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https://github.com/riscv-software-src/opensbi.git
synced 2025-08-24 15:31:22 +01:00
lib: Handle page/access fault caused by unpriv load/store
The unpriv load/store instruction from M-mode can cause page/access fault to M-mode if S-mode page table did not have mappings OR it did not have PMP access permission. To tackle this, we redirect trap back to S-mode if unpriv load/store instruction traps in M-mode. Signed-off-by: Anup Patel <anup.patel@wdc.com> Reviewed-by: Atish Patra <atish.patra@wdc.com>
This commit is contained in:
@@ -12,11 +12,23 @@
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#include <sbi/sbi_types.h>
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#define DECLARE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(type) \
|
||||
type load_##type(const type *addr);
|
||||
struct sbi_scratch;
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||||
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||||
#define DECLARE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(type) \
|
||||
void store_##type(type *addr, type val);
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struct unpriv_trap {
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||||
unsigned long ilen;
|
||||
unsigned long cause;
|
||||
unsigned long tval;
|
||||
};
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||||
#define DECLARE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(type) \
|
||||
type load_##type(const type *addr, \
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, \
|
||||
struct unpriv_trap *trap);
|
||||
|
||||
#define DECLARE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(type) \
|
||||
void store_##type(type *addr, type val, \
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, \
|
||||
struct unpriv_trap *trap);
|
||||
|
||||
DECLARE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u8)
|
||||
DECLARE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u16)
|
||||
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@@ -25,6 +25,7 @@
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||||
#define SBI_EILL -10
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#define SBI_ENOSPC -11
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#define SBI_ENOMEM -12
|
||||
#define SBI_ETRAP -13
|
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||||
/* clang-format on */
|
||||
|
||||
|
@@ -10,6 +10,7 @@
|
||||
#ifndef __SBI_IPI_H__
|
||||
#define __SBI_IPI_H__
|
||||
|
||||
#include <sbi/riscv_unpriv.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_types.h>
|
||||
|
||||
/* clang-format off */
|
||||
@@ -28,8 +29,8 @@ struct sbi_ipi_data {
|
||||
unsigned long ipi_type;
|
||||
};
|
||||
|
||||
int sbi_ipi_send_many(struct sbi_scratch *scratch, ulong *pmask, u32 event,
|
||||
void *data);
|
||||
int sbi_ipi_send_many(struct sbi_scratch *scratch, struct unpriv_trap *uptrap,
|
||||
ulong *pmask, u32 event, void *data);
|
||||
|
||||
void sbi_ipi_clear_smode(struct sbi_scratch *scratch);
|
||||
|
||||
|
@@ -10,59 +10,90 @@
|
||||
#include <sbi/riscv_encoding.h>
|
||||
#include <sbi/riscv_unpriv.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_bits.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_hart.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_scratch.h>
|
||||
|
||||
#define DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(type, insn) \
|
||||
type load_##type(const type *addr) \
|
||||
#define DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(type, insn, insnlen) \
|
||||
type load_##type(const type *addr, \
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, \
|
||||
struct unpriv_trap *trap) \
