sys/amd64/amd64/elf_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright 1996-1998 John D. Polstra.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/exec.h>
  35 #include <sys/imgact.h>
  36 #include <sys/linker.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/sysent.h>
  39 #include <sys/imgact_elf.h>
  40 #include <sys/syscall.h>
  41 #include <sys/signalvar.h>
  42 #include <sys/vnode.h>
  43
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/pmap.h>
  46 #include <vm/vm_param.h>
  47
  48 #include <machine/elf.h>
  49 #include <machine/fpu.h>
  50 #include <machine/md_var.h>
  51
  52 struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec = {
  53         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  54         .sv_table       = sysent,
  55         .sv_mask        = 0,
  56         .sv_errsize     = 0,
  57         .sv_errtbl      = NULL,
  58         .sv_transtrap   = NULL,
  59         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  60         .sv_sendsig     = sendsig,
  61         .sv_sigcode     = sigcode,
  62         .sv_szsigcode   = &szsigcode,
  63         .sv_name        = "FreeBSD ELF64",
  64         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  65         .sv_imgact_try  = NULL,
  66         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  67         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  68         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  69         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  70         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  71         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  72         .sv_copyout_strings     = exec_copyout_strings,
  73         .sv_setregs     = exec_setregs,
  74         .sv_fixlimit    = NULL,
  75         .sv_maxssiz     = NULL,
  76         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_ASLR | SV_LP64 | SV_SHP |
  77                             SV_TIMEKEEP,
  78         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  79         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  80         .sv_syscallnames = syscallnames,
  81         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  82         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  83         .sv_schedtail   = NULL,
  84         .sv_thread_detach = NULL,
  85         .sv_trap        = NULL,
  86         .sv_stackgap    = elf64_stackgap,
  87 };
  88 INIT_SYSENTVEC(elf64_sysvec, &elf64_freebsd_sysvec);
  89
  90 void
  91 amd64_lower_shared_page(struct sysentvec *sv)
  92 {
  93         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0) {
  94                 sv->sv_maxuser -= PAGE_SIZE;
  95                 sv->sv_shared_page_base -= PAGE_SIZE;
  96                 sv->sv_usrstack -= PAGE_SIZE;
  97                 sv->sv_psstrings -= PAGE_SIZE;
  98         }
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Do this fixup before INIT_SYSENTVEC (SI_ORDER_ANY) because the latter
 103  * uses the value of sv_shared_page_base.
 104  */
 105 SYSINIT(elf64_sysvec_fixup, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 106         (sysinit_cfunc_t) amd64_lower_shared_page,
 107         &elf64_freebsd_sysvec);
 108
 109 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 110         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 111         .machine        = EM_X86_64,
 112         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 113         .emul_path      = NULL,
 114         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 115         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 116         .interp_newpath = NULL,
 117         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 118         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 119 };
 120
 121 SYSINIT(elf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 122         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 123         &freebsd_brand_info);
 124
 125 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_oinfo = {
 126         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 127         .machine        = EM_X86_64,
 128         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 129         .emul_path      = NULL,
 130         .interp_path    = "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 131         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 132         .interp_newpath = NULL,
 133         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 134         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 135 };
 136
 137 SYSINIT(oelf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 138         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 139         &freebsd_brand_oinfo);
 140
 141 static Elf64_Brandinfo kfreebsd_brand_info = {
 142         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 143         .machine        = EM_X86_64,
 144         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 145         .emul_path      = NULL,
 146         .interp_path    = "/lib/ld-kfreebsd-x86-64.so.1",
 147         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 148         .interp_newpath = NULL,
 149         .brand_note     = &elf64_kfreebsd_brandnote,
 150         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE_MANDATORY
 151 };
 152
 153 SYSINIT(kelf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 154         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 155         &kfreebsd_brand_info);
 156
 157 void
 158 elf64_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 159 {
 160         void *buf;
 161         size_t len;
 162
 163         len = 0;
 164         if (use_xsave) {
 165                 if (dst != NULL) {
 166                         fpugetregs(td);
 167                         len += elf64_populate_note(NT_X86_XSTATE,
 168                             get_pcb_user_save_td(td), dst,
 169                             cpu_max_ext_state_size, &buf);
 170                         *(uint64_t *)((char *)buf + X86_XSTATE_XCR0_OFFSET) =
 171                             xsave_mask;
 172                 } else
