alpha: Move some initialization logic from loadState into unserialize.
[gem5.git] / src / arch / alpha / process.cc
index 9e360e80f2ca535d6eed8c4718ab705b740b9872..2a5c9f6162acb75cb209fde168f363f261f98c91 100644 (file)
  *          Ali Saidi
  */
 
-#include "arch/alpha/isa_traits.hh"
 #include "arch/alpha/process.hh"
+
+#include "arch/alpha/isa_traits.hh"
+#include "base/loader/elf_object.hh"
 #include "base/loader/object_file.hh"
 #include "base/misc.hh"
 #include "cpu/thread_context.hh"
+#include "debug/Loader.hh"
+#include "mem/page_table.hh"
+#include "sim/aux_vector.hh"
+#include "sim/byteswap.hh"
+#include "sim/process_impl.hh"
+#include "sim/syscall_return.hh"
 #include "sim/system.hh"
 
-
 using namespace AlphaISA;
 using namespace std;
 
-AlphaLiveProcess::AlphaLiveProcess(const std::string &nm, ObjectFile *objFile,
-        System *_system, int stdin_fd, int stdout_fd, int stderr_fd,
-        std::vector<std::string> &argv, std::vector<std::string> &envp,
-        uint64_t _uid, uint64_t _euid, uint64_t _gid, uint64_t _egid,
-        uint64_t _pid, uint64_t _ppid)
-    : LiveProcess(nm, objFile, _system, stdin_fd, stdout_fd, stderr_fd,
-        argv, envp, _uid, _euid, _gid, _egid, _pid, _ppid)
+AlphaProcess::AlphaProcess(ProcessParams *params, ObjectFile *objFile)
+    : Process(params, objFile)
 {
-    brk_point = objFile->dataBase() + objFile->dataSize() + objFile->bssSize();
-    brk_point = roundUp(brk_point, VMPageSize);
+    Addr brk_point = objFile->dataBase() + objFile->dataSize() +
+                     objFile->bssSize();
+    brk_point = roundUp(brk_point, PageBytes);
 
     // Set up stack.  On Alpha, stack goes below text section.  This
     // code should get moved to some architecture-specific spot.
-    stack_base = objFile->textBase() - (409600+4096);
+    Addr stack_base = objFile->textBase() - (409600+4096);
+
+    // Set up region for mmaps.
+    Addr mmap_end = 0x10000;
 
-    // Set up region for mmaps.  Tru64 seems to start just above 0 and
-    // grow up from there.
-    mmap_start = mmap_end = 0x10000;
+    Addr max_stack_size = 8 * 1024 * 1024;
 
     // Set pointer for next thread stack.  Reserve 8M for main stack.
-    next_thread_stack_base = stack_base - (8 * 1024 * 1024);
+    Addr next_thread_stack_base = stack_base - max_stack_size;
 
+    memState = make_shared<MemState>(brk_point, stack_base, max_stack_size,
+                                     next_thread_stack_base, mmap_end);
 }
 
 void
-AlphaLiveProcess::startup()
+AlphaProcess::argsInit(int intSize, int pageSize)
 {
-    argsInit(MachineBytes, VMPageSize);
+    // Patch the ld_bias for dynamic executables.
+    updateBias();
+
+    objFile->loadSections(initVirtMem);
+
+    typedef AuxVector<uint64_t> auxv_t;
+    std::vector<auxv_t>  auxv;
+
+    ElfObject * elfObject = dynamic_cast<ElfObject *>(objFile);
+    if (elfObject)
+    {
+        // modern glibc uses a bunch of auxiliary vectors to set up
+        // TLS as well as do a bunch of other stuff
+        // these vectors go on the bottom of the stack, below argc/argv/envp
+        // pointers but above actual arg strings
+        // I don't have all the ones glibc looks at here, but so far it doesn't
+        // seem to be a problem.
+        // check out _dl_aux_init() in glibc/elf/dl-support.c for details
+        // --Lisa
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_PAGESZ, AlphaISA::PageBytes));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_CLKTCK, 100));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_PHDR, elfObject->programHeaderTable()));
+        DPRINTF(Loader, "auxv at PHDR %08p\n", elfObject->programHeaderTable());
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_PHNUM, elfObject->programHeaderCount()));
+        // This is the base address of the ELF interpreter; it should be
+        // zero for static executables or contain the base address for
+        // dynamic executables.
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_BASE, getBias()));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_ENTRY, objFile->entryPoint()));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_UID, uid()));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_EUID, euid()));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_GID, gid()));
+        auxv.push_back(auxv_t(M5_AT_EGID, egid()));
+
+    }
+
+    // Calculate how much space we need for arg & env & auxv arrays.
+    int argv_array_size = intSize * (argv.size() + 1);
+    int envp_array_size = intSize * (envp.size() + 1);
+    int auxv_array_size = intSize * 2 * (auxv.size() + 1);
+
+    int arg_data_size = 0;
+    for (vector<string>::size_type i = 0; i < argv.size(); ++i) {
+        arg_data_size += argv[i].size() + 1;
+    }
+    int env_data_size = 0;
+    for (vector<string>::size_type i = 0; i < envp.size(); ++i) {
+        env_data_size += envp[i].size() + 1;
+    }
+
+    int space_needed =
+        argv_array_size +
+        envp_array_size +
+        auxv_array_size +
+        arg_data_size +
+        env_data_size;
 
