]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - linux32_sysvec.c
1686891861c3511e176e82dd2af98124c52a245e
[FreeBSD/FreeBSD.git] / linux32_sysvec.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2004 Tim J. Robbins
5  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
6  * Copyright (c) 2002 Doug Rabson
7  * Copyright (c) 1998-1999 Andrew Gallatin
8  * Copyright (c) 1994-1996 Søren Schmidt
9  * All rights reserved.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer
16  *    in this position and unchanged.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
21  *    derived from this software without specific prior written permission
22  *
23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
24  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
25  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
26  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
28  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
29  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
30  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
31  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
32  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
33  */
34
35 #include "opt_compat.h"
36
37 #include <sys/cdefs.h>
38 __FBSDID("$FreeBSD$");
39
40 #ifndef COMPAT_FREEBSD32
41 #error "Unable to compile Linux-emulator due to missing COMPAT_FREEBSD32 option!"
42 #endif
43
44 #define __ELF_WORD_SIZE 32
45
46 #include <sys/param.h>
47 #include <sys/systm.h>
48 #include <sys/exec.h>
49 #include <sys/fcntl.h>
50 #include <sys/imgact.h>
51 #include <sys/imgact_elf.h>
52 #include <sys/kernel.h>
53 #include <sys/lock.h>
54 #include <sys/malloc.h>
55 #include <sys/module.h>
56 #include <sys/mutex.h>
57 #include <sys/proc.h>
58 #include <sys/resourcevar.h>
59 #include <sys/signalvar.h>
60 #include <sys/syscallsubr.h>
61 #include <sys/sysctl.h>
62 #include <sys/sysent.h>
63 #include <sys/sysproto.h>
64 #include <sys/vnode.h>
65 #include <sys/eventhandler.h>
66
67 #include <vm/vm.h>
68 #include <vm/pmap.h>
69 #include <vm/vm_extern.h>
70 #include <vm/vm_map.h>
71 #include <vm/vm_object.h>
72 #include <vm/vm_page.h>
73 #include <vm/vm_param.h>
74
75 #include <machine/cpu.h>
76 #include <machine/md_var.h>
77 #include <machine/pcb.h>
78 #include <machine/specialreg.h>
79 #include <machine/trap.h>
80
81 #include <amd64/linux32/linux.h>
82 #include <amd64/linux32/linux32_proto.h>
83 #include <compat/linux/linux_emul.h>
84 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
85 #include <compat/linux/linux_mib.h>
86 #include <compat/linux/linux_misc.h>
87 #include <compat/linux/linux_signal.h>
88 #include <compat/linux/linux_util.h>
89 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
90
91 MODULE_VERSION(linux, 1);
92
93 const char *linux_kplatform;
94 static int linux_szsigcode;
95 static vm_object_t linux_shared_page_obj;
96 static char *linux_shared_page_mapping;
97 extern char _binary_linux32_locore_o_start;
98 extern char _binary_linux32_locore_o_end;
99
100 extern struct sysent linux32_sysent[LINUX32_SYS_MAXSYSCALL];
101
102 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
103
104 static int      linux_fixup_elf(register_t **stack_base,
105                     struct image_params *iparams);
106 static register_t *linux_copyout_strings(struct image_params *imgp);
107 static void     linux_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask);
108 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td,
109                                    struct image_params *imgp, u_long stack);
110 static void     linux32_fixlimit(struct rlimit *rl, int which);
111 static bool     linux32_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel);
112 static void     linux_vdso_install(void *param);
113 static void     linux_vdso_deinstall(void *param);
114
115 #define LINUX_T_UNKNOWN  255
116 static int _bsd_to_linux_trapcode[] = {
117         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 0 */
118         6,                      /* 1  T_PRIVINFLT */
119         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 2 */
120         3,                      /* 3  T_BPTFLT */
121         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 4 */
122         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 5 */
123         16,                     /* 6  T_ARITHTRAP */
124         254,                    /* 7  T_ASTFLT */
125         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 8 */
126         13,                     /* 9  T_PROTFLT */
127         1,                      /* 10 T_TRCTRAP */
128         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 11 */
129         14,                     /* 12 T_PAGEFLT */
130         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 13 */
131         17,                     /* 14 T_ALIGNFLT */
132         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 15 */
133         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 16 */
134         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 17 */
135         0,                      /* 18 T_DIVIDE */
136         2,                      /* 19 T_NMI */
137         4,                      /* 20 T_OFLOW */
138         5,                      /* 21 T_BOUND */
139         7,                      /* 22 T_DNA */
140         8,                      /* 23 T_DOUBLEFLT */
141         9,                      /* 24 T_FPOPFLT */
142         10,                     /* 25 T_TSSFLT */
143         11,                     /* 26 T_SEGNPFLT */
144         12,                     /* 27 T_STKFLT */
145         18,                     /* 28 T_MCHK */
146         19,                     /* 29 T_XMMFLT */
147         15                      /* 30 T_RESERVED */
148 };
149 #define bsd_to_linux_trapcode(code) \
150     ((code)<nitems(_bsd_to_linux_trapcode)? \
151      _bsd_to_linux_trapcode[(code)]: \
152      LINUX_T_UNKNOWN)
153
154 struct linux32_ps_strings {
155         u_int32_t ps_argvstr;   /* first of 0 or more argument strings */
156         u_int ps_nargvstr;      /* the number of argument strings */
157         u_int32_t ps_envstr;    /* first of 0 or more environment strings */
158         u_int ps_nenvstr;       /* the number of environment strings */
159 };
160
161 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux32_sigcode);
162 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux32_rt_sigcode);
163 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux32_vsyscall);
164 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
165
166 /*
167  * If FreeBSD & Linux have a difference of opinion about what a trap
168  * means, deal with it here.
