sys/amd64/ia32/ia32_sysvec.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2002 Doug Rabson
   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 AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #define __ELF_WORD_SIZE 32
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/exec.h>
  33 #include <sys/fcntl.h>
  34 #include <sys/imgact.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/mutex.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40 #include <sys/namei.h>
  41 #include <sys/pioctl.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/procfs.h>
  44 #include <sys/resourcevar.h>
  45 #include <sys/systm.h>
  46 #include <sys/signalvar.h>
  47 #include <sys/stat.h>
  48 #include <sys/sx.h>
  49 #include <sys/syscall.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/sysent.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/imgact_elf.h>
  54
  55 #include <vm/vm.h>
  56 #include <vm/vm_kern.h>
  57 #include <vm/vm_param.h>
  58 #include <vm/pmap.h>
  59 #include <vm/vm_map.h>
  60 #include <vm/vm_object.h>
  61 #include <vm/vm_extern.h>
  62
  63 #include <ia64/ia32/ia32_util.h>
  64 #include <i386/include/psl.h>
  65 #include <i386/include/segments.h>
  66 #include <i386/include/specialreg.h>
  67 #include <machine/frame.h>
  68 #include <machine/md_var.h>
  69
  70 static register_t *ia32_copyout_strings(struct image_params *imgp);
  71 static void ia32_setregs(struct thread *td, u_long entry, u_long stack,
  72     u_long ps_strings);
  73
  74 extern struct sysent ia32_sysent[];
  75
  76 static char ia32_sigcode[] = {
  77         0xff, 0x54, 0x24, 0x10,         /* call *SIGF_HANDLER(%esp) */
  78         0x8d, 0x44, 0x24, 0x14,         /* lea SIGF_UC(%esp),%eax */
  79         0x50,                           /* pushl %eax */
  80         0xf7, 0x40, 0x54, 0x00, 0x00, 0x02, 0x02, /* testl $PSL_VM,UC_EFLAGS(%eax) */
  81         0x75, 0x03,                     /* jne 9f */
  82         0x8e, 0x68, 0x14,               /* movl UC_GS(%eax),%gs */
  83         0xb8, 0x57, 0x01, 0x00, 0x00,   /* 9: movl $SYS_sigreturn,%eax */
  84         0x50,                           /* pushl %eax */
  85         0xcd, 0x80,                     /* int $0x80 */
  86         0xeb, 0xfe,                     /* 0: jmp 0b */
  87         0, 0, 0, 0
  88 };
  89 static int ia32_szsigcode = sizeof(ia32_sigcode) & ~3;
  90
  91 struct sysentvec ia32_freebsd_sysvec = {
  92         SYS_MAXSYSCALL,
  93         ia32_sysent,
  94         0,
  95         0,
  96         0,
  97         0,
  98         0,
  99         0,
 100         elf32_freebsd_fixup,
 101         sendsig,
 102         ia32_sigcode,
 103         &ia32_szsigcode,
 104         0,
 105         "FreeBSD ELF",
 106         elf32_coredump,
 107         NULL,
 108         MINSIGSTKSZ,
 109         4096,
 110         IA32_USRSTACK,
 111         IA32_USRSTACK,
 112         ia32_copyout_strings,
 113         ia32_setregs
 114 };
 115
 116 static Elf32_Brandinfo ia32_brand_info = {
 117                                                 ELFOSABI_FREEBSD,
 118                                                 EM_386,
 119                                                 "FreeBSD",
 120                                                 "/compat/ia32",
 121                                                 "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 122                                                 &ia32_freebsd_sysvec
 123                                           };
 124
 125 SYSINIT(ia32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 126         (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 127         &ia32_brand_info);
 128
 129 static register_t *
 130 ia32_copyout_strings(struct image_params *imgp)
 131 {
 132         int argc, envc;
 133         u_int32_t *vectp;
 134         char *stringp, *destp;
 135         u_int32_t *stack_base;
 136         struct ia32_ps_strings *arginfo;
 137         int szsigcode;
 138
 139         /*
 140          * Calculate string base and vector table pointers.
 141          * Also deal with signal trampoline code for this exec type.
 142          */
 143         arginfo = (struct ia32_ps_strings *)IA32_PS_STRINGS;
 144         szsigcode = *(imgp->proc->p_sysent->sv_szsigcode);
 145         destp = (caddr_t)arginfo - szsigcode - SPARE_USRSPACE -
 146                 roundup((ARG_MAX - imgp->stringspace), sizeof(char *));
 147
 148         /*
 149          * install sigcode
 150          */
 151         if (szsigcode)
 152                 copyout(imgp->proc->p_sysent->sv_sigcode,
 153                         ((caddr_t)arginfo - szsigcode), szsigcode);
 154
 155         /*
 156          * If we have a valid auxargs ptr, prepare some room
 157          * on the stack.
