get rid of pthreads
[ginge.git] / loader / patches.c
index ccbaadf..a6e3192 100644 (file)
-// vim:shiftwidth=2:expandtab
+/*
+ * GINGE - GINGE Is Not Gp2x Emulator
+ * (C) notaz, 2010-2011,2016
+ *
+ * This work is licensed under the MAME license, see COPYING file for details.
+ */
 #include <stdio.h>
-#include <string.h>
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/stat.h>
-#include <fcntl.h>
-#include <sys/mman.h>
-#include <unistd.h>
 
 #include "header.h"
-#include "sys_cacheflush.h"
+#include "syscalls.h"
+
+#include "override.c"
 
-#define strace(...)
+// note: first mask int must be always full for the search algo
+static const unsigned int sig_mask_all[] = {
+  0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff,
+  0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff
+};
 
 static const unsigned int sig_open[] = {
-  0xe59cc000, 0xe33c0000, 0x1a000003, 0xef900005
+  0xe59cc000, // ldr ip, [ip]
+  0xe33c0000, // teq ip, #0
+  0x1a000003, // bne 0x1c
+  0xef900005, // svc 0x900005
+};
+#define sig_mask_open sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_open_a1[] = {
+  0xef900005, // svc 0x900005
+  0xe1a0f00e, // mov pc, lr
 };
+#define sig_mask_open_a1 sig_mask_all
 
 static const unsigned int sig_mmap[] = {
-  0xe92d000f, 0xe1a0000d, 0xef90005a, 0xe28dd010
+  0xe92d000f, // push {r0, r1, r2, r3}
+  0xe1a0000d, // mov  r0, sp
+  0xef90005a, // svc  0x90005a
+  0xe28dd010, // add  sp, sp, #16
 };
+#define sig_mask_mmap sig_mask_all
 
-static const unsigned int sig_mmap_[] = {
-  0xe52d5004, 0xe59d5008, 0xe52d4004, 0xe59d4008,
-  0xe1b0ca05, 0x1a000006, 0xe1a05625, 0xef9000c0
+static const unsigned int sig_munmap[] = {
+  0xef90005b, // svc  0x90005b
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #0x1000
+  0x312fff1e, // bxcc lr
+};
+#define sig_mask_munmap sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_mmap2[] = {
+  0xe52d5004, // push {r5}
+  0xe59d5008, // ldr  r5, [sp, #8]
+  0xe52d4004, // push {r4}
+  0xe59d4008, // ldr  r4, [sp, #8]
+  0xe1b0ca05, // lsls ip, r5, #20
+  0x1a000006, // bne  0x34
+  0xe1a05625, // lsr  r5, r5, #12
+  0xef9000c0, // svc  0x9000c0
 };
+#define sig_mask_mmap2 sig_mask_all
 
 static const unsigned int sig_read[] = {
-  0xe59fc080, 0xe59cc000, 0xe33c0000, 0x1a000003, 0xef900003
+  0xe59fc080, // ldr ip, [pc, #128]
+  0xe59cc000, // ldr ip, [ip]
+  0xe33c0000, // teq ip, #0
+  0x1a000003, // bne 0x20
+  0xef900003, // svc 0x900003
 };
+#define sig_mask_read sig_mask_all
 
-#define FAKE_DEVMEM_DEVICE      10001
-#define FAKE_DEVGPIO_DEVICE     10002
+static const unsigned int sig_read_a1[] = {
+  0xef900003, // svc  0x900003
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #0x1000
+  0x312fff1e, // bxcc lr
+};
+#define sig_mask_read_a1 sig_mask_all
 
-static int w_open(const char *pathname, int flags, mode_t mode)
-{
-  int ret;
-  if      (strcmp(pathname, "/dev/mem") == 0)
-    ret = FAKE_DEVMEM_DEVICE;
-  else if (strcmp(pathname, "/dev/GPIO") == 0)
-    ret = FAKE_DEVGPIO_DEVICE;
-  else
-    ret = open(pathname, flags, mode);
-
-  strace("open(%s) = %d\n", pathname, ret);
-  return ret;
-}
+static const unsigned int sig_hw_read[] = {
+  0xef900003, // svc  0x900003
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #0x1000
+  0xe1a04000, // mov  r4, r0
+};
+#define sig_mask_hw_read sig_mask_all
 