-    threadContexts[0]->setIntReg(GlobalPointerReg, objFile->globalPointer());
+    if (space_needed < 32*1024)
+        space_needed = 32*1024;
+
+    // set bottom of stack
+    memState->setStackMin(memState->getStackBase() - space_needed);
+    // align it
+    memState->setStackMin(roundDown(memState->getStackMin(), pageSize));
+    memState->setStackSize(memState->getStackBase() - memState->getStackMin());
+    // map memory
+    allocateMem(memState->getStackMin(), roundUp(memState->getStackSize(),
+                pageSize));
+
+    // map out initial stack contents
+    Addr argv_array_base = memState->getStackMin() + intSize; // room for argc
+    Addr envp_array_base = argv_array_base + argv_array_size;
+    Addr auxv_array_base = envp_array_base + envp_array_size;
+    Addr arg_data_base = auxv_array_base + auxv_array_size;
+    Addr env_data_base = arg_data_base + arg_data_size;
+
+    // write contents to stack
+    uint64_t argc = argv.size();
+    if (intSize == 8)
+        argc = htog((uint64_t)argc);
+    else if (intSize == 4)
+        argc = htog((uint32_t)argc);
+    else
+        panic("Unknown int size");
+
+    initVirtMem.writeBlob(memState->getStackMin(), (uint8_t*)&argc, intSize);
+
+    copyStringArray(argv, argv_array_base, arg_data_base, initVirtMem);
+    copyStringArray(envp, envp_array_base, env_data_base, initVirtMem);
+
+    //Copy the aux stuff
+    for (vector<auxv_t>::size_type x = 0; x < auxv.size(); x++) {
+        initVirtMem.writeBlob(auxv_array_base + x * 2 * intSize,
+                (uint8_t*)&(auxv[x].a_type), intSize);
+        initVirtMem.writeBlob(auxv_array_base + (x * 2 + 1) * intSize,
+                (uint8_t*)&(auxv[x].a_val), intSize);
+    }
+
+    ThreadContext *tc = system->getThreadContext(contextIds[0]);
+
+    setSyscallArg(tc, 0, argc);
+    setSyscallArg(tc, 1, argv_array_base);
+    tc->setIntReg(StackPointerReg, memState->getStackMin());
+
+    tc->pcState(getStartPC());
 }
 
+void
+AlphaProcess::setupASNReg()
+{
+    ThreadContext *tc = system->getThreadContext(contextIds[0]);
+    tc->setMiscRegNoEffect(IPR_DTB_ASN, _pid << 57);
+}
 
+
+void
+AlphaProcess::unserialize(CheckpointIn &cp)
+{
+    Process::unserialize(cp);
+    // need to set up ASN after unserialization since _pid value may
+    // come from checkpoint
+    setupASNReg();
+}
+
+
+void
+AlphaProcess::initState()
+{
+    // need to set up ASN before further initialization since init
+    // will involve writing to virtual memory addresses
+    setupASNReg();
+
+    Process::initState();
+
+    argsInit(MachineBytes, PageBytes);
+
+    ThreadContext *tc = system->getThreadContext(contextIds[0]);
+    tc->setIntReg(GlobalPointerReg, objFile->globalPointer());
+    //Operate in user mode
+    tc->setMiscRegNoEffect(IPR_ICM, mode_user << 3);
+    tc->setMiscRegNoEffect(IPR_DTB_CM, mode_user << 3);
+    //No super page mapping
+    tc->setMiscRegNoEffect(IPR_MCSR, 0);
+}
+
+AlphaISA::IntReg
+AlphaProcess::getSyscallArg(ThreadContext *tc, int &i)
+{
+    assert(i < 6);
+    return tc->readIntReg(FirstArgumentReg + i++);
+}
+
+void
+AlphaProcess::setSyscallArg(ThreadContext *tc, int i, AlphaISA::IntReg val)
+{
+    assert(i < 6);
+    tc->setIntReg(FirstArgumentReg + i, val);
+}
+
+void
+AlphaProcess::setSyscallReturn(ThreadContext *tc, SyscallReturn sysret)
+{
+    // check for error condition.  Alpha syscall convention is to
+    // indicate success/failure in reg a3 (r19) and put the
+    // return value itself in the standard return value reg (v0).
+    if (sysret.successful()) {
+        // no error
+        tc->setIntReg(SyscallSuccessReg, 0);
+        tc->setIntReg(ReturnValueReg, sysret.returnValue());
+    } else {
+        // got an error, return details
+        tc->setIntReg(SyscallSuccessReg, (IntReg)-1);
+        tc->setIntReg(ReturnValueReg, sysret.errnoValue());
+    }
+}