开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > Linux/Unix编程 > 查看源码
unaligned.c
资源名称：linux-2.4.20.tar.gz　[点击查看]
上传用户：jlfgdled
上传日期：2013-04-10
资源大小：33168k
文件大小：10k
源码类别：

Linux/Unix编程

开发平台：

Unix_Linux

unaligned.c：源码内容
  1. /*
  2.  * Handle unaligned accesses by emulation.
  3.  *
  4.  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  5.  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  6.  * for more details.
  7.  *
  8.  * Copyright (C) 1996, 1998, 1999, 2002 by Ralf Baechle
  9.  * Copyright (C) 1999 Silicon Graphics, Inc.
  10.  *
  11.  * This file contains exception handler for address error exception with the
  12.  * special capability to execute faulting instructions in software.  The
  13.  * handler does not try to handle the case when the program counter points
  14.  * to an address not aligned to a word boundary.
  15.  *
  16.  * Putting data to unaligned addresses is a bad practice even on Intel where
  17.  * only the performance is affected.  Much worse is that such code is non-
  18.  * portable.  Due to several programs that die on MIPS due to alignment
  19.  * problems I decided to implement this handler anyway though I originally
  20.  * didn't intend to do this at all for user code.
  21.  *
  22.  * For now I enable fixing of address errors by default to make life easier.
  23.  * I however intend to disable this somewhen in the future when the alignment
  24.  * problems with user programs have been fixed.  For programmers this is the
  25.  * right way to go.
  26.  *
  27.  * Fixing address errors is a per process option.  The option is inherited
  28.  * across fork(2) and execve(2) calls.  If you really want to use the
  29.  * option in your user programs - I discourage the use of the software
  30.  * emulation strongly - use the following code in your userland stuff:
  31.  *
  32.  * #include <sys/sysmips.h>
  33.  *
  34.  * ...
  35.  * sysmips(MIPS_FIXADE, x);
  36.  * ...
  37.  *
  38.  * The argument x is 0 for disabling software emulation, enabled otherwise.
  39.  *
  40.  * Below a little program to play around with this feature.
  41.  *
  42.  * #include <stdio.h>
  43.  * #include <asm/sysmips.h>
  44.  *
  45.  * struct foo {
  46.  *         unsigned char bar[8];
  47.  * };
  48.  *
  49.  * main(int argc, char *argv[])
  50.  * {
  51.  *         struct foo x = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
  52.  *         unsigned int *p = (unsigned int *) (x.bar + 3);
  53.  *         int i;
  54.  *
  55.  *         if (argc > 1)
  56.  *                 sysmips(MIPS_FIXADE, atoi(argv[1]));
  57.  *
  58.  *         printf("*p = %08lxn", *p);
  59.  *
  60.  *         *p = 0xdeadface;
  61.  *
  62.  *         for(i = 0; i <= 7; i++)
  63.  *         printf("%02x ", x.bar[i]);
  64.  *         printf("n");
  65.  * }
  66.  *
  67.  * Coprocessor loads are not supported; I think this case is unimportant
  68.  * in the practice.
  69.  *
  70.  * TODO: Handle ndc (attempted store to doubleword in uncached memory)
  71.  *       exception for the R6000.
  72.  *       A store crossing a page boundary might be executed only partially.
  73.  *       Undo the partial store in this case.
  74.  */
  75. #include <linux/config.h>
  76. #include <linux/mm.h>
  77. #include <linux/signal.h>
  78. #include <linux/smp.h>
  79. #include <linux/smp_lock.h>
  81. #include <asm/asm.h>
  82. #include <asm/branch.h>
  83. #include <asm/byteorder.h>
  84. #include <asm/inst.h>
  85. #include <asm/uaccess.h>
  86. #include <asm/system.h>
  88. #define STR(x)  __STR(x)
  89. #define __STR(x)  #x
  91. /*
  92.  * User code may only access USEG; kernel code may access the
  93.  * entire address space.
  94.  */
  95. #define check_axs(pc,a,s)
  96. if ((long)(~(pc) & ((a) | ((a)+(s)))) < 0)
  97. goto sigbus;
  99. static inline int emulate_load_store_insn(struct pt_regs *regs,
  100. unsigned long addr, unsigned long pc)
  101. {
  102. union mips_instruction insn;
  103. unsigned long value, fixup;
  105. regs->regs[0] = 0;
  106. /*
  107.  * This load never faults.
  108.  */
  109. __get_user(insn.word, (unsigned int *)pc);
  111. switch (insn.i_format.opcode) {
  112. /*
  113.  * These are instructions that a compiler doesn't generate.  We
  114.  * can assume therefore that the code is MIPS-aware and
  115.  * really buggy.  Emulating these instructions would break the
  116.  * semantics anyway.
  117.  */
  118. case ll_op:
  119. case lld_op:
  120. case sc_op:
  121. case scd_op:
  123. /*
  124.  * For these instructions the only way to create an address
  125.  * error is an attempted access to kernel/supervisor address
  126.  * space.