|
||||
{ \
|
||||
register ulong __mstatus asm("a2"); \
|
||||
type val; \
|
||||
type val = 0; \
|
||||
trap->ilen = insnlen; \
|
||||
trap->cause = 0; \
|
||||
trap->tval = 0; \
|
||||
sbi_hart_set_trap_info(scratch, trap); \
|
||||
asm volatile( \
|
||||
"csrrs %0, " STR(CSR_MSTATUS) ", %3\n" \
|
||||
#insn " %1, %2\n" \
|
||||
"csrw " STR(CSR_MSTATUS) ", %0" \
|
||||
: "+&r"(__mstatus), "=&r"(val) \
|
||||
: "m"(*addr), "r"(MSTATUS_MPRV)); \
|
||||
sbi_hart_set_trap_info(scratch, NULL); \
|
||||
return val; \
|
||||
}
|
||||
|
||||
#define DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(type, insn) \
|
||||
void store_##type(type *addr, type val) \
|
||||
#define DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(type, insn, insnlen) \
|
||||
void store_##type(type *addr, type val, \
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, \
|
||||
struct unpriv_trap *trap) \
|
||||
{ \
|
||||
register ulong __mstatus asm("a3"); \
|
||||
trap->ilen = insnlen; \
|
||||
trap->cause = 0; \
|
||||
trap->tval = 0; \
|
||||
sbi_hart_set_trap_info(scratch, trap); \
|
||||
asm volatile( \
|
||||
"csrrs %0, " STR(CSR_MSTATUS) ", %3\n" \
|
||||
#insn " %1, %2\n" \
|
||||
"csrw " STR(CSR_MSTATUS) ", %0" \
|
||||
: "+&r"(__mstatus) \
|
||||
: "r"(val), "m"(*addr), "r"(MSTATUS_MPRV)); \
|
||||
sbi_hart_set_trap_info(scratch, NULL); \
|
||||
}
|
||||
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u8, lbu)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u16, lhu)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s8, lb)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s16, lh)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s32, lw)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u8, sb)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u16, sh)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u32, sw)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u8, lbu, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u16, lhu, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s8, lb, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s16, lh, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(s32, lw, 2)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u8, sb, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u16, sh, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u32, sw, 2)
|
||||
#if __riscv_xlen == 64
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u32, lwu)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u64, ld)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u64, sd)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(ulong, ld)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u32, lwu, 4)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u64, ld, 2)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_STORE_FUNCTION(u64, sd, 2)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(ulong, ld, 2)
|
||||
#else
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u32, lw)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(ulong, lw)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(u32, lw, 2)
|
||||
DEFINE_UNPRIVILEGED_LOAD_FUNCTION(ulong, lw, 2)
|
||||
|
||||
u64 load_u64(const u64 *addr)
|
||||
u64 load_u64(const u64 *addr,
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, struct unpriv_trap *trap)
|
||||
{
|
||||
return load_u32((u32 *)addr) + ((u64)load_u32((u32 *)addr + 1) << 32);
|
||||
u64 ret = load_u32((u32 *)addr, scratch, trap);
|
||||
|
||||
if (trap->cause)
|
||||
return 0;
|
||||
ret |= ((u64)load_u32((u32 *)addr + 1, scratch, trap) << 32);
|
||||
if (trap->cause)
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void store_u64(u64 *addr, u64 val)
