Linux/Unix编程

开发平台：
Unix_Linux

unaligned.c：源码内容
							/*
 * Handle unaligned accesses by emulation.
 *
 * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
 * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
 * for more details.
 *
 * Copyright (C) 1996, 1998, 2002 by Ralf Baechle
 * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
 *
 * This file contains exception handler for address error exception with the
 * special capability to execute faulting instructions in software.  The
 * handler does not try to handle the case when the program counter points
 * to an address not aligned to a word boundary.
 *
 * Putting data to unaligned addresses is a bad practice even on Intel where
 * only the performance is affected.  Much worse is that such code is non-
 * portable.  Due to several programs that die on MIPS due to alignment
 * problems I decided to implement this handler anyway though I originally
 * didn't intend to do this at all for user code.
 *
 * For now I enable fixing of address errors by default to make life easier.
 * I however intend to disable this somewhen in the future when the alignment
 * problems with user programs have been fixed.  For programmers this is the
 * right way to go.
 *
 * Fixing address errors is a per process option.  The option is inherited
 * across fork(2) and execve(2) calls.  If you really want to use the
 * option in your user programs - I discourage the use of the software
 * emulation strongly - use the following code in your userland stuff:
 *
 * #include <sys/sysmips.h>
 *
 * ...
 * sysmips(MIPS_FIXADE, x);
 * ...
 *
 * The argument x is 0 for disabling software emulation, enabled otherwise.
 *
 * Below a little program to play around with this feature.
 *
 * #include <stdio.h>
 * #include <asm/sysmips.h>
 *
 * struct foo {
 *         unsigned char bar[8];
 * };
 *
 * main(int argc, char *argv[])
 * {
 *         struct foo x = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
 *         unsigned int *p = (unsigned int *) (x.bar + 3);
 *         int i;
 *
 *         if (argc > 1)
 *                 sysmips(MIPS_FIXADE, atoi(argv[1]));
 *
 *         printf("*p = %08lxn", *p);
 *
 *         *p = 0xdeadface;
 *
 *         for(i = 0; i <= 7; i++)
 *         printf("%02x ", x.bar[i]);
 *         printf("n");
 * }
 *
 * Coprocessor loads are not supported; I think this case is unimportant
 * in the practice.
 *
 * TODO: Handle ndc (attempted store to doubleword in uncached memory)
 *       exception for the R6000.
 *       A store crossing a page boundary might be executed only partially.
 *       Undo the partial store in this case.
 */
#include <linux/config.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/signal.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/smp_lock.h>
#include <asm/asm.h>
#include <asm/branch.h>
#include <asm/byteorder.h>
#include <asm/inst.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/system.h>
#define STR(x)  __STR(x)
#define __STR(x)  #x
/*
 * User code may only access USEG; kernel code may access the
 * entire address space.
 */
#define check_axs(pc,a,s)				
	if ((long)(~(pc) & ((a) | ((a)+(s)))) < 0)	
		goto sigbus;
static inline int emulate_load_store_insn(struct pt_regs *regs,
	unsigned long addr, unsigned long pc)
{
	union mips_instruction insn;
	unsigned long value, fixup;
	unsigned int res;
	regs->regs[0] = 0;
	/*
	 * This load never faults.
	 */
	__get_user(insn.word, (unsigned int *)pc);
	switch (insn.i_format.opcode) {
	/*
	 * These are instructions that a compiler doesn't generate.  We
	 * can assume therefore that the code is MIPS-aware and
	 * really buggy.  Emulating these instructions would break the
	 * semantics anyway.
	 */
	case ll_op:
	case lld_op:
	case sc_op:
	case scd_op:
	/*
	 * For these instructions the only way to create an address
	 * error is an attempted access to kernel/supervisor address
	 * space.
	 */
	case ldl_op:
	case ldr_op:
	case lwl_op:
	case lwr_op:
	case sdl_op:
	case sdr_op:
	case swl_op:
	case swr_op:
	case lb_op:
	case lbu_op:
	case sb_op:
		goto sigbus;
	/*
	 * The remaining opcodes are the ones that are really of interest.