 173                         len += elf64_populate_note(NT_X86_XSTATE, NULL, NULL,
 174                             cpu_max_ext_state_size, NULL);
 175         }
 176         *off = len;
 177 }
 178
 179 bool
 180 elf_is_ifunc_reloc(Elf_Size r_info)
 181 {
 182
 183         return (ELF_R_TYPE(r_info) == R_X86_64_IRELATIVE);
 184 }
 185
 186 /* Process one elf relocation with addend. */
 187 static int
 188 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 189     int type, elf_lookup_fn lookup)
 190 {
 191         Elf64_Addr *where, val;
 192         Elf32_Addr *where32, val32;
 193         Elf_Addr addr;
 194         Elf_Addr addend;
 195         Elf_Size rtype, symidx;
 196         const Elf_Rel *rel;
 197         const Elf_Rela *rela;
 198         int error;
 199
 200         switch (type) {
 201         case ELF_RELOC_REL:
 202                 rel = (const Elf_Rel *)data;
 203                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rel->r_offset);
 204                 rtype = ELF_R_TYPE(rel->r_info);
 205                 symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
 206                 /* Addend is 32 bit on 32 bit relocs */
 207                 switch (rtype) {
 208                 case R_X86_64_PC32:
 209                 case R_X86_64_32S:
 210                 case R_X86_64_PLT32:
 211                         addend = *(Elf32_Addr *)where;
 212                         break;
 213                 default:
 214                         addend = *where;
 215                         break;
 216                 }
 217                 break;
 218         case ELF_RELOC_RELA:
 219                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 220                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 221                 addend = rela->r_addend;
 222                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 223                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 224                 break;
 225         default:
 226                 panic("unknown reloc type %d\n", type);
 227         }
 228
 229         switch (rtype) {
 230                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 231                         break;
 232
 233                 case R_X86_64_64:               /* S + A */
 234                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 235                         val = addr + addend;
 236                         if (error != 0)
 237                                 return -1;
 238                         if (*where != val)
 239                                 *where = val;
 240                         break;
 241
 242                 case R_X86_64_PC32:     /* S + A - P */
 243                 case R_X86_64_PLT32:    /* L + A - P, L is PLT location for
 244                                            the symbol, which we treat as S */
 245                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 246                         where32 = (Elf32_Addr *)where;
 247                         val32 = (Elf32_Addr)(addr + addend - (Elf_Addr)where);
 248                         if (error != 0)
 249                                 return -1;
 250                         if (*where32 != val32)
 251                                 *where32 = val32;
 252                         break;
 253
 254                 case R_X86_64_32S:      /* S + A sign extend */
 255                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 256                         val32 = (Elf32_Addr)(addr + addend);
 257                         where32 = (Elf32_Addr *)where;
 258                         if (error != 0)
 259                                 return -1;
 260                         if (*where32 != val32)
 261                                 *where32 = val32;
 262                         break;
 263
 264                 case R_X86_64_COPY:     /* none */
 265                         /*
 266                          * There shouldn't be copy relocations in kernel
 267                          * objects.
 268                          */
 269                         printf("kldload: unexpected R_COPY relocation\n");
 270                         return (-1);
 271                         break;
 272
 273                 case R_X86_64_GLOB_DAT: /* S */
 274                 case R_X86_64_JMP_SLOT: /* XXX need addend + offset */
 275                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 276                         if (error != 0)
 277                                 return -1;
 278                         if (*where != addr)
 279                                 *where = addr;
 280                         break;
 281
 282                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 283                         addr = relocbase + addend;
 284                         val = addr;
 285                         if (*where != val)
 286                                 *where = val;
 287                         break;
 288
 289                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 290                         addr = relocbase + addend;
 291                         val = ((Elf64_Addr (*)(void))addr)();
 292                         if (*where != val)
 293                                 *where = val;
 294                         break;
 295
 296                 default:
 297                         printf("kldload: unexpected relocation type %ld\n",
 298                                rtype);
 299                         return (-1);
 300         }
 301         return (0);
 302 }
 303
 304 int
 305 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 306     elf_lookup_fn lookup)
 307 {
 308
 309         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, lookup));
 310 }
 311
 312 int
 313 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 314     int type, elf_lookup_fn lookup)
 315 {
 316
 317         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, lookup));
 318 }
 319
 320 int
 321 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf __unused)
 322 {
 323
 324         return (0);
 325 }
 326
 327 int
 328 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 329 {
 330
 331         return (0);
 332 }