sys/amd64/linux/linux_sysvec.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Tim J. Robbins
   3  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   4  * Copyright (c) 2002 Doug Rabson
   5  * Copyright (c) 1998-1999 Andrew Gallatin
   6  * Copyright (c) 1994-1996 Søren Schmidt
   7  * All rights reserved.
   8  * Copyright (c) 2013, 2021 Dmitry Chagin <dchagin@FreeBSD.org>
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer
  15  *    in this position and unchanged.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  20  *    derived from this software without specific prior written permission
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  23  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  25  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  27  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  31  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #define __ELF_WORD_SIZE 64
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/exec.h>
  42 #include <sys/fcntl.h>
  43 #include <sys/imgact.h>
  44 #include <sys/imgact_elf.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/ktr.h>
  47 #include <sys/lock.h>
  48 #include <sys/malloc.h>
  49 #include <sys/module.h>
  50 #include <sys/mutex.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/resourcevar.h>
  53 #include <sys/stddef.h>
  54 #include <sys/signalvar.h>
  55 #include <sys/syscallsubr.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57 #include <sys/sysent.h>
  58 #include <sys/sysproto.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/eventhandler.h>
  61
  62 #include <vm/vm.h>
  63 #include <vm/pmap.h>
  64 #include <vm/vm_extern.h>
  65 #include <vm/vm_map.h>
  66 #include <vm/vm_object.h>
  67 #include <vm/vm_page.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69
  70 #include <machine/cpu.h>
  71 #include <machine/md_var.h>
  72 #include <machine/pcb.h>
  73 #include <machine/specialreg.h>
  74 #include <machine/trap.h>
  75
  76 #include <x86/linux/linux_x86.h>
  77 #include <amd64/linux/linux.h>
  78 #include <amd64/linux/linux_proto.h>
  79 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  80 #include <compat/linux/linux_fork.h>
  81 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
  82 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  83 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  84 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  85 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  86 #include <compat/linux/linux_util.h>
  87 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  88
  89 #include <x86/linux/linux_x86_sigframe.h>
  90
  91 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  92
  93 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  94 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  95                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  96 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  97                                 /*
  98                                  * PAGE_SIZE - the size
  99                                  * of the native SHAREDPAGE
 100                                  */
 101 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
 102 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
 103                                     sizeof(struct ps_strings))
 104
 105 static int linux_szsigcode;
 106 static vm_object_t linux_vdso_obj;
 107 static char *linux_vdso_mapping;
 108 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 109 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 110 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 111
 112 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 113 extern const char *linux_syscallnames[];
 114
 115 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 116
 117 static int      linux_copyout_strings(struct image_params *imgp,
 118                     uintptr_t *stack_base);
 119 static int      linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base,
 120                     struct image_params *iparams);
 121 static bool     linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel);
 122 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 123 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 124 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 125 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 126 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 127 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 128                     uintptr_t stack);
 129 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 130 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 131                     struct image_params *imgp);
 132 static void     linux_set_fork_retval(struct thread *td);
 133 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 134
 135 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 136 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 137 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 138 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 139 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 140
 141 static int
 142 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 143 {
 144         struct proc *p;
 145         struct trapframe *frame;
 146         struct syscall_args *sa;
 147
 148         p = td->td_proc;
 149         frame = td->td_frame;
 150         sa = &td->td_sa;
 151
 152         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 153         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 154         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 155         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 156         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 157         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 158         sa->code = frame->tf_rax;
 159         sa->original_code = sa->code;
 160
 161         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 162                 /* nosys */
 163                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 164         else
 165                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 166
 167         td->td_retval[0] = 0;
 168         return (0);
 169 }
 170
 171 static void
 172 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 173 {
 174         struct trapframe *frame;
 175
 176         frame = td->td_frame;
 177
 178         switch (error) {
 179         case 0:
 180                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 181                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 182                 break;
 183
 184         case ERESTART:
 185                 /*
 186                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 187                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 188                  * We saved this in tf_err.
 189                  *
 190                  */
 191                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 192                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 193                 break;
 194
 195         case EJUSTRETURN:
 196                 break;
 197
 198         default:
 199                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 200                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 201                 break;
 202         }
 203
 204         /*
 205          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 206          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 207          * Require full context restore to get all registers except
 208          * those two restored at return to usermode.
 209          *
 210          * XXX: Would be great to be able to avoid PCB_FULL_IRET
 211          *      for the error == 0 case.