	 */
	case lh_op:
		check_axs(pc, addr, 2);
		__asm__(".settnoatn"
#ifdef __BIG_ENDIAN
			"1:tlbt%0, 0(%2)n"
			"2:tlbut$1, 1(%2)nt"
#endif
#ifdef __LITTLE_ENDIAN
			"1:tlbt%0, 1(%2)n"
			"2:tlbut$1, 0(%2)nt"
#endif
			"sllt%0, 0x8nt"
			"ort%0, $1nt"
			"lit%1, 0n"
			"3:t.settatnt"
			".sectiont.fixup,"ax"nt"
			"4:tlit%1, %3nt"
			"jt3bnt"
			".previousnt"
			".sectiont__ex_table,"a"nt"
			STR(PTR)"t1b, 4bnt"
			STR(PTR)"t2b, 4bnt"
			".previous"
			: "=&r" (value), "=r" (res)
			: "r" (addr), "i" (-EFAULT));
		if (res)
			goto fault;
		regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
		return 0;
	case lw_op:
		check_axs(pc, addr, 4);
		__asm__(
#ifdef __BIG_ENDIAN
			"1:tlwlt%0, (%2)n"
			"2:tlwrt%0, 3(%2)nt"
#endif
#ifdef __LITTLE_ENDIAN
			"1:tlwlt%0, 3(%2)n"
			"2:tlwrt%0, (%2)nt"
#endif
			"lit%1, 0n"
			"3:t.sectiont.fixup,"ax"nt"
			"4:tlit%1, %3nt"
			"jt3bnt"
			".previousnt"
			".sectiont__ex_table,"a"nt"
			STR(PTR)"t1b, 4bnt"
			STR(PTR)"t2b, 4bnt"
			".previous"
			: "=&r" (value), "=r" (res)
			: "r" (addr), "i" (-EFAULT));
		if (res)
			goto fault;
		regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
		return 0;
	case lhu_op:
		check_axs(pc, addr, 2);
		__asm__(
			".settnoatn"
#ifdef __BIG_ENDIAN
			"1:tlbut%0, 0(%2)n"
			"2:tlbut$1, 1(%2)nt"
#endif
#ifdef __LITTLE_ENDIAN
			"1:tlbut%0, 1(%2)n"
			"2:tlbut$1, 0(%2)nt"
#endif
			"sllt%0, 0x8nt"
			"ort%0, $1nt"
			"lit%1, 0n"
			"3:t.settatnt"
			".sectiont.fixup,"ax"nt"
			"4:tlit%1, %3nt"
			"jt3bnt"
			".previousnt"
			".sectiont__ex_table,"a"nt"
			STR(PTR)"t1b, 4bnt"
			STR(PTR)"t2b, 4bnt"
			".previous"
			: "=&r" (value), "=r" (res)
			: "r" (addr), "i" (-EFAULT));
		if (res)
			goto fault;
		regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
		return 0;
	case lwu_op:
	case ld_op:
		/* Cannot handle 64-bit instructions in 32-bit kernel */
		goto sigill;
	case sh_op:
		check_axs(pc, addr, 2);
		value = regs->regs[insn.i_format.rt];
		__asm__(
#ifdef __BIG_ENDIAN
			".settnoatn"
			"1:tsbt%1, 1(%2)nt"
			"srlt$1, %1, 0x8n"
			"2:tsbt$1, 0(%2)nt"
			".settatnt"
#endif
#ifdef __LITTLE_ENDIAN
			".settnoatn"
			"1:tsbt%1, 0(%2)nt"
			"srlt$1,%1, 0x8n"
			"2:tsbt$1, 1(%2)nt"
			".settatnt"
#endif
			"lit%0, 0n"
			"3:nt"
			".sectiont.fixup,"ax"nt"
			"4:tlit%0, %3nt"
			"jt3bnt"
			".previousnt"
			".sectiont__ex_table,"a"nt"
			STR(PTR)"t1b, 4bnt"
			STR(PTR)"t2b, 4bnt"
			".previous"
			: "=r" (res)
			: "r" (value), "r" (addr), "i" (-EFAULT));
		if (res)
			goto fault;
		return 0;
	case sw_op:
		check_axs(pc, addr, 4);
		value = regs->regs[insn.i_format.rt];
		__asm__(
#ifdef __BIG_ENDIAN
			"1:tswlt%1,(%2)n"
			"2:tswrt%1, 3(%2)nt"
#endif
#ifdef __LITTLE_ENDIAN
			"1:tswlt%1, 3(%2)n"
			"2:tswrt%1, (%2)nt"
#endif
			"lit%0, 0n"
			"3:nt"
			".sectiont.fixup,"ax"nt"
			"4:tlit%0, %3nt"
			"jt3bnt"
			".previousnt"
			".sectiont__ex_table,"a"nt"
			STR(PTR)"t1b, 4bnt"
			STR(PTR)"t2b, 4bnt"
			".previous"
		: "=r" (res)
		: "r" (value), "r" (addr), "i" (-EFAULT));
		if (res)
			goto fault;
		return 0;
	case sd_op:
		/* Cannot handle 64-bit instructions in 32-bit kernel */
		goto sigill;
	case lwc1_op:
	case ldc1_op:
	case swc1_op:
	case sdc1_op:
		/*
		 * I herewith declare: this does not happen.  So send SIGBUS.