169  *
170  * MPSAFE
171  */
172 static int
173 linux_translate_traps(int signal, int trap_code)
174 {
175         if (signal != SIGBUS)
176                 return (signal);
177         switch (trap_code) {
178         case T_PROTFLT:
179         case T_TSSFLT:
180         case T_DOUBLEFLT:
181         case T_PAGEFLT:
182                 return (SIGSEGV);
183         default:
184                 return (signal);
185         }
186 }
187
188 static int
189 linux_fixup_elf(register_t **stack_base, struct image_params *imgp)
190 {
191         Elf32_Auxargs *args;
192         Elf32_Auxinfo *argarray, *pos;
193         Elf32_Addr *auxbase, *base;
194         struct linux32_ps_strings *arginfo;
195         int error, issetugid;
196
197         arginfo = (struct linux32_ps_strings *)LINUX32_PS_STRINGS;
198
199         KASSERT(curthread->td_proc == imgp->proc,
200             ("unsafe linux_fixup_elf(), should be curproc"));
201         base = (Elf32_Addr *)*stack_base;
202         args = (Elf32_Auxargs *)imgp->auxargs;
203         auxbase = base + (imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1);
204         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
205             M_WAITOK | M_ZERO);
206
207         issetugid = imgp->proc->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
208         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR,
209             imgp->proc->p_sysent->sv_shared_page_base);
210         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO, linux32_vsyscall);
211         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
212
213         /*
214          * Do not export AT_CLKTCK when emulating Linux kernel prior to 2.4.0,
215          * as it has appeared in the 2.4.0-rc7 first time.
216          * Being exported, AT_CLKTCK is returned by sysconf(_SC_CLK_TCK),
217          * glibc falls back to the hard-coded CLK_TCK value when aux entry
218          * is not present.
219          * Also see linux_times() implementation.
220          */
221         if (linux_kernver(curthread) >= LINUX_KERNVER_2004000)
222                 AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
223         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
224         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
225         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
226         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
227         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
228         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
229         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
230         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
231         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
232         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
233         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
234         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
235         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
236         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_RANDOM, PTROUT(imgp->canary));
237         if (imgp->execpathp != 0)
238                 AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_EXECFN, PTROUT(imgp->execpathp));
239         if (args->execfd != -1)
240                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
241         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
242
243         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
244         imgp->auxargs = NULL;
245         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
246
247         error = copyout(&argarray[0], auxbase,
248             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
249         free(argarray, M_TEMP);
250         if (error != 0)
251                 return (error);
252
253         base--;
254         if (suword32(base, (uint32_t)imgp->args->argc) == -1)
255                 return (EFAULT);
256         *stack_base = (register_t *)base;
257         return (0);
258 }
259
260 static void
261 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
262 {
263         struct thread *td = curthread;
264         struct proc *p = td->td_proc;
265         struct sigacts *psp;
266         struct trapframe *regs;
267         struct l_rt_sigframe *fp, frame;
268         int oonstack;
269         int sig;
270         int code;
271
272         sig = ksi->ksi_signo;
273         code = ksi->ksi_code;
274         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
275         psp = p->p_sigacts;
276         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
277         regs = td->td_frame;
278         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
279
280         /* Allocate space for the signal handler context. */
281         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
282             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
283                 fp = (struct l_rt_sigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
284                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct l_rt_sigframe));
285         } else
286                 fp = (struct l_rt_sigframe *)regs->tf_rsp - 1;
287         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
288
289         /* Build the argument list for the signal handler. */
290         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
291
292         bzero(&frame, sizeof(frame));
293
294         frame.sf_handler = PTROUT(catcher);
295         frame.sf_sig = sig;
296         frame.sf_siginfo = PTROUT(&fp->sf_si);
297         frame.sf_ucontext = PTROUT(&fp->sf_sc);
298
299         /* Fill in POSIX parts. */
300         ksiginfo_to_lsiginfo(ksi, &frame.sf_si, sig);
301
302         /*
303          * Build the signal context to be used by sigreturn and libgcc unwind.