 212          */
 213         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 214 }
 215
 216 static void
 217 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 218 {
 219         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 220
 221         frame->tf_rax = 0;
 222 }
 223
 224 static int
 225 linux_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, uintptr_t base)
 226 {
 227         Elf_Auxargs *args;
 228         Elf_Auxinfo *argarray, *pos;
 229         struct proc *p;
 230         int error, issetugid;
 231
 232         p = imgp->proc;
 233         args = (Elf64_Auxargs *)imgp->auxargs;
 234         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
 235             M_WAITOK | M_ZERO);
 236
 237         issetugid = p->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
 238         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 239         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 240         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
 241         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
 242         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
 243         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
 244         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
 245         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
 246         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
 247         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
 248         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
 249         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
 250         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
 251         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
 252         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
 253         AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_RANDOM, imgp->canary);
 254         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP2, 0);
 255         if (imgp->execpathp != 0)
 256                 AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_EXECFN, imgp->execpathp);
 257         if (args->execfd != -1)
 258                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
 259         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 260         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
 261
 262         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
 263         imgp->auxargs = NULL;
 264         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
 265
 266         error = copyout(argarray, (void *)base,
 267             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
 268         free(argarray, M_TEMP);
 269         return (error);
 270 }
 271
 272 static int
 273 linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base, struct image_params *imgp)
 274 {
 275         Elf_Addr *base;
 276
 277         base = (Elf64_Addr *)*stack_base;
 278         base--;
 279         if (suword(base, (uint64_t)imgp->args->argc) == -1)
 280                 return (EFAULT);
 281
 282         *stack_base = (uintptr_t)base;
 283         return (0);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Copy strings out to the new process address space, constructing new arg
 288  * and env vector tables. Return a pointer to the base so that it can be used
 289  * as the initial stack pointer.
 290  */
 291 static int
 292 linux_copyout_strings(struct image_params *imgp, uintptr_t *stack_base)
 293 {
 294         int argc, envc, error;
 295         char **vectp;
 296         char *stringp;
 297         uintptr_t destp, ustringp;
 298         struct ps_strings *arginfo;
 299         char canary[LINUX_AT_RANDOM_LEN];
 300         size_t execpath_len;
 301         struct proc *p;
 302
 303         p = imgp->proc;
 304         arginfo = (struct ps_strings *)PROC_PS_STRINGS(p);
 305         destp = (uintptr_t)arginfo;
 306
 307         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL) {
 308                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
 309                 destp -= execpath_len;
 310                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 311                 imgp->execpathp = (void *)destp;
 312                 error = copyout(imgp->execpath, imgp->execpathp, execpath_len);
 313                 if (error != 0)
 314                         return (error);
 315         }
 316
 317         /* Prepare the canary for SSP. */
 318         arc4rand(canary, sizeof(canary), 0);
 319         destp -= roundup(sizeof(canary), sizeof(void *));
 320         imgp->canary = (void *)destp;
 321         error = copyout(canary, imgp->canary, sizeof(canary));
 322         if (error != 0)
 323                 return (error);
 324
 325         /* Allocate room for the argument and environment strings. */
 326         destp -= ARG_MAX - imgp->args->stringspace;
 327         destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 328         ustringp = destp;
 329
 330         if (imgp->auxargs) {
 331                 /*
 332                  * Allocate room on the stack for the ELF auxargs
 333                  * array.  It has LINUX_AT_COUNT entries.
 334                  */
 335                 destp -= LINUX_AT_COUNT * sizeof(Elf64_Auxinfo);
 336                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 337         }
 338
 339         vectp = (char **)destp;
 340
 341         /*
 342          * Allocate room for the argv[] and env vectors including the
 343          * terminating NULL pointers.
 344          */
 345         vectp -= imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1;
 346
 347         /*
 348          * Starting with 2.24, glibc depends on a 16-byte stack alignment.
 349          * One "long argc" will be prepended later.