  127.  */
  128. case ldl_op:
  129. case ldr_op:
  130. case lwl_op:
  131. case lwr_op:
  132. case sdl_op:
  133. case sdr_op:
  134. case swl_op:
  135. case swr_op:
  136. case lb_op:
  137. case lbu_op:
  138. case sb_op:
  139. goto sigbus;
  141. /*
  142.  * The remaining opcodes are the ones that are really of interest.
  143.  */
  144. case lh_op:
  145. check_axs(pc, addr, 2);
  146. __asm__(
  147. ".settnoatn"
  148. #ifdef __BIG_ENDIAN
  149. "1:tlbt%0,0(%1)n"
  150. "2:tlbut$1,1(%1)nt"
  151. #endif
  152. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  153. "1:tlbt%0,1(%1)n"
  154. "2:tlbut$1,0(%1)nt"
  155. #endif
  156. "sllt%0,0x8nt"
  157. "ort%0,$1nt"
  158. ".settatnt"
  159. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  160. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  161. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  162. ".previous"
  163. :"=&r" (value)
  164. :"r" (addr), "i" (&&fault));
  165. regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
  166. return 0;
  168. case lw_op:
  169. check_axs(pc, addr, 4);
  170. __asm__(
  171. #ifdef __BIG_ENDIAN
  172. "1:tlwlt%0,(%1)n"
  173. "2:tlwrt%0,3(%1)nt"
  174. #endif
  175. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  176. "1:tlwlt%0,3(%1)n"
  177. "2:tlwrt%0,(%1)nt"
  178. #endif
  179. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  180. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  181. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  182. ".previous"
  183. :"=&r" (value)
  184. :"r" (addr), "i" (&&fault));
  185. regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
  186. return 0;
  188. case lhu_op:
  189. check_axs(pc, addr, 2);
  190. __asm__(
  191. ".settnoatn"
  192. #ifdef __BIG_ENDIAN
  193. "1:tlbut%0,0(%1)n"
  194. "2:tlbut$1,1(%1)nt"
  195. #endif
  196. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  197. "1:tlbut%0,1(%1)n"
  198. "2:tlbut$1,0(%1)nt"
  199. #endif
  200. "sllt%0,0x8nt"
  201. "ort%0,$1nt"
  202. ".settatnt"
  203. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  204. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  205. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  206. ".previous"
  207. :"=&r" (value)
  208. :"r" (addr), "i" (&&fault));
  209. regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
  210. return 0;
  212. case lwu_op:
  213. check_axs(pc, addr, 4);
  214. __asm__(
  215. #ifdef __BIG_ENDIAN
  216. "1:tlwlt%0,(%1)n"
  217. "2:tlwrt%0,3(%1)nt"
  218. #endif
  219. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  220. "1:tlwlt%0,3(%1)n"
  221. "2:tlwrt%0,(%1)nt"
  222. #endif
  223. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  224. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  225. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  226. ".previous"
  227. :"=&r" (value)
  228. :"r" (addr), "i" (&&fault));
  229. value &= 0xffffffff;
  230. regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
  231. return 0;
  233. case ld_op:
  234. check_axs(pc, addr, 8);
  235. __asm__(
  236. ".settmips3n"
  237. #ifdef __BIG_ENDIAN
  238. "1:tldlt%0,(%1)n"
  239. "2:tldrt%0,7(%1)nt"
  240. #endif
  241. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  242. "1:tldlt%0,7(%1)n"
  243. "2:tldrt%0,(%1)nt"
  244. #endif
  245. ".settmips0nt"
  246. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  247. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  248. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  249. ".previous"
  250. :"=&r" (value)
  251. :"r" (addr), "i" (&&fault));
  252. regs->regs[insn.i_format.rt] = value;
  253. return 0;
  255. case sh_op:
  256. check_axs(pc, addr, 2);
  257. value = regs->regs[insn.i_format.rt];
  258. __asm__(
  259. #ifdef __BIG_ENDIAN
  260. ".settnoatn"
  261. "1:tsbt%0,1(%1)nt"
  262. "srlt$1,%0,0x8n"
  263. "2:tsbt$1,0(%1)nt"
  264. ".settatnt"
  265. #endif
  266. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  267. ".settnoatn"
  268. "1:tsbt%0,0(%1)nt"
  269. "srlt$1,%0,0x8n"
  270. "2:tsbt$1,1(%1)nt"
  271. ".settatnt"
  272. #endif
  273. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  274. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  275. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  276. ".previous"
  277. : /* no outputs */
  278. :"r" (value), "r" (addr), "i" (&&fault));
  279. return 0;
  281. case sw_op:
  282. check_axs(pc, addr, 4);
  283. value = regs->regs[insn.i_format.rt];
  284. __asm__(
  285. #ifdef __BIG_ENDIAN
  286. "1:tswlt%0,(%1)n"
  287. "2:tswrt%0,3(%1)nt"
  288. #endif
  289. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  290. "1:tswlt%0,3(%1)n"
  291. "2:tswrt%0,(%1)nt"
  292. #endif
  293. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  294. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  295. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  296. ".previous"
  297. : /* no outputs */
  298. :"r" (value), "r" (addr), "i" (&&fault));
  299. return 0;
  301. case sd_op:
  302. check_axs(pc, addr, 8);
  303. value = regs->regs[insn.i_format.rt];
  304. __asm__(
  305. ".settmips3n"
  306. #ifdef __BIG_ENDIAN
  307. "1:tsdlt%0,(%1)n"
  308. "2:tsdrt%0,7(%1)nt"
  309. #endif
  310. #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  311. "1:tsdlt%0,7(%1)n"
  312. "2:tsdrt%0,(%1)nt"
  313. #endif
  314. ".settmips0nt"
  315. ".sectiont__ex_table,"a"nt"
  316. STR(PTR)"t1b,%2nt"
  317. STR(PTR)"t2b,%2nt"
  318. ".previous"
  319. : /* no outputs */
  320. :"r" (value), "r" (addr), "i" (&&fault));
  321. return 0;
  323. case lwc1_op:
  324. case ldc1_op:
  325. case swc1_op:
  326. case sdc1_op:
  327. /*
  328.  * I herewith declare: this does not happen.  So send SIGBUS.