304          */
305         frame.sf_sc.uc_flags = 0;               /* XXX ??? */
306         frame.sf_sc.uc_link = 0;                /* XXX ??? */
307
308         frame.sf_sc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
309         frame.sf_sc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
310         frame.sf_sc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
311             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
312         PROC_UNLOCK(p);
313
314         bsd_to_linux_sigset(mask, &frame.sf_sc.uc_sigmask);
315
316         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_mask   = frame.sf_sc.uc_sigmask.__mask;
317         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_edi    = regs->tf_rdi;
318         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_esi    = regs->tf_rsi;
319         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_ebp    = regs->tf_rbp;
320         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_ebx    = regs->tf_rbx;
321         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_esp    = regs->tf_rsp;
322         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_edx    = regs->tf_rdx;
323         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_ecx    = regs->tf_rcx;
324         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_eax    = regs->tf_rax;
325         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_eip    = regs->tf_rip;
326         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
327         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_gs     = regs->tf_gs;
328         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_fs     = regs->tf_fs;
329         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_es     = regs->tf_es;
330         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_ds     = regs->tf_ds;
331         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_eflags = regs->tf_rflags;
332         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_esp_at_signal = regs->tf_rsp;
333         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_ss     = regs->tf_ss;
334         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
335         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_cr2    = (u_int32_t)(uintptr_t)ksi->ksi_addr;
336         frame.sf_sc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
337
338         if (copyout(&frame, fp, sizeof(frame)) != 0) {
339                 /*
340                  * Process has trashed its stack; give it an illegal
341                  * instruction to halt it in its tracks.
342                  */
343                 PROC_LOCK(p);
344                 sigexit(td, SIGILL);
345         }
346
347         /* Build context to run handler in. */
348         regs->tf_rsp = PTROUT(fp);
349         regs->tf_rip = linux32_rt_sigcode;
350         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
351         regs->tf_cs = _ucode32sel;
352         regs->tf_ss = _udatasel;
353         regs->tf_ds = _udatasel;
354         regs->tf_es = _udatasel;
355         regs->tf_fs = _ufssel;
356         regs->tf_gs = _ugssel;
357         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
358         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
359         PROC_LOCK(p);
360         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
361 }
362
363
364 /*
365  * Send an interrupt to process.
366  *
367  * Stack is set up to allow sigcode stored
368  * in u. to call routine, followed by kcall
369  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
370  * resets the signal mask, the stack, and the
371  * frame pointer, it returns to the user
372  * specified pc, psl.
373  */
374 static void
375 linux_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
376 {
377         struct thread *td = curthread;
378         struct proc *p = td->td_proc;
379         struct sigacts *psp;
380         struct trapframe *regs;
381         struct l_sigframe *fp, frame;
382         l_sigset_t lmask;
383         int oonstack;
384         int sig, code;
385
386         sig = ksi->ksi_signo;
387         code = ksi->ksi_code;
388         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
389         psp = p->p_sigacts;
390         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
391         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
392                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
393                 linux_rt_sendsig(catcher, ksi, mask);
394                 return;
395         }
396
397         regs = td->td_frame;
398         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
399
400         /* Allocate space for the signal handler context. */
401         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) && !oonstack &&
402             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
403                 fp = (struct l_sigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
404                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct l_sigframe));
405         } else
406                 fp = (struct l_sigframe *)regs->tf_rsp - 1;
407         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
408         PROC_UNLOCK(p);
409
410         /* Build the argument list for the signal handler. */
411         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
412
413         bzero(&frame, sizeof(frame));
414
415         frame.sf_handler = PTROUT(catcher);
416         frame.sf_sig = sig;
417
418         bsd_to_linux_sigset(mask, &lmask);
419
420         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