 350          */
 351         vectp = (char **)((((uintptr_t)vectp + 8) & ~0xF) - 8);
 352
 353         /* vectp also becomes our initial stack base. */
 354         *stack_base = (uintptr_t)vectp;
 355
 356         stringp = imgp->args->begin_argv;
 357         argc = imgp->args->argc;
 358         envc = imgp->args->envc;
 359
 360         /* Copy out strings - arguments and environment. */
 361         error = copyout(stringp, (void *)ustringp,
 362             ARG_MAX - imgp->args->stringspace);
 363         if (error != 0)
 364                 return (error);
 365
 366         /* Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc. */
 367         if (suword(&arginfo->ps_argvstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 368             suword(&arginfo->ps_nargvstr, argc) != 0)
 369                 return (EFAULT);
 370
 371         /* Fill in argument portion of vector table. */
 372         for (; argc > 0; --argc) {
 373                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 374                         return (EFAULT);
 375                 while (*stringp++ != 0)
 376                         ustringp++;
 377                 ustringp++;
 378         }
 379
 380         /* A null vector table pointer separates the argp's from the envp's. */
 381         if (suword(vectp++, 0) != 0)
 382                 return (EFAULT);
 383
 384         if (suword(&arginfo->ps_envstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 385             suword(&arginfo->ps_nenvstr, envc) != 0)
 386                 return (EFAULT);
 387
 388         /* Fill in environment portion of vector table. */
 389         for (; envc > 0; --envc) {
 390                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 391                         return (EFAULT);
 392                 while (*stringp++ != 0)
 393                         ustringp++;
 394                 ustringp++;
 395         }
 396
 397         /* The end of the vector table is a null pointer. */
 398         if (suword(vectp, 0) != 0)
 399                 return (EFAULT);
 400
 401         if (imgp->auxargs) {
 402                 vectp++;
 403                 error = imgp->sysent->sv_copyout_auxargs(imgp,
 404                     (uintptr_t)vectp);
 405                 if (error != 0)
 406                         return (error);
 407         }
 408
 409         return (0);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * Reset registers to default values on exec.
 414  */
 415 static void
 416 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 417     uintptr_t stack)
 418 {
 419         struct trapframe *regs;
 420         struct pcb *pcb;
 421         register_t saved_rflags;
 422
 423         regs = td->td_frame;
 424         pcb = td->td_pcb;
 425
 426         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 427                 user_ldt_free(td);
 428
 429         pcb->pcb_fsbase = 0;
 430         pcb->pcb_gsbase = 0;
 431         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 432         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 433         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 434
 435         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 436         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 437         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 438         regs->tf_rsp = stack;
 439         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 440         regs->tf_ss = _udatasel;
 441         regs->tf_cs = _ucodesel;
 442         regs->tf_ds = _udatasel;
 443         regs->tf_es = _udatasel;
 444         regs->tf_fs = _ufssel;
 445         regs->tf_gs = _ugssel;
 446         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 447
 448         x86_clear_dbregs(pcb);
 449
 450         /*
 451          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 452          * clean FP state if it uses the FPU again.
 453          */
 454         fpstate_drop(td);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 459  *
 460  * XXX fpu state need? don't think so
 461  */
 462 int
 463 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 464 {
 465         struct proc *p;
 466         struct l_ucontext uc;
 467         struct l_sigcontext *context;
 468         struct trapframe *regs;
 469         unsigned long rflags;
 470         sigset_t bmask;
 471         int error;
 472         ksiginfo_t ksi;
 473
 474         regs = td->td_frame;
 475         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &uc, sizeof(uc));
 476         if (error != 0)
 477                 return (error);
 478
 479         p = td->td_proc;
 480         context = &uc.uc_mcontext;
 481         rflags = context->sc_rflags;
 482
 483         /*
 484          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 485          */
 486         /*
 487          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 488          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 489          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 490          * the signal context during signal handling and there is no
 491          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 492          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 493          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 494          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 495          */
 496         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 497                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 498                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 499                 return (EINVAL);
 500         }
 501
 502         /*
 503          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 504          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 505          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 506          */
 507         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 508                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 509                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 510                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 511                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 512                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 513                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 514                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 515                 trapsignal(td, &ksi);
 516                 return (EINVAL);
 517         }
 518
 519         linux_to_bsd_sigset(&uc.uc_sigmask, &bmask);
 520         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
 521
 522         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 523         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 524         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 525         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 526         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 527         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 528         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 529         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 530         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 531         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 532         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 533         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 534         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 535         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 536         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 537         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 538         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 539         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 540         regs->tf_err    = context->sc_err;
 541         regs->tf_rflags = rflags;
 542
 543         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 544         return (EJUSTRETURN);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 549  *
 550  * Send an interrupt to process.
