()
 {
-    undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGILL,  sigill_handler);
     undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGTRAP, sigtrap_handler);
-    undoably_install_low_level_interrupt_handler(SIGFPE,  sigfpe_handler);
 }
 
 extern lispobj call_into_lisp(lispobj fun, lispobj *args, int nargs);
@@ -385,13 +405,3 @@ lispobj funcall3(lispobj function, lispobj arg0, lispobj arg1, lispobj arg2)
     return call_into_lisp(function, args, 3);
 }
 
-
-/* This is apparently called by emulate_branch, but isn't defined.  So */
-/* just do nothing and hope it works... */
-
-void cacheflush(void)
-{
-    /* hoping probably isn't _actually_ enough.  we should call_pal imb,
-       according to the arch ref manual
-    */
-}