tools/testing/selftests/powerpc/tm/tm-signal-context-chk-vsx.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Copyright 2016, Cyril Bur, IBM Corp.
   4  *
   5  * Test the kernel's signal frame code.
   6  *
   7  * The kernel sets up two sets of ucontexts if the signal was to be
   8  * delivered while the thread was in a transaction (referred too as
   9  * first and second contexts).
  10  * Expected behaviour is that the checkpointed state is in the user
  11  * context passed to the signal handler (first context). The speculated
  12  * state can be accessed with the uc_link pointer (second context).
  13  *
  14  * The rationale for this is that if TM unaware code (which linked
  15  * against TM libs) installs a signal handler it will not know of the
  16  * speculative nature of the 'live' registers and may infer the wrong
  17  * thing.
  18  */
  19
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <signal.h>
  24 #include <unistd.h>
  25
  26 #include <altivec.h>
  27
  28 #include "utils.h"
  29 #include "tm.h"
  30
  31 #define MAX_ATTEMPT 500000
  32
  33 #define NV_VSX_REGS 12 /* Number of VSX registers to check. */
  34 #define VSX20 20 /* First VSX register to check in vsr20-vsr31 subset */
  35 #define FPR20 20 /* FPR20 overlaps VSX20 most significant doubleword */
  36
  37 long tm_signal_self_context_load(pid_t pid, long *gprs, double *fps, vector int *vms, vector int *vss);
  38
  39 static sig_atomic_t fail, broken;
  40
  41 /* Test only 12 vsx registers from vsr20 to vsr31 */
  42 vector int vsxs[] = {
  43         /* First context will be set with these values, i.e. non-speculative */
  44         /* VSX20     ,  VSX21      , ... */
  45         { 1, 2, 3, 4},{ 5, 6, 7, 8},{ 9,10,11,12},
  46         {13,14,15,16},{17,18,19,20},{21,22,23,24},
  47         {25,26,27,28},{29,30,31,32},{33,34,35,36},
  48         {37,38,39,40},{41,42,43,44},{45,46,47,48},
  49         /* Second context will be set with these values, i.e. speculative */
  50         /* VSX20         ,  VSX21          , ... */
  51         {-1, -2, -3, -4 },{-5, -6, -7, -8 },{-9, -10,-11,-12},
  52         {-13,-14,-15,-16},{-17,-18,-19,-20},{-21,-22,-23,-24},
  53         {-25,-26,-27,-28},{-29,-30,-31,-32},{-33,-34,-35,-36},
  54         {-37,-38,-39,-40},{-41,-42,-43,-44},{-45,-46,-47,-48}
  55 };
  56
  57 static void signal_usr1(int signum, siginfo_t *info, void *uc)
  58 {
  59         int i, j;
  60         uint8_t vsx[sizeof(vector int)];
  61         uint8_t vsx_tm[sizeof(vector int)];
  62         ucontext_t *ucp = uc;
  63         ucontext_t *tm_ucp = ucp->uc_link;
  64
  65         /*
  66          * FP registers and VMX registers overlap the VSX registers.
  67          *
  68          * FP registers (f0-31) overlap the most significant 64 bits of VSX
  69          * registers vsr0-31, whilst VMX registers vr0-31, being 128-bit like
  70          * the VSX registers, overlap fully the other half of VSX registers,
  71          * i.e. vr0-31 overlaps fully vsr32-63.
  72          *
  73          * Due to compatibility and historical reasons (VMX/Altivec support
  74          * appeared first on the architecture), VMX registers vr0-31 (so VSX
  75          * half vsr32-63 too) are stored right after the v_regs pointer, in an
  76          * area allocated for 'vmx_reverse' array (please see
  77          * arch/powerpc/include/uapi/asm/sigcontext.h for details about the
  78          * mcontext_t structure on Power).
  79          *
  80          * The other VSX half (vsr0-31) is hence stored below vr0-31/vsr32-63
  81          * registers, but only the least significant 64 bits of vsr0-31. The
  82          * most significant 64 bits of vsr0-31 (f0-31), as it overlaps the FP
  83          * registers, is kept in fp_regs.