 158          */
 159         if (imgp->auxargs) {
 160                 /*
 161                  * 'AT_COUNT*2' is size for the ELF Auxargs data. This is for
 162                  * lower compatibility.
 163                  */
 164                 imgp->auxarg_size = (imgp->auxarg_size) ? imgp->auxarg_size
 165                         : (AT_COUNT * 2);
 166                 /*
 167                  * The '+ 2' is for the null pointers at the end of each of
 168                  * the arg and env vector sets,and imgp->auxarg_size is room
 169                  * for argument of Runtime loader.
 170                  */
 171                 vectp = (u_int32_t *) (destp - (imgp->argc + imgp->envc + 2 +
 172                                        imgp->auxarg_size) * sizeof(u_int32_t));
 173
 174         } else
 175                 /*
 176                  * The '+ 2' is for the null pointers at the end of each of
 177                  * the arg and env vector sets
 178                  */
 179                 vectp = (u_int32_t *)
 180                         (destp - (imgp->argc + imgp->envc + 2) * sizeof(u_int32_t));
 181
 182         /*
 183          * vectp also becomes our initial stack base
 184          */
 185         stack_base = vectp;
 186
 187         stringp = imgp->stringbase;
 188         argc = imgp->argc;
 189         envc = imgp->envc;
 190
 191         /*
 192          * Copy out strings - arguments and environment.
 193          */
 194         copyout(stringp, destp, ARG_MAX - imgp->stringspace);
 195
 196         /*
 197          * Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc.
 198          */
 199         suword32(&arginfo->ps_argvstr, (u_int32_t)(intptr_t)vectp);
 200         suword32(&arginfo->ps_nargvstr, argc);
 201
 202         /*
 203          * Fill in argument portion of vector table.
 204          */
 205         for (; argc > 0; --argc) {
 206                 suword32(vectp++, (u_int32_t)(intptr_t)destp);
 207                 while (*stringp++ != 0)
 208                         destp++;
 209                 destp++;
 210         }
 211
 212         /* a null vector table pointer separates the argp's from the envp's */
 213         suword32(vectp++, 0);
 214
 215         suword32(&arginfo->ps_envstr, (u_int32_t)(intptr_t)vectp);
 216         suword32(&arginfo->ps_nenvstr, envc);
 217
 218         /*
 219          * Fill in environment portion of vector table.
 220          */
 221         for (; envc > 0; --envc) {
 222                 suword32(vectp++, (u_int32_t)(intptr_t)destp);
 223                 while (*stringp++ != 0)
 224                         destp++;
 225                 destp++;
 226         }
 227
 228         /* end of vector table is a null pointer */
 229         suword32(vectp, 0);
 230
 231         return ((register_t *)stack_base);
 232 }
 233
 234 static void
 235 ia32_setregs(struct thread *td, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 236 {
 237         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 238         vm_offset_t gdt, ldt;
 239         u_int64_t codesel, datasel, ldtsel;
 240         u_int64_t codeseg, dataseg, gdtseg, ldtseg;
 241         struct segment_descriptor desc;
 242         struct vmspace *vmspace = td->td_proc->p_vmspace;
 243
 244         /*
 245          * Make sure that we restore the entire trapframe after an
 246          * execve.
 247          */
 248         frame->tf_flags &= ~FRAME_SYSCALL;
 249
 250         bzero(frame->tf_r, sizeof(frame->tf_r));
 251         bzero(frame->tf_f, sizeof(frame->tf_f));
 252
 253         frame->tf_cr_iip = entry;
 254         frame->tf_cr_ipsr = (IA64_PSR_IC
 255                              | IA64_PSR_I
 256                              | IA64_PSR_IT
 257                              | IA64_PSR_DT
 258                              | IA64_PSR_RT
 259                              | IA64_PSR_DFH
 260                              | IA64_PSR_IS
 261                              | IA64_PSR_BN
 262                              | IA64_PSR_CPL_USER);
 263         frame->tf_r[FRAME_R12] = stack;
 264
 265         codesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
 266         datasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
 267         ldtsel = GSEL(GLDT_SEL, SEL_UPL);
 268
 269 #if 1
 270         frame->tf_r[FRAME_R16] = (datasel << 48) | (datasel << 32)
 271                 | (datasel << 16) | datasel;
 272         frame->tf_r[FRAME_R17] = (ldtsel << 32) | (datasel << 16) | codesel;
 273 #else
 274         frame->tf_r[FRAME_R16] = datasel;
 275         frame->tf_r[FRAME_R17] = codesel;
 276         frame->tf_r[FRAME_R18] = datasel;
 277         frame->tf_r[FRAME_R19] = datasel;
 278         frame->tf_r[FRAME_R20] = datasel;
 279         frame->tf_r[FRAME_R21] = datasel;
 280         frame->tf_r[FRAME_R22] = ldtsel;
 281 #endif
 282
 283         /*
 284          * Build the GDT and LDT.