 551  */
 552 static void
 553 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 554 {
 555         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 556         struct proc *p;
 557         struct thread *td;
 558         struct sigacts *psp;
 559         caddr_t sp;
 560         struct trapframe *regs;
 561         int sig, code;
 562         int oonstack, issiginfo;
 563
 564         td = curthread;
 565         p = td->td_proc;
 566         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 567         sig = linux_translate_traps(ksi->ksi_signo, ksi->ksi_trapno);
 568         psp = p->p_sigacts;
 569         issiginfo = SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig);
 570         code = ksi->ksi_code;
 571         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 572         regs = td->td_frame;
 573         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 574
 575         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 576             catcher, sig, mask, code);
 577
 578         /* Save user context. */
 579         bzero(&sf, sizeof(sf));
 580         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_uc.uc_sigmask);
 581         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_mask = sf.sf_uc.uc_sigmask;
 582
 583         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 584         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 585         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 586             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 587
 588         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 589         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 590         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 591         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 592         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 593         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 594         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 595         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 596         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 597         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 598         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 599         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 600         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 601         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 602         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 603         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 604         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 605         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 606         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 608         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 609         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 610
 611         /* Allocate space for the signal handler context. */
 612         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 613             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 614                 sp = (caddr_t)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 615         } else
 616                 sp = (caddr_t)regs->tf_rsp - 128;
 617         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 618         /* Align to 16 bytes. */
 619         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 620
 621         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 622         PROC_UNLOCK(p);
 623
 624         /* Translate the signal. */
 625         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 626         /* Fill in POSIX parts. */
 627         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 628
 629         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 630         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 631                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 632                     p->p_pid, p->p_comm);
 633                 PROC_LOCK(p);
 634                 sigexit(td, SIGILL);
 635         }
 636
 637         /* Build the argument list for the signal handler. */
 638         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 639         regs->tf_rax = 0;
 640         if (issiginfo) {
 641                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 642                 regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 643         } else {
 644                 regs->tf_rsi = 0;
 645                 regs->tf_rdx = 0;
 646         }
 647         regs->tf_rcx = (register_t)catcher;
 648         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 649         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 650         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 651         regs->tf_cs = _ucodesel;
 652         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 653         PROC_LOCK(p);
 654         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 655 }
 656
 657 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 658 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 659
 660 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 661         LINUX_SYS_gettimeofday,
 662         LINUX_SYS_linux_time,
 663         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 664 };
 665
 666 static int
 667 linux_vsyscall(struct thread *td)
 668 {
 669         struct trapframe *frame;
 670         uint64_t retqaddr;
 671         int code, traced;
 672         int error;
 673
 674         frame = td->td_frame;
 675
 676         /* Check %rip for vsyscall area. */
 677         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 678                 return (EINVAL);
 679         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 680                 return (EINVAL);
 681         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 682         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 683                 return (EINVAL);
 684
 685         /*
 686          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 687          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 688          */
 689         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 690         if (error)
 691                 return (error);
 692
 693         frame->tf_rip = retqaddr;
 694         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 695         frame->tf_rsp += 8;
 696
 697         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 698
 699         amd64_syscall(td, traced);
 700
 701         return (0);
 702 }
 703
 704 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 705         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 706         .sv_table       = linux_sysent,
 707         .sv_fixup       = linux_fixup_elf,
 708         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 709         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 710         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 711         .sv_name        = "Linux ELF64",
 712         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 713         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 714         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 715         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 716         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
 717         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 718         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 719         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 720         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 721         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 722         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 723         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 724         .sv_copyout_auxargs = linux_copyout_auxargs,
 725         .sv_copyout_strings = linux_copyout_strings,
 726         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 727         .sv_fixlimit    = NULL,
 728         .sv_maxssiz     = NULL,
 729         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 730             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 731         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 732         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 733         .sv_syscallnames = linux_syscallnames,
 734         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 735         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 736         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 737         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 738         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 739         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 740         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 741         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 742         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 743         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 744 };
 745
 746 static int
 747 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 748 {
 749         int error;
 750
 751         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 752             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 753         if (error == 0)
 754                 linux_on_exec(p, imgp);
 755         return (error);
 756 }
 757
 758 /*
 759  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 760  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 761  */
 762 static void
 763 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 764 {
 765         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 766         struct sysentvec *sv;
 767         ptrdiff_t tkoff;
 768
 769         sv = param;
 770         amd64_lower_shared_page(sv);
 771         /* Fill timekeep_base */
 772         exec_sysvec_init(sv);
 773
 774         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 775         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 776         *ktimekeep_base = sv->sv_shared_page_base + sv->sv_timekeep_offset;