421         frame.sf_sc.sc_mask   = lmask.__mask;
422         frame.sf_sc.sc_gs     = regs->tf_gs;
423         frame.sf_sc.sc_fs     = regs->tf_fs;
424         frame.sf_sc.sc_es     = regs->tf_es;
425         frame.sf_sc.sc_ds     = regs->tf_ds;
426         frame.sf_sc.sc_edi    = regs->tf_rdi;
427         frame.sf_sc.sc_esi    = regs->tf_rsi;
428         frame.sf_sc.sc_ebp    = regs->tf_rbp;
429         frame.sf_sc.sc_ebx    = regs->tf_rbx;
430         frame.sf_sc.sc_esp    = regs->tf_rsp;
431         frame.sf_sc.sc_edx    = regs->tf_rdx;
432         frame.sf_sc.sc_ecx    = regs->tf_rcx;
433         frame.sf_sc.sc_eax    = regs->tf_rax;
434         frame.sf_sc.sc_eip    = regs->tf_rip;
435         frame.sf_sc.sc_cs     = regs->tf_cs;
436         frame.sf_sc.sc_eflags = regs->tf_rflags;
437         frame.sf_sc.sc_esp_at_signal = regs->tf_rsp;
438         frame.sf_sc.sc_ss     = regs->tf_ss;
439         frame.sf_sc.sc_err    = regs->tf_err;
440         frame.sf_sc.sc_cr2    = (u_int32_t)(uintptr_t)ksi->ksi_addr;
441         frame.sf_sc.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
442
443         frame.sf_extramask[0] = lmask.__mask;
444
445         if (copyout(&frame, fp, sizeof(frame)) != 0) {
446                 /*
447                  * Process has trashed its stack; give it an illegal
448                  * instruction to halt it in its tracks.
449                  */
450                 PROC_LOCK(p);
451                 sigexit(td, SIGILL);
452         }
453
454         /* Build context to run handler in. */
455         regs->tf_rsp = PTROUT(fp);
456         regs->tf_rip = linux32_sigcode;
457         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
458         regs->tf_cs = _ucode32sel;
459         regs->tf_ss = _udatasel;
460         regs->tf_ds = _udatasel;
461         regs->tf_es = _udatasel;
462         regs->tf_fs = _ufssel;
463         regs->tf_gs = _ugssel;
464         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
465         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
466         PROC_LOCK(p);
467         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
468 }
469
470 /*
471  * System call to cleanup state after a signal
472  * has been taken.  Reset signal mask and
473  * stack state from context left by sendsig (above).
474  * Return to previous pc and psl as specified by
475  * context left by sendsig. Check carefully to
476  * make sure that the user has not modified the
477  * psl to gain improper privileges or to cause
478  * a machine fault.
479  */
480 int
481 linux_sigreturn(struct thread *td, struct linux_sigreturn_args *args)
482 {
483         struct l_sigframe frame;
484         struct trapframe *regs;
485         sigset_t bmask;
486         l_sigset_t lmask;
487         int eflags;
488         ksiginfo_t ksi;
489
490         regs = td->td_frame;
491
492         /*
493          * The trampoline code hands us the sigframe.
494          * It is unsafe to keep track of it ourselves, in the event that a
495          * program jumps out of a signal handler.
496          */
497         if (copyin(args->sfp, &frame, sizeof(frame)) != 0)
498                 return (EFAULT);
499
500         /* Check for security violations. */
501 #define EFLAGS_SECURE(ef, oef)  ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
502         eflags = frame.sf_sc.sc_eflags;
503         if (!EFLAGS_SECURE(eflags, regs->tf_rflags))
504                 return(EINVAL);
505
506         /*
507          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
508          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
509          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
510          */
511 #define CS_SECURE(cs)   (ISPL(cs) == SEL_UPL)
512         if (!CS_SECURE(frame.sf_sc.sc_cs)) {
513                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
514                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
515                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
516                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
517                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
518                 trapsignal(td, &ksi);
519                 return(EINVAL);
520         }
521
522         lmask.__mask = frame.sf_sc.sc_mask;
523         lmask.__mask = frame.sf_extramask[0];
524         linux_to_bsd_sigset(&lmask, &bmask);
525         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
526
527         /* Restore signal context. */
528         regs->tf_rdi    = frame.sf_sc.sc_edi;
529         regs->tf_rsi    = frame.sf_sc.sc_esi;
530         regs->tf_rbp    = frame.sf_sc.sc_ebp;
531         regs->tf_rbx    = frame.sf_sc.sc_ebx;
532         regs->tf_rdx    = frame.sf_sc.sc_edx;
533         regs->tf_rcx    = frame.sf_sc.sc_ecx;
534         regs->tf_rax    = frame.sf_sc.sc_eax;
535         regs->tf_rip    = frame.sf_sc.sc_eip;
536         regs->tf_cs     = frame.sf_sc.sc_cs;
537         regs->tf_ds     = frame.sf_sc.sc_ds;
538         regs->tf_es     = frame.sf_sc.sc_es;
539         regs->tf_fs     = frame.sf_sc.sc_fs;
540         regs->tf_gs     = frame.sf_sc.sc_gs;
541         regs->tf_rflags = eflags;
542         regs->tf_rsp    = frame.sf_sc.sc_esp_at_signal;
543         regs->tf_ss     = frame.sf_sc.sc_ss;
544         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
545
546         return (EJUSTRETURN);
547 }
548
549 /*
550  * System call to cleanup state after a signal
551  * has been taken.  Reset signal mask and
552  * stack state from context left by rt_sendsig (above).