 285          */
 286         gdt = IA32_USRSTACK;
 287         vm_map_find(&vmspace->vm_map, 0, 0,
 288                     &gdt, PAGE_SIZE, 0,
 289                     VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 290         ldt = gdt + 4096;
 291
 292         desc.sd_lolimit = 8*NLDT-1;
 293         desc.sd_lobase = ldt & 0xffffff;
 294         desc.sd_type = SDT_SYSLDT;
 295         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
 296         desc.sd_p = 1;
 297         desc.sd_hilimit = 0;
 298         desc.sd_def32 = 0;
 299         desc.sd_gran = 0;
 300         desc.sd_hibase = ldt >> 24;
 301         copyout(&desc, (caddr_t) gdt + 8*GLDT_SEL, sizeof(desc));
 302
 303         desc.sd_lolimit = ((IA32_USRSTACK >> 12) - 1) & 0xffff;
 304         desc.sd_lobase = 0;
 305         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
 306         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
 307         desc.sd_p = 1;
 308         desc.sd_hilimit = ((IA32_USRSTACK >> 12) - 1) >> 16;
 309         desc.sd_def32 = 1;
 310         desc.sd_gran = 1;
 311         desc.sd_hibase = 0;
 312         copyout(&desc, (caddr_t) ldt + 8*LUCODE_SEL, sizeof(desc));
 313         desc.sd_type = SDT_MEMRWA;
 314         copyout(&desc, (caddr_t) ldt + 8*LUDATA_SEL, sizeof(desc));
 315
 316         codeseg = 0             /* base */
 317                 + (((IA32_USRSTACK >> 12) - 1) << 32) /* limit */
 318                 + ((long)SDT_MEMERA << 52)
 319                 + ((long)SEL_UPL << 57)
 320                 + (1L << 59) /* present */
 321                 + (1L << 62) /* 32 bits */
 322                 + (1L << 63); /* page granularity */
 323         dataseg = 0             /* base */
 324                 + (((IA32_USRSTACK >> 12) - 1) << 32) /* limit */
 325                 + ((long)SDT_MEMRWA << 52)
 326                 + ((long)SEL_UPL << 57)
 327                 + (1L << 59) /* present */
 328                 + (1L << 62) /* 32 bits */
 329                 + (1L << 63); /* page granularity */
 330         ia64_set_csd(codeseg);
 331         ia64_set_ssd(dataseg);
 332         frame->tf_r[FRAME_R24] = dataseg; /* ESD */
 333         frame->tf_r[FRAME_R27] = dataseg; /* DSD */
 334         frame->tf_r[FRAME_R28] = dataseg; /* FSD */
 335         frame->tf_r[FRAME_R29] = dataseg; /* GSD */
 336
 337         gdtseg = gdt            /* base */
 338                 + ((8L*NGDT - 1) << 32) /* limit */
 339                 + ((long)SDT_SYSNULL << 52)
 340                 + ((long)SEL_UPL << 57)
 341                 + (1L << 59) /* present */
 342                 + (0L << 62) /* 16 bits */
 343                 + (0L << 63); /* byte granularity */
 344         ldtseg = ldt            /* base */
 345                 + ((8L*NLDT - 1) << 32) /* limit */
 346                 + ((long)SDT_SYSLDT << 52)
 347                 + ((long)SEL_UPL << 57)
 348                 + (1L << 59) /* present */
 349                 + (0L << 62) /* 16 bits */
 350                 + (0L << 63); /* byte granularity */
 351         frame->tf_r[FRAME_R30] = ldtseg; /* LDTD */
 352         frame->tf_r[FRAME_R31] = gdtseg; /* GDTD */
 353
 354         ia64_set_eflag(PSL_USER);
 355
 356         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 357         frame->tf_r[FRAME_R11] = IA32_PS_STRINGS;
 358
 359         /*
 360          * XXX - Linux emulator
 361          * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
 362          * on it.
 363          */
 364         td->td_retval[1] = 0;
 365 }