-static void *w_mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
-{
-  void *ret;
-  if (fd != FAKE_DEVMEM_DEVICE)
-    ret = mmap(addr, length, prot, flags, fd, offset);
-  else
-    ret = emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset);
-
-  strace("mmap(%p, %x, %x, %x, %d, %lx) = %p\n", addr, length, prot, flags, fd, (long)offset, ret);
-  return ret;
-}
-#define w_mmap_ w_mmap
+static const unsigned int sig_ioctl[] = {
+  0xef900036, // svc  0x900036
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #0x1000
+  0x312fff1e, // bxcc lr
+};
+#define sig_mask_ioctl sig_mask_all
 
-ssize_t w_read(int fd, void *buf, size_t count)
-{
-  ssize_t ret;
-  if (fd != FAKE_DEVGPIO_DEVICE)
-    return read(fd, buf, count);
+static const unsigned int sig_hw_ioctl[] = {
+  0xef900036, // svc  0x900036
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #0x1000
+  0xe1a04000, // mov  r4, r0
+};
+#define sig_mask_hw_ioctl sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_sigaction[] = {
+  0xe59f300c, //    ldr r3, [pc, #12]
+  0xe3530000, //    cmp r3, #0
+  0x0a000000, //    beq 0f
+  0xea000000, //    b   *
+  0xea000000, // 0: b   *
+};
+static const unsigned int sig_mask_sigaction[] = {
+  0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff, 0xff000000, 0xff000000
+};
 
-  ret = emu_read_gpiodev(buf, count);
-  //printf("read(%d, %p, %d) = %d\n", fd, buf, count, ret);
-  return ret;
-}
+static const unsigned int sig_execve[] = {
+  0xef90000b, // svc 0x90000b
+  0xe1a04000, // mov r4, r0
+  0xe3700a01, // cmn r0, #4096
+};
+#define sig_mask_execve sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_execve2[] = {
+  0xef90000b, // svc 0x90000b
+  0xe3700a01, // cmn r0, #4096
+  0xe1a04000, // mov r4, r0
+};
+#define sig_mask_execve2 sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_chdir[] = {
+  0xef90000c, // svc  0x90000c
+  0xe3700a01, // cmn  r0, #4096
+  0x312fff1e, // bxcc lr
+  0xea0004bb, // b    *
+};
+static const unsigned int sig_mask_chdir[] = {
+  0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff, 0xff000000
+};
 
-#define PATCH(f) { sig_##f, ARRAY_SIZE(sig_##f), w_##f }
+/* special */
+static const unsigned int sig_cache1[] = {
+  0xee073f5e, // mcr 15, 0, r3, cr7, cr14, 2
+};
+#define sig_mask_cache1 sig_mask_all
+
+static const unsigned int sig_cache2[] = {
+  0xee070f17, // mcr 15, 0, r0, cr7, cr7, 0
+};
+#define sig_mask_cache2 sig_mask_all
+
+/* additional wrappers for harder case of syscalls within the code stream */
+#ifdef PND /* fix PC, not needed on ARM9 */
+# define SVC_CMN_R0_MOV_R4_PC_ADJ() \
+"  ldr  r12, [sp, #5*4]\n" \
+"  add  r12, r12, #4\n" \
+"  str  r12, [sp, #5*4]\n"
+#else
+# define SVC_CMN_R0_MOV_R4_PC_ADJ()
+#endif
+
+#define SVC_CMN_R0_MOV_R4_WRAPPER(name, target) \
+extern int name(); \
+asm( \
+#name ":\n" \
+"  stmfd sp!, {r1-r3,r12,lr}\n" \
+   SVC_CMN_R0_MOV_R4_PC_ADJ() \
+"  bl   " #target "\n" \
+"  cmn  r0, #0x1000\n" \
+"  mov  r4, r0\n" \
+"  ldmfd sp!, {r1-r3,r12,lr,pc}\n" \
+);
+
+SVC_CMN_R0_MOV_R4_WRAPPER(hw_read, w_read)
+SVC_CMN_R0_MOV_R4_WRAPPER(hw_ioctl, w_ioctl)
+
+#define PATCH_(p, f, t) { sig_##p, sig_mask_##p, ARRAY_SIZE(sig_##p), t, f, #p }
+#define PATCH(f) PATCH_(f, w_##f, 0)
 