  329.  */
  330. goto sigbus;
  332. case lwc2_op:
  333. case ldc2_op:
  334. case swc2_op:
  335. case sdc2_op:
  336. /*
  337.  * These are the coprocessor 2 load/stores.  The current
  338.  * implementations don't use cp2 and cp2 should always be
  339.  * disabled in c0_status.  So send SIGILL.
  340.                  * (No longer true: The Sony Praystation uses cp2 for
  341.                  * 3D matrix operations.  Dunno if that thingy has a MMU ...)
  342.  */
  343. default:
  344. /*
  345.  * Pheeee...  We encountered an yet unknown instruction or
  346.  * cache coherence problem.  Die sucker, die ...
  347.  */
  348. goto sigill;
  349. }
  350. return 0;
  352. fault:
  353. /* Did we have an exception handler installed? */
  354. fixup = search_exception_table(exception_epc(regs));
  355. if (fixup) {
  356. long new_epc;
  357. new_epc = fixup_exception(dpf_reg, fixup, regs->cp0_epc);
  358. printk(KERN_DEBUG "%s: Forwarding exception at [<%lx>] (%lx)n",
  359.        current->comm, regs->cp0_epc, new_epc);
  360. regs->cp0_epc = new_epc;
  361. return 1;
  362. }
  364. die_if_kernel ("Unhandled kernel unaligned access", regs);
  365. send_sig(SIGSEGV, current, 1);
  366. return 0;
  367. sigbus:
  368. die_if_kernel ("Unhandled kernel unaligned access", regs);
  369. send_sig(SIGBUS, current, 1);
  370. return 0;
  371. sigill:
  372. die_if_kernel ("Unhandled kernel unaligned access or invalid instruction", regs);
  373. send_sig(SIGILL, current, 1);
  374. return 0;
  375. }
  377. #ifdef CONFIG_PROC_FS
  378. unsigned long unaligned_instructions;
  379. #endif
  381. asmlinkage void do_ade(struct pt_regs *regs)
  382. {
  383. unsigned long pc;
  384. extern int do_dsemulret(struct pt_regs *);
  386. #if 0
  387.         printk("ade: Cpu%d[%s:%d:%0lx:%0lx]n", smp_processor_id(),
  388.                 current->comm, current->pid, regs->cp0_badvaddr, regs->cp0_epc);
  389. #endif
  391. /*
  392.  * Address errors may be deliberately induced
  393.  * by the FPU emulator to take retake control
  394.  * of the CPU after executing the instruction
  395.  * in the delay slot of an emulated branch.
  396.  */
  397. /* Terminate if exception was recognized as a delay slot return */
  398. if (do_dsemulret(regs))
  399. return;
  401.         /* Otherwise handle as normal */
  403. /*
  404.  * Did we catch a fault trying to load an instruction?
  405.  * This also catches attempts to activate MIPS16 code on
  406.  * CPUs which don't support it.
  407.  */
  408. if (regs->cp0_badvaddr == regs->cp0_epc)
  409. goto sigbus;
  411. pc = regs->cp0_epc + ((regs->cp0_cause & CAUSEF_BD) ? 4 : 0);
  412. if ((current->thread.mflags & MF_FIXADE) == 0)
  413. goto sigbus;
  415. /*
  416.  * Do branch emulation only if we didn't forward the exception.
  417.  * This is all so but ugly ...
  418.  */
  419. if (!emulate_load_store_insn(regs, regs->cp0_badvaddr, pc))
  420. compute_return_epc(regs);
  422. #ifdef CONFIG_PROC_FS
  423. unaligned_instructions++;
  424. #endif
  426. return;
  428. sigbus:
  429. die_if_kernel("Kernel unaligned instruction access", regs);
  430. force_sig(SIGBUS, current);
  431. }