553  * Return to previous pc and psl as specified by
554  * context left by sendsig. Check carefully to
555  * make sure that the user has not modified the
556  * psl to gain improper privileges or to cause
557  * a machine fault.
558  */
559 int
560 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
561 {
562         struct l_ucontext uc;
563         struct l_sigcontext *context;
564         sigset_t bmask;
565         l_stack_t *lss;
566         stack_t ss;
567         struct trapframe *regs;
568         int eflags;
569         ksiginfo_t ksi;
570
571         regs = td->td_frame;
572
573         /*
574          * The trampoline code hands us the ucontext.
575          * It is unsafe to keep track of it ourselves, in the event that a
576          * program jumps out of a signal handler.
577          */
578         if (copyin(args->ucp, &uc, sizeof(uc)) != 0)
579                 return (EFAULT);
580
581         context = &uc.uc_mcontext;
582
583         /* Check for security violations. */
584 #define EFLAGS_SECURE(ef, oef)  ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
585         eflags = context->sc_eflags;
586         if (!EFLAGS_SECURE(eflags, regs->tf_rflags))
587                 return(EINVAL);
588
589         /*
590          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
591          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
592          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
593          */
594 #define CS_SECURE(cs)   (ISPL(cs) == SEL_UPL)
595         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
596                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
597                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
598                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
599                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
600                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
601                 trapsignal(td, &ksi);
602                 return(EINVAL);
603         }
604
605         linux_to_bsd_sigset(&uc.uc_sigmask, &bmask);
606         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
607
608         /*
609          * Restore signal context
610          */
611         regs->tf_gs     = context->sc_gs;
612         regs->tf_fs     = context->sc_fs;
613         regs->tf_es     = context->sc_es;
614         regs->tf_ds     = context->sc_ds;
615         regs->tf_rdi    = context->sc_edi;
616         regs->tf_rsi    = context->sc_esi;
617         regs->tf_rbp    = context->sc_ebp;
618         regs->tf_rbx    = context->sc_ebx;
619         regs->tf_rdx    = context->sc_edx;
620         regs->tf_rcx    = context->sc_ecx;
621         regs->tf_rax    = context->sc_eax;
622         regs->tf_rip    = context->sc_eip;
623         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
624         regs->tf_rflags = eflags;
625         regs->tf_rsp    = context->sc_esp_at_signal;
626         regs->tf_ss     = context->sc_ss;
627         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
628
629         /*
630          * call sigaltstack & ignore results..
631          */
632         lss = &uc.uc_stack;
633         ss.ss_sp = PTRIN(lss->ss_sp);
634         ss.ss_size = lss->ss_size;
635         ss.ss_flags = linux_to_bsd_sigaltstack(lss->ss_flags);
636
637         (void)kern_sigaltstack(td, &ss, NULL);
638
639         return (EJUSTRETURN);
640 }
641
642 static int
643 linux32_fetch_syscall_args(struct thread *td)
644 {
645         struct proc *p;
646         struct trapframe *frame;
647         struct syscall_args *sa;
648
649         p = td->td_proc;
650         frame = td->td_frame;
651         sa = &td->td_sa;
652
653         sa->args[0] = frame->tf_rbx;
654         sa->args[1] = frame->tf_rcx;
655         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
656         sa->args[3] = frame->tf_rsi;
657         sa->args[4] = frame->tf_rdi;
658         sa->args[5] = frame->tf_rbp;    /* Unconfirmed */
659         sa->code = frame->tf_rax;
660
661         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
662                 /* nosys */
663                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
664         else
665                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
666         sa->narg = sa->callp->sy_narg;
667
668         td->td_retval[0] = 0;
669         td->td_retval[1] = frame->tf_rdx;
670
671         return (0);
672 }
673
674 /*
675  * Clear registers on exec
676  * XXX copied from ia32_signal.c.