|
||||
void store_u64(u64 *addr, u64 val,
|
||||
struct sbi_scratch *scratch, struct unpriv_trap *trap)
|
||||
{
|
||||
store_u32((u32 *)addr, val);
|
||||
store_u32((u32 *)addr + 1, val >> 32);
|
||||
store_u32((u32 *)addr, val, scratch, trap);
|
||||
if (trap->cause)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
store_u32((u32 *)addr + 1, val >> 32, scratch, trap);
|
||||
if (trap->cause)
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
|
@@ -34,6 +34,7 @@ int sbi_ecall_handler(u32 hartid, ulong mcause, struct sbi_trap_regs *regs,
|
||||
struct sbi_scratch *scratch)
|
||||
{
|
||||
int ret = SBI_ENOTSUPP;
|
||||
struct unpriv_trap uptrap;
|
||||
struct sbi_tlb_info tlb_info;
|
||||
|
||||
switch (regs->a7) {
|
||||
@@ -59,11 +60,11 @@ int sbi_ecall_handler(u32 hartid, ulong mcause, struct sbi_trap_regs *regs,
|
||||
ret = 0;
|
||||
break;
|
||||
case SBI_ECALL_SEND_IPI:
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, (ulong *)regs->a0,
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, &uptrap, (ulong *)regs->a0,
|
||||
SBI_IPI_EVENT_SOFT, NULL);
|
||||
break;
|
||||
case SBI_ECALL_REMOTE_FENCE_I:
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, (ulong *)regs->a0,
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, &uptrap, (ulong *)regs->a0,
|
||||
SBI_IPI_EVENT_FENCE_I, NULL);
|
||||
break;
|
||||
case SBI_ECALL_REMOTE_SFENCE_VMA:
|
||||
@@ -71,7 +72,7 @@ int sbi_ecall_handler(u32 hartid, ulong mcause, struct sbi_trap_regs *regs,
|
||||
tlb_info.size = (unsigned long)regs->a2;
|
||||
tlb_info.type = SBI_TLB_FLUSH_VMA;
|
||||
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, (ulong *)regs->a0,
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, &uptrap, (ulong *)regs->a0,
|
||||
SBI_IPI_EVENT_SFENCE_VMA, &tlb_info);
|
||||
break;
|
||||
case SBI_ECALL_REMOTE_SFENCE_VMA_ASID:
|
||||
@@ -80,7 +81,7 @@ int sbi_ecall_handler(u32 hartid, ulong mcause, struct sbi_trap_regs *regs,
|
||||
tlb_info.asid = (unsigned long)regs->a3;
|
||||
tlb_info.type = SBI_TLB_FLUSH_VMA_ASID;
|
||||
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, (ulong *)regs->a0,
|
||||
ret = sbi_ipi_send_many(scratch, &uptrap, (ulong *)regs->a0,
|
||||
SBI_IPI_EVENT_SFENCE_VMA_ASID,
|
||||
&tlb_info);
|
||||
break;
|
||||
@@ -96,6 +97,10 @@ int sbi_ecall_handler(u32 hartid, ulong mcause, struct sbi_trap_regs *regs,
|
||||
|
||||
if (!ret) {
|
||||
regs->mepc += 4;
|
||||
} else if (ret == SBI_ETRAP) {
|
||||
ret = 0;
|
||||
sbi_trap_redirect(regs, scratch, regs->mepc,
|
||||
uptrap.cause, uptrap.tval);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
|
@@ -58,15 +58,18 @@ done:
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int sbi_ipi_send_many(struct sbi_scratch *scratch, ulong *pmask, u32 event,
|
||||
void *data)
|
||||
int sbi_ipi_send_many(struct sbi_scratch *scratch, struct unpriv_trap *uptrap,
|
||||
ulong *pmask, u32 event, void *data)
|
||||
{
|
||||
ulong i, m;
|
||||
ulong mask = sbi_hart_available_mask();
|
||||
u32 hartid = sbi_current_hartid();
|
||||
|
||||
if (pmask)
|
||||
mask &= load_ulong(pmask);
|
||||
if (pmask) {
|
||||
mask &= load_ulong(pmask, scratch, uptrap);
|
||||
if (uptrap->cause)
|
||||
return SBI_ETRAP;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* send IPIs to every other hart on the set */
|
||||
for (i = 0, m = mask; m; i++, m >>= 1)
|
||||
|
@@ -26,6 +26,7 @@ int sbi_misaligned_load_handler(u32 hartid, ulong mcause,
|
||||
struct sbi_scratch *scratch)
|
||||
{
|
||||
union reg_data val;
|
||||
struct unpriv_trap uptrap;
|
||||
ulong insn = get_insn(regs->mepc, NULL);
|
||||
ulong addr = csr_read(CSR_MTVAL);
|
||||
int i, fp = 0, shift = 0, len = 0;
|
||||