  84          *
  85          * v_regs is a 16 byte aligned pointer at the start of vmx_reserve
  86          * (vmx_reserve may or may not be 16 aligned) where the v_regs structure
  87          * exists, so v_regs points to where vr0-31 / vsr32-63 registers are
  88          * fully stored. Since v_regs type is elf_vrregset_t, v_regs + 1
  89          * skips all the slots used to store vr0-31 / vsr32-64 and points to
  90          * part of one VSX half, i.e. v_regs + 1 points to the least significant
  91          * 64 bits of vsr0-31. The other part of this half (the most significant
  92          * part of vsr0-31) is stored in fp_regs.
  93          *
  94          */
  95         /* Get pointer to least significant doubleword of vsr0-31 */
  96         long *vsx_ptr = (long *)(ucp->uc_mcontext.v_regs + 1);
  97         long *tm_vsx_ptr = (long *)(tm_ucp->uc_mcontext.v_regs + 1);
  98
  99         /* Check first context. Print all mismatches. */
 100         for (i = 0; i < NV_VSX_REGS; i++) {
 101                 /*
 102                  * Copy VSX most significant doubleword from fp_regs and
 103                  * copy VSX least significant one from 64-bit slots below
 104                  * saved VMX registers.
 105                  */
 106                 memcpy(vsx, &ucp->uc_mcontext.fp_regs[FPR20 + i], 8);
 107                 memcpy(vsx + 8, &vsx_ptr[VSX20 + i], 8);
 108
 109                 fail = memcmp(vsx, &vsxs[i], sizeof(vector int));
 110
 111                 if (fail) {
 112                         broken = 1;
 113                         printf("VSX%d (1st context) == 0x", VSX20 + i);
 114                         for (j = 0; j < 16; j++)
 115                                 printf("%02x", vsx[j]);
 116                         printf(" instead of 0x");
 117                         for (j = 0; j < 4; j++)
 118                                 printf("%08x", vsxs[i][j]);
 119                         printf(" (expected)\n");
 120                 }
 121         }
 122
 123         /* Check second context. Print all mismatches. */
 124         for (i = 0; i < NV_VSX_REGS; i++) {
 125                 /*
 126                  * Copy VSX most significant doubleword from fp_regs and
 127                  * copy VSX least significant one from 64-bit slots below
 128                  * saved VMX registers.
 129                  */
 130                 memcpy(vsx_tm, &tm_ucp->uc_mcontext.fp_regs[FPR20 + i], 8);
 131                 memcpy(vsx_tm + 8, &tm_vsx_ptr[VSX20 + i], 8);
 132
 133                 fail = memcmp(vsx_tm, &vsxs[NV_VSX_REGS + i], sizeof(vector int));
 134
 135                 if (fail) {
 136                         broken = 1;
 137                         printf("VSX%d (2nd context) == 0x", VSX20 + i);
 138                         for (j = 0; j < 16; j++)
 139                                 printf("%02x", vsx_tm[j]);
 140                         printf(" instead of 0x");
 141                         for (j = 0; j < 4; j++)
 142                                 printf("%08x", vsxs[NV_VSX_REGS + i][j]);
 143                         printf("(expected)\n");
 144                 }
 145         }
 146 }
 147
 148 static int tm_signal_context_chk()
 149 {
 150         struct sigaction act;
 151         int i;
 152         long rc;
 153         pid_t pid = getpid();
 154
 155         SKIP_IF(!have_htm());
 156         SKIP_IF(htm_is_synthetic());
 157
 158         act.sa_sigaction = signal_usr1;
 159         sigemptyset(&act.sa_mask);
 160         act.sa_flags = SA_SIGINFO;
 161         if (sigaction(SIGUSR1, &act, NULL) < 0) {
 162                 perror("sigaction sigusr1");
 163                 exit(1);
 164         }
 165
 166         i = 0;
 167         while (i < MAX_ATTEMPT && !broken) {
 168                /*
 169                 * tm_signal_self_context_load will set both first and second
 170                 * contexts accordingly to the values passed through non-NULL
 171                 * array pointers to it, in that case 'vsxs', and invoke the
 172                 * signal handler installed for SIGUSR1.
 173                 */
 174                 rc = tm_signal_self_context_load(pid, NULL, NULL, NULL, vsxs);
 175                 FAIL_IF(rc != pid);
 176                 i++;
 177         }
 178
 179         return (broken);
 180 }
 181
 182 int main(void)
 183 {
 184         return test_harness(tm_signal_context_chk, "tm_signal_context_chk_vsx");
 185 }