677  */
678 static void
679 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
680 {
681         struct trapframe *regs = td->td_frame;
682         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
683         register_t saved_rflags;
684
685         regs = td->td_frame;
686         pcb = td->td_pcb;
687
688         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
689                 user_ldt_free(td);
690
691         critical_enter();
692         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);
693         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);  /* User value while we're in the kernel */
694         pcb->pcb_fsbase = 0;
695         pcb->pcb_gsbase = 0;
696         critical_exit();
697         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
698
699         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
700         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
701         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
702         regs->tf_rsp = stack;
703         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
704         regs->tf_gs = _ugssel;
705         regs->tf_fs = _ufssel;
706         regs->tf_es = _udatasel;
707         regs->tf_ds = _udatasel;
708         regs->tf_ss = _udatasel;
709         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
710         regs->tf_cs = _ucode32sel;
711         regs->tf_rbx = imgp->ps_strings;
712
713         x86_clear_dbregs(pcb);
714
715         fpstate_drop(td);
716
717         /* Do full restore on return so that we can change to a different %cs */
718         set_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT | PCB_FULL_IRET);
719 }
720
721 /*
722  * XXX copied from ia32_sysvec.c.
723  */
724 static register_t *
725 linux_copyout_strings(struct image_params *imgp)
726 {
727         int argc, envc;
728         u_int32_t *vectp;
729         char *stringp, *destp;
730         u_int32_t *stack_base;
731         struct linux32_ps_strings *arginfo;
732         char canary[LINUX_AT_RANDOM_LEN];
733         size_t execpath_len;
734
735         /* Calculate string base and vector table pointers. */
736         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL)
737                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
738         else
739                 execpath_len = 0;
740
741         arginfo = (struct linux32_ps_strings *)LINUX32_PS_STRINGS;
742         destp = (caddr_t)arginfo - SPARE_USRSPACE -
743             roundup(sizeof(canary), sizeof(char *)) -
744             roundup(execpath_len, sizeof(char *)) -
745             roundup(ARG_MAX - imgp->args->stringspace, sizeof(char *));
746
747         if (execpath_len != 0) {
748                 imgp->execpathp = (uintptr_t)arginfo - execpath_len;
749                 copyout(imgp->execpath, (void *)imgp->execpathp, execpath_len);
750         }
751
752         /* Prepare the canary for SSP. */
753         arc4rand(canary, sizeof(canary), 0);
754         imgp->canary = (uintptr_t)arginfo -
755             roundup(execpath_len, sizeof(char *)) -
756             roundup(sizeof(canary), sizeof(char *));
757         copyout(canary, (void *)imgp->canary, sizeof(canary));
758
759         vectp = (uint32_t *)destp;
760         if (imgp->auxargs) {
761                 /*
762                  * Allocate room on the stack for the ELF auxargs
763                  * array.  It has LINUX_AT_COUNT entries.
764                  */
765                 vectp -= howmany(LINUX_AT_COUNT * sizeof(Elf32_Auxinfo),
766                     sizeof(*vectp));
767         }
768
769         /*
770          * Allocate room for the argv[] and env vectors including the
771          * terminating NULL pointers.
772          */
773         vectp -= imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1;
774
775         /* vectp also becomes our initial stack base. */
776         stack_base = vectp;
777
778         stringp = imgp->args->begin_argv;
779         argc = imgp->args->argc;
780         envc = imgp->args->envc;
781         /* Copy out strings - arguments and environment. */
782         copyout(stringp, destp, ARG_MAX - imgp->args->stringspace);
783
784         /* Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc. */
785         suword32(&arginfo->ps_argvstr, (uint32_t)(intptr_t)vectp);
786         suword32(&arginfo->ps_nargvstr, argc);
787
788         /* Fill in argument portion of vector table. */
789         for (; argc > 0; --argc) {
790                 suword32(vectp++, (uint32_t)(intptr_t)destp);
791                 while (*stringp++ != 0)
792                         destp++;
793                 destp++;
794         }
795
796         /* A null vector table pointer separates the argp's from the envp's. */
797         suword32(vectp++, 0);
798
799         suword32(&arginfo->ps_envstr, (uint32_t)(intptr_t)vectp);
800         suword32(&arginfo->ps_nenvstr, envc);
801
802         /* Fill in environment portion of vector table. */
803         for (; envc > 0; --envc) {
804                 suword32(vectp++, (uint32_t)(intptr_t)destp);
805                 while (*stringp++ != 0)
806                         destp++;
807                 destp++;
808         }
809
810         /* The end of the vector table is a null pointer. */