 777
 778         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 779         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 780         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 781         if (bootverbose)
 782                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 783
 784         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 785         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 786         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 787         if (bootverbose)
 788                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 789 }
 790 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 791     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 792
 793 static void
 794 linux_vdso_install(const void *param)
 795 {
 796         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 797         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 798
 799         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 800         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 801
 802         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 803         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 804                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 805
 806         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 807
 808         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 809             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 810         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 811
 812         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 813 }
 814 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 815     linux_vdso_install, NULL);
 816
 817 static void
 818 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 819 {
 820
 821         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 822             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 823 }
 824 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 825     linux_vdso_deinstall, NULL);
 826
 827 static void
 828 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 829 {
 830         const Elf_Ehdr *ehdr;
 831         const Elf_Shdr *shdr;
 832         Elf64_Addr *where, val;
 833         Elf_Size rtype, symidx;
 834         const Elf_Rela *rela;
 835         Elf_Addr addr, addend;
 836         int relacnt;
 837         int i, j;
 838
 839         MPASS(offset != 0);
 840
 841         relacnt = 0;
 842         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 843         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 844         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 845         {
 846                 switch (shdr[i].sh_type) {
 847                 case SHT_REL:
 848                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 849                         break;
 850                 case SHT_RELA:
 851                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 852                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 853                 }
 854         }
 855
 856         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 857                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 858                 addend = rela->r_addend;
 859                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 860                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 861
 862                 switch (rtype) {
 863                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 864                         break;
 865
 866                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 867                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 868                         val = addr;
 869                         if (*where != val)
 870                                 *where = val;
 871                         break;
 872                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 873                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 874                             "symbol index %ld\n", symidx);
 875                         break;
 876                 default:
 877                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 878                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 879                 }
 880         }
 881 }
 882
 883 static char GNULINUX_ABI_VENDOR[] = "GNU";
 884 static int GNULINUX_ABI_DESC = 0;
 885
 886 static bool
 887 linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel)
 888 {
 889         const Elf32_Word *desc;
 890         uintptr_t p;
 891
 892         p = (uintptr_t)(note + 1);
 893         p += roundup2(note->n_namesz, sizeof(Elf32_Addr));
 894
 895         desc = (const Elf32_Word *)p;
 896         if (desc[0] != GNULINUX_ABI_DESC)
 897                 return (false);
 898
 899         /*
 900          * For Linux we encode osrel using the Linux convention of
 901          *      (version << 16) | (major << 8) | (minor)
 902          * See macro in linux_mib.h
 903          */
 904         *osrel = LINUX_KERNVER(desc[1], desc[2], desc[3]);
 905
 906         return (true);
 907 }
 908
 909 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 910         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNULINUX_ABI_VENDOR),
 911         .hdr.n_descsz   = 16,
 912         .hdr.n_type     = 1,
 913         .vendor         = GNULINUX_ABI_VENDOR,
 914         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 915         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 916 };
 917
 918 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 919         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 920         .machine        = EM_X86_64,
 921         .compat_3_brand = "Linux",
 922         .emul_path      = linux_emul_path,
 923         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 924         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 925         .interp_newpath = NULL,
 926         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 927         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 928 };
 929
 930 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 931         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 932         .machine        = EM_X86_64,
 933         .compat_3_brand = "Linux",
 934         .emul_path      = linux_emul_path,
 935         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 936         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 937         .interp_newpath = NULL,
 938         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 939         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 940 };
 941
 942 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 943         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 944         .machine        = EM_X86_64,
 945         .compat_3_brand = "Linux",
 946         .emul_path      = linux_emul_path,
 947         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 948         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 949         .interp_newpath = NULL,
 950         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 951         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
 952                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
 953 };
 954
 955 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 956         &linux_glibc2brand,
 957         &linux_glibc2brandshort,
 958         &linux_muslbrand,
 959         NULL
 960 };
 961
 962 static int
 963 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 964 {
 965         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
 966         int error;
 967         struct linux_ioctl_handler **lihp;
 968
 969         error = 0;
 970
 971         switch(type) {
 972         case MOD_LOAD:
 973                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 974                      ++brandinfo)
 975                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 976                                 error = EINVAL;
 977                 if (error == 0) {
 978                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 979                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
 980                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
 981                         if (bootverbose)
 982                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
 983                 } else
 984                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
 985                 break;
 986         case MOD_UNLOAD:
 987                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 988                      ++brandinfo)
 989                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
 990                                 error = EBUSY;
 991                 if (error == 0) {
 992                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
 993                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
 994                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 995                                         error = EINVAL;
 996                 }
 997                 if (error == 0) {
 998                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 999                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
1000                         if (bootverbose)
1001                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
1002                 } else
1003                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
1004                 break;
1005         default:
1006                 return (EOPNOTSUPP);
1007         }
1008         return (error);
1009 }
1010
1011 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
1012         "linux64elf",
1013         linux64_elf_modevent,
1014         0
1015 };
1016
1017 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
1018 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
1019 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");