@@ -91,8 +92,15 @@ int sbi_misaligned_load_handler(u32 hartid, ulong mcause,
|
||||
return SBI_EILL;
|
||||
|
||||
val.data_u64 = 0;
|
||||
for (i = 0; i < len; i++)
|
||||
val.data_bytes[i] = load_u8((void *)(addr + i));
|
||||
for (i = 0; i < len; i++) {
|
||||
val.data_bytes[i] = load_u8((void *)(addr + i),
|
||||
scratch, &uptrap);
|
||||
if (uptrap.cause) {
|
||||
sbi_trap_redirect(regs, scratch, regs->mepc,
|
||||
uptrap.cause, uptrap.tval);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!fp)
|
||||
SET_RD(insn, regs, val.data_ulong << shift >> shift);
|
||||
@@ -111,6 +119,7 @@ int sbi_misaligned_store_handler(u32 hartid, ulong mcause,
|
||||
struct sbi_scratch *scratch)
|
||||
{
|
||||
union reg_data val;
|
||||
struct unpriv_trap uptrap;
|
||||
ulong insn = get_insn(regs->mepc, NULL);
|
||||
ulong addr = csr_read(CSR_MTVAL);
|
||||
int i, len = 0;
|
||||
@@ -166,8 +175,15 @@ int sbi_misaligned_store_handler(u32 hartid, ulong mcause,
|
||||
} else
|
||||
return SBI_EILL;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < len; i++)
|
||||
store_u8((void *)(addr + i), val.data_bytes[i]);
|
||||
for (i = 0; i < len; i++) {
|
||||
store_u8((void *)(addr + i), val.data_bytes[i],
|
||||
scratch, &uptrap);
|
||||
if (uptrap.cause) {
|
||||
sbi_trap_redirect(regs, scratch, regs->mepc,
|
||||
uptrap.cause, uptrap.tval);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
regs->mepc += INSN_LEN(insn);
|
||||
|
||||
|
@@ -39,7 +39,7 @@ sbi_system_shutdown(struct sbi_scratch *scratch, u32 type)
|
||||
|
||||
/* If that fails (or is not implemented) send an IPI on every
|
||||
* hart to hang and then hang the current hart */
|
||||
sbi_ipi_send_many(scratch, NULL, SBI_IPI_EVENT_HALT, NULL);
|
||||
sbi_ipi_send_many(scratch, NULL, NULL, SBI_IPI_EVENT_HALT, NULL);
|
||||
|
||||
sbi_hart_hang();
|
||||
}
|
||||
|
@@ -9,6 +9,7 @@
|
||||
|
||||
#include <sbi/riscv_asm.h>
|
||||
#include <sbi/riscv_encoding.h>
|
||||
#include <sbi/riscv_unpriv.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_console.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_ecall.h>
|
||||
#include <sbi/sbi_error.h>
|
||||
@@ -134,11 +135,12 @@ int sbi_trap_redirect(struct sbi_trap_regs *regs, struct sbi_scratch *scratch,
|
||||
*/
|
||||
void sbi_trap_handler(struct sbi_trap_regs *regs, struct sbi_scratch *scratch)
|
||||
{
|
||||
int rc = SBI_ENOTSUPP;
|
||||
int rc = SBI_ENOTSUPP;
|
||||
const char *msg = "trap handler failed";
|
||||
u32 hartid = sbi_current_hartid();
|
||||
ulong mcause = csr_read(CSR_MCAUSE);
|
||||
ulong mtval = csr_read(CSR_MTVAL);
|
||||
struct unpriv_trap *uptrap;
|
||||
|
||||
if (mcause & (1UL << (__riscv_xlen - 1))) {
|
||||
mcause &= ~(1UL << (__riscv_xlen - 1));
|
||||
@@ -175,6 +177,22 @@ void sbi_trap_handler(struct sbi_trap_regs *regs, struct sbi_scratch *scratch)
|
||||
rc = sbi_ecall_handler(hartid, mcause, regs, scratch);
|
||||
msg = "ecall handler failed";
|
||||
break;
|
||||
case CAUSE_LOAD_ACCESS:
|
||||
case CAUSE_STORE_ACCESS:
|
||||
case CAUSE_LOAD_PAGE_FAULT:
|
||||
case CAUSE_STORE_PAGE_FAULT:
|
||||
uptrap = sbi_hart_get_trap_info(scratch);
|
||||
if ((regs->mstatus & MSTATUS_MPRV) && uptrap) {
|
||||
rc = 0;
|
||||
regs->mepc += uptrap->ilen;
|
||||
uptrap->cause = mcause;
|
||||
uptrap->tval = mtval;
|
||||
} else {
|
||||
rc = sbi_trap_redirect(regs, scratch, regs->mepc,
|
||||
mcause, mtval);
|
||||
}
|
||||
msg = "page/access fault handler failed";
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
/* If the trap came from S or U mode, redirect it there */
|
||||
rc = sbi_trap_redirect(regs, scratch, regs->mepc, mcause, mtval);
|
||||
|
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