811         suword32(vectp, 0);
812
813         return ((register_t *)stack_base);
814 }
815
816 static SYSCTL_NODE(_compat, OID_AUTO, linux32, CTLFLAG_RW, 0,
817     "32-bit Linux emulation");
818
819 static u_long   linux32_maxdsiz = LINUX32_MAXDSIZ;
820 SYSCTL_ULONG(_compat_linux32, OID_AUTO, maxdsiz, CTLFLAG_RW,
821     &linux32_maxdsiz, 0, "");
822 static u_long   linux32_maxssiz = LINUX32_MAXSSIZ;
823 SYSCTL_ULONG(_compat_linux32, OID_AUTO, maxssiz, CTLFLAG_RW,
824     &linux32_maxssiz, 0, "");
825 static u_long   linux32_maxvmem = LINUX32_MAXVMEM;
826 SYSCTL_ULONG(_compat_linux32, OID_AUTO, maxvmem, CTLFLAG_RW,
827     &linux32_maxvmem, 0, "");
828
829 static void
830 linux32_fixlimit(struct rlimit *rl, int which)
831 {
832
833         switch (which) {
834         case RLIMIT_DATA:
835                 if (linux32_maxdsiz != 0) {
836                         if (rl->rlim_cur > linux32_maxdsiz)
837                                 rl->rlim_cur = linux32_maxdsiz;
838                         if (rl->rlim_max > linux32_maxdsiz)
839                                 rl->rlim_max = linux32_maxdsiz;
840                 }
841                 break;
842         case RLIMIT_STACK:
843                 if (linux32_maxssiz != 0) {
844                         if (rl->rlim_cur > linux32_maxssiz)
845                                 rl->rlim_cur = linux32_maxssiz;
846                         if (rl->rlim_max > linux32_maxssiz)
847                                 rl->rlim_max = linux32_maxssiz;
848                 }
849                 break;
850         case RLIMIT_VMEM:
851                 if (linux32_maxvmem != 0) {
852                         if (rl->rlim_cur > linux32_maxvmem)
853                                 rl->rlim_cur = linux32_maxvmem;
854                         if (rl->rlim_max > linux32_maxvmem)
855                                 rl->rlim_max = linux32_maxvmem;
856                 }
857                 break;
858         }
859 }
860
861 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
862         .sv_size        = LINUX32_SYS_MAXSYSCALL,
863         .sv_table       = linux32_sysent,
864         .sv_mask        = 0,
865         .sv_errsize     = ELAST + 1,
866         .sv_errtbl      = linux_errtbl,
867         .sv_transtrap   = linux_translate_traps,
868         .sv_fixup       = linux_fixup_elf,
869         .sv_sendsig     = linux_sendsig,
870         .sv_sigcode     = &_binary_linux32_locore_o_start,
871         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
872         .sv_name        = "Linux ELF32",
873         .sv_coredump    = elf32_coredump,
874         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
875         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
876         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
877         .sv_maxuser     = LINUX32_MAXUSER,
878         .sv_usrstack    = LINUX32_USRSTACK,
879         .sv_psstrings   = LINUX32_PS_STRINGS,
880         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
881         .sv_copyout_strings = linux_copyout_strings,
882         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
883         .sv_fixlimit    = linux32_fixlimit,
884         .sv_maxssiz     = &linux32_maxssiz,
885         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_ILP32 | SV_IA32 | SV_SHP,
886         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
887         .sv_fetch_syscall_args = linux32_fetch_syscall_args,
888         .sv_syscallnames = NULL,
889         .sv_shared_page_base = LINUX32_SHAREDPAGE,
890         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
891         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
892         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
893         .sv_trap        = NULL,
894 };
895
896 static void
897 linux_vdso_install(void *param)
898 {
899
900         linux_szsigcode = (&_binary_linux32_locore_o_end -
901             &_binary_linux32_locore_o_start);
902
903         if (linux_szsigcode > elf_linux_sysvec.sv_shared_page_len)
904                 panic("Linux invalid vdso size\n");
905
906         __elfN(linux_vdso_fixup)(&elf_linux_sysvec);
907
908         linux_shared_page_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
909             (&linux_shared_page_mapping);
910
911         __elfN(linux_vdso_reloc)(&elf_linux_sysvec);
912
913         bcopy(elf_linux_sysvec.sv_sigcode, linux_shared_page_mapping,
914             linux_szsigcode);
915         elf_linux_sysvec.sv_shared_page_obj = linux_shared_page_obj;
916
917         linux_kplatform = linux_shared_page_mapping +
918             (linux_platform - (caddr_t)elf_linux_sysvec.sv_shared_page_base);
919 }
920 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
921     linux_vdso_install, NULL);
922
923 static void
924 linux_vdso_deinstall(void *param)
925 {
926
927         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_shared_page_obj);
928 }
929 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
930     linux_vdso_deinstall, NULL);
931
932 static char GNU_ABI_VENDOR[] = "GNU";
933 static int GNULINUX_ABI_DESC = 0;
934
935 static bool
936 linux32_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel)
937 {
938         const Elf32_Word *desc;
939         uintptr_t p;
940
