sys/amd64/amd64/elf_machdep.c

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