		 */
		goto sigbus;
	case lwc2_op:
	case ldc2_op:
	case swc2_op:
	case sdc2_op:
		/*
		 * These are the coprocessor 2 load/stores.  The current
		 * implementations don't use cp2 and cp2 should always be
		 * disabled in c0_status.  So send SIGILL.
                 * (No longer true: The Sony Praystation uses cp2 for
                 * 3D matrix operations.  Dunno if that thingy has a MMU ...)
		 */
	default:
		/*
		 * Pheeee...  We encountered an yet unknown instruction or
		 * cache coherence problem.  Die sucker, die ...
		 */
		goto sigill;
	}
	return 0;
fault:
	/* Did we have an exception handler installed? */
	fixup = search_exception_table(exception_epc(regs));
	if (fixup) {
		long new_epc;
		new_epc = fixup_exception(dpf_reg, fixup, regs->cp0_epc);
		printk(KERN_DEBUG "%s: Forwarding exception at [<%lx>] (%lx)n",
		       current->comm, regs->cp0_epc, new_epc);
		regs->cp0_epc = new_epc;
		return 1;
	}
	die_if_kernel ("Unhandled kernel unaligned access", regs);
	send_sig(SIGSEGV, current, 1);
	return 0;
sigbus:
	die_if_kernel("Unhandled kernel unaligned access", regs);
	send_sig(SIGBUS, current, 1);
	return 0;
sigill:
	die_if_kernel("Unhandled kernel unaligned access or invalid instruction", regs);
	send_sig(SIGILL, current, 1);
	return 0;
}
#ifdef CONFIG_PROC_FS
unsigned long unaligned_instructions;
#endif
asmlinkage void do_ade(struct pt_regs *regs)
{
	unsigned long pc;
	extern int do_dsemulret(struct pt_regs *);
	/*
	 * Address errors may be deliberately induced
	 * by the FPU emulator to take retake control
	 * of the CPU after executing the instruction
	 * in the delay slot of an emulated branch.
	 */
	/* Terminate if exception was recognized as a delay slot return */
	if (do_dsemulret(regs))
		return;
	/* Otherwise handle as normal */
	/*
	 * Did we catch a fault trying to load an instruction?
	 * This also catches attempts to activate MIPS16 code on
	 * CPUs which don't support it.
	 */
	if (regs->cp0_badvaddr == regs->cp0_epc)
		goto sigbus;
	pc = regs->cp0_epc + ((regs->cp0_cause & CAUSEF_BD) ? 4 : 0);
	if ((current->thread.mflags & MF_FIXADE) == 0)
		goto sigbus;
	/*
	 * Do branch emulation only if we didn't forward the exception.
	 * This is all so but ugly ...
	 */
	if (!emulate_load_store_insn(regs, regs->cp0_badvaddr, pc))
		compute_return_epc(regs);
#ifdef CONFIG_PROC_FS
	unaligned_instructions++;
#endif
	return;
sigbus:
	die_if_kernel("Kernel unaligned instruction access", regs);
	force_sig(SIGBUS, current);
	/*
	 * XXX On return from the signal handler we should advance the epc
	 */
	return;
}

						