941         p = (uintptr_t)(note + 1);
942         p += roundup2(note->n_namesz, sizeof(Elf32_Addr));
943
944         desc = (const Elf32_Word *)p;
945         if (desc[0] != GNULINUX_ABI_DESC)
946                 return (false);
947
948         /*
949          * For Linux we encode osrel using the Linux convention of
950          *      (version << 16) | (major << 8) | (minor)
951          * See macro in linux_mib.h
952          */
953         *osrel = LINUX_KERNVER(desc[1], desc[2], desc[3]);
954
955         return (true);
956 }
957
958 static Elf_Brandnote linux32_brandnote = {
959         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNU_ABI_VENDOR),
960         .hdr.n_descsz   = 16,   /* XXX at least 16 */
961         .hdr.n_type     = 1,
962         .vendor         = GNU_ABI_VENDOR,
963         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
964         .trans_osrel    = linux32_trans_osrel
965 };
966
967 static Elf32_Brandinfo linux_brand = {
968         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
969         .machine        = EM_386,
970         .compat_3_brand = "Linux",
971         .emul_path      = linux_emul_path,
972         .interp_path    = "/lib/ld-linux.so.1",
973         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
974         .interp_newpath = NULL,
975         .brand_note     = &linux32_brandnote,
976         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
977 };
978
979 static Elf32_Brandinfo linux_glibc2brand = {
980         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
981         .machine        = EM_386,
982         .compat_3_brand = "Linux",
983         .emul_path      = linux_emul_path,
984         .interp_path    = "/lib/ld-linux.so.2",
985         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
986         .interp_newpath = NULL,
987         .brand_note     = &linux32_brandnote,
988         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
989 };
990
991 static Elf32_Brandinfo linux_muslbrand = {
992         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
993         .machine        = EM_386,
994         .compat_3_brand = "Linux",
995         .emul_path      = linux_emul_path,
996         .interp_path    = "/lib/ld-musl-i386.so.1",
997         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
998         .interp_newpath = NULL,
999         .brand_note     = &linux32_brandnote,
1000         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
1001 };
1002
1003 Elf32_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
1004         &linux_brand,
1005         &linux_glibc2brand,
1006         &linux_muslbrand,
1007         NULL
1008 };
1009
1010 static int
1011 linux_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
1012 {
1013         Elf32_Brandinfo **brandinfo;
1014         int error;
1015         struct linux_ioctl_handler **lihp;
1016
1017         error = 0;
1018
1019         switch(type) {
1020         case MOD_LOAD:
1021                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1022                      ++brandinfo)
1023                         if (elf32_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1024                                 error = EINVAL;
1025                 if (error == 0) {
1026                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1027                                 linux32_ioctl_register_handler(*lihp);
1028                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
1029                         if (bootverbose)
1030                                 printf("Linux ELF exec handler installed\n");
1031                 } else
1032                         printf("cannot insert Linux ELF brand handler\n");
1033                 break;
1034         case MOD_UNLOAD:
1035                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1036                      ++brandinfo)
1037                         if (elf32_brand_inuse(*brandinfo))
1038                                 error = EBUSY;
1039                 if (error == 0) {
1040                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
1041                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
1042                                 if (elf32_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1043                                         error = EINVAL;
1044                 }
1045                 if (error == 0) {
1046                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1047                                 linux32_ioctl_unregister_handler(*lihp);
1048                         if (bootverbose)
1049                                 printf("Linux ELF exec handler removed\n");
1050                 } else
1051                         printf("Could not deinstall ELF interpreter entry\n");
1052                 break;
1053         default:
1054                 return (EOPNOTSUPP);
1055         }
1056         return (error);
1057 }
1058
1059 static moduledata_t linux_elf_mod = {
1060         "linuxelf",
1061         linux_elf_modevent,
1062         0
1063 };
1064
1065 DECLARE_MODULE_TIED(linuxelf, linux_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
1066 MODULE_DEPEND(linuxelf, linux_common, 1, 1, 1);
1067 FEATURE(linux, "Linux 32bit support");