 static const struct {
   const unsigned int *sig;
+  const unsigned int *sig_mask;
   size_t sig_cnt;
+  unsigned int type;
   void *func;
+  const char *name;
 } patches[] = {
-  PATCH(open),
-  PATCH(mmap),
-  PATCH(mmap_), // mmap using mmap2 syscall
-  PATCH(read),
+  PATCH (open),
+  PATCH_(open_a1, w_open, 0),
+  PATCH (mmap),
+  PATCH (mmap2), // mmap2 syscall
+  PATCH (munmap),
+  PATCH (read),
+  PATCH_(read_a1, w_read, 0),
+  PATCH_(hw_read, hw_read, 1),
+  PATCH (ioctl),
+  PATCH_(hw_ioctl, hw_ioctl, 1),
+  PATCH (sigaction),
+//  PATCH_(execve, execve2, 0), // hangs
+  PATCH (chdir),
+  PATCH_(cache1, NULL, 2),
+  PATCH_(cache2, NULL, 2),
 };
 
 void do_patches(void *ptr, unsigned int size)
 {
+  unsigned int *seg = (void *)(((long)ptr + 3) & ~3);
+  unsigned int *seg_end = seg + size / 4;
   int i, s;
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(patches); i++) {
-    const unsigned int *sig = patches[i].sig;
-    unsigned int *seg = (void *)(((long)ptr + 3) & ~3);
-    unsigned int *seg_end = seg + size / 4;
-    unsigned int sig0 = sig[0];
+  for (; seg < seg_end; seg++) {
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(patches); i++) {
+      const unsigned int *sig = patches[i].sig;
+      const unsigned int *sig_mask;
 
-    for (; seg < seg_end; seg++) {
-      if (*seg != sig0)
+      if (*seg != sig[0])
         continue;
 
+      sig_mask = patches[i].sig_mask;
       for (s = 1; s < patches[i].sig_cnt; s++)
-        if (seg[s] != sig[s])
+        if ((seg[s] ^ sig[s]) & sig_mask[s])
           break;
 
-      if (s == patches[i].sig_cnt)
-        goto found;
+      if (s == patches[i].sig_cnt) {
+        switch (patches[i].type) {
+        case 0:
+          seg[0] = 0xe51ff004; // ldr   pc, [pc, #-4]
+          seg[1] = (unsigned int)patches[i].func;
+          break;
+        case 1:
+          seg[0] = 0xe92d8000; // stmfd sp!, {pc}
+          seg[1] = 0xe51ff004; // ldr   pc, [pc, #-4]
+          seg[2] = (unsigned int)patches[i].func;
+          break;
+        case 2:
+          if (seg < (unsigned int *)ptr + 1 || (seg[-1] >> 28) != 0x0e)
+            // might be data
+            continue;
+          seg[0] = 0xe1a00000; // nop
+          break;
+        default:
+          err("bad patch type: %u\n", patches[i].type);
+          abort();
+        }
+        dbg("  patch #%2i @ %08x type %d %s\n",
+          i, (int)seg, patches[i].type, patches[i].name);
+        seg += patches[i].sig_cnt - 1;
+        break;
+      }
     }
-    continue;
-
-found:
-    printf("  patch #%i @ %08x\n", i, (int)seg);
-    seg[0] = 0xe59ff000; // ldr pc, [pc]
-    seg[1] = 0;
-    seg[2] = (unsigned int)patches[i].func;
   }
 
   sys_cacheflush(ptr, (char *)ptr + size);
 }
 
+// vim:shiftwidth=2:expandtab