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 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  90
  91 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  92 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  93                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  94 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  95                                 /*
  96                                  * PAGE_SIZE - the size
  97                                  * of the native SHAREDPAGE
  98                                  */
  99 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
 100 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
 101                                     sizeof(struct ps_strings))
 102
 103 static int linux_szsigcode;
 104 static vm_object_t linux_vdso_obj;
 105 static char *linux_vdso_mapping;
 106 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 107 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 108 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 109
 110 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 111
 112 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 113
 114 static int      linux_copyout_strings(struct image_params *imgp,
 115                     uintptr_t *stack_base);
 116 static int      linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base,
 117                     struct image_params *iparams);
 118 static bool     linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel);
 119 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 120 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 121 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 122 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 123 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 124 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 125                     uintptr_t stack);
 126 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 127 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 128                     struct image_params *imgp);
 129 static void     linux_set_fork_retval(struct thread *td);
 130 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 131
 132 #define LINUX_T_UNKNOWN  255
 133 static int _bsd_to_linux_trapcode[] = {
 134         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 0 */
 135         6,                      /* 1  T_PRIVINFLT */
 136         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 2 */
 137         3,                      /* 3  T_BPTFLT */
 138         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 4 */
 139         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 5 */
 140         16,                     /* 6  T_ARITHTRAP */
 141         254,                    /* 7  T_ASTFLT */
 142         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 8 */
 143         13,                     /* 9  T_PROTFLT */
 144         1,                      /* 10 T_TRCTRAP */
 145         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 11 */
 146         14,                     /* 12 T_PAGEFLT */
 147         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 13 */
 148         17,                     /* 14 T_ALIGNFLT */
 149         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 15 */
 150         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 16 */
 151         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 17 */
 152         0,                      /* 18 T_DIVIDE */
 153         2,                      /* 19 T_NMI */
 154         4,                      /* 20 T_OFLOW */
 155         5,                      /* 21 T_BOUND */
 156         7,                      /* 22 T_DNA */
 157         8,                      /* 23 T_DOUBLEFLT */
 158         9,                      /* 24 T_FPOPFLT */
 159         10,                     /* 25 T_TSSFLT */
 160         11,                     /* 26 T_SEGNPFLT */
 161         12,                     /* 27 T_STKFLT */
 162         18,                     /* 28 T_MCHK */
 163         19,                     /* 29 T_XMMFLT */
 164         15                      /* 30 T_RESERVED */
 165 };
 166 #define bsd_to_linux_trapcode(code) \
 167     ((code)<nitems(_bsd_to_linux_trapcode)? \
 168      _bsd_to_linux_trapcode[(code)]: \
 169      LINUX_T_UNKNOWN)
 170
 171 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 172 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 173 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 174 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 175 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 176
 177 /*
 178  * If FreeBSD & Linux have a difference of opinion about what a trap
 179  * means, deal with it here.
 180  *
 181  * MPSAFE
 182  */
 183 static int
 184 linux_translate_traps(int signal, int trap_code)
 185 {
 186
 187         if (signal != SIGBUS)
 188                 return (signal);
 189         switch (trap_code) {
 190         case T_PROTFLT:
 191         case T_TSSFLT:
 192         case T_DOUBLEFLT:
 193         case T_PAGEFLT:
 194                 return (SIGSEGV);
 195         default:
 196                 return (signal);
 197         }
 198 }
 199
 200 static int
 201 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 202 {
 203         struct proc *p;
 204         struct trapframe *frame;
 205         struct syscall_args *sa;
 206
 207         p = td->td_proc;
 208         frame = td->td_frame;
 209         sa = &td->td_sa;
 210
 211         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 212         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 213         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 214         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 215         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 216         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 217         sa->code = frame->tf_rax;
 218         sa->original_code = sa->code;
 219
 220         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 221                 /* nosys */
 222                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 223         else
 224                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 225
 226         td->td_retval[0] = 0;
 227         return (0);
 228 }
 229
 230 static void
 231 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 232 {
 233         struct trapframe *frame;
 234
 235         frame = td->td_frame;
 236
 237         switch (error) {
 238         case 0:
 239                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 240                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 241                 break;
 242
 243         case ERESTART:
 244                 /*
 245                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 246                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 247                  * We saved this in tf_err.
 248                  *
 249                  */
 250                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 251                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 252                 break;
 253
 254         case EJUSTRETURN:
 255                 break;
 256
 257         default:
 258                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 259                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 260                 break;
 261         }
 262
 263         /*
 264          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 265          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 266          * Require full context restore to get all registers except
 267          * those two restored at return to usermode.
 268          *
 269          * XXX: Would be great to be able to avoid PCB_FULL_IRET
 270          *      for the error == 0 case.
 271          */
 272         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 273 }
 274
 275 static void
 276 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 277 {
 278         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 279
 280         frame->tf_rax = 0;
 281 }
 282
 283 static int
 284 linux_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, uintptr_t base)
 285 {
 286         Elf_Auxargs *args;
 287         Elf_Auxinfo *argarray, *pos;
 288         struct proc *p;
 289         int error, issetugid;
 290
 291         p = imgp->proc;
 292         args = (Elf64_Auxargs *)imgp->auxargs;
 293         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
 294             M_WAITOK | M_ZERO);
 295
 296         issetugid = p->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
 297         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 298         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 299         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
 300         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
 301         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
 302         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
 303         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
 304         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
 305         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
 306         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
 307         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
 308         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
 309         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
 310         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
 311         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
 312         AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_RANDOM, imgp->canary);
 313         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP2, 0);
 314         if (imgp->execpathp != 0)
 315                 AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_EXECFN, imgp->execpathp);
 316         if (args->execfd != -1)
 317                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
 318         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 319         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
 320
 321         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
 322         imgp->auxargs = NULL;
 323         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
 324
 325         error = copyout(argarray, (void *)base,
 326             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
 327         free(argarray, M_TEMP);
 328         return (error);
 329 }
 330
 331 static int
 332 linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base, struct image_params *imgp)
 333 {
 334         Elf_Addr *base;
 335
 336         base = (Elf64_Addr *)*stack_base;
 337         base--;
 338         if (suword(base, (uint64_t)imgp->args->argc) == -1)
 339                 return (EFAULT);
 340
 341         *stack_base = (uintptr_t)base;
 342         return (0);
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Copy strings out to the new process address space, constructing new arg
 347  * and env vector tables. Return a pointer to the base so that it can be used
 348  * as the initial stack pointer.
 349  */
 350 static int
 351 linux_copyout_strings(struct image_params *imgp, uintptr_t *stack_base)
 352 {
 353         int argc, envc, error;
 354         char **vectp;
 355         char *stringp;
 356         uintptr_t destp, ustringp;
 357         struct ps_strings *arginfo;
 358         char canary[LINUX_AT_RANDOM_LEN];
 359         size_t execpath_len;
 360         struct proc *p;
 361
 362         p = imgp->proc;
 363         arginfo = (struct ps_strings *)PROC_PS_STRINGS(p);
 364         destp = (uintptr_t)arginfo;
 365
 366         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL) {
 367                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
 368                 destp -= execpath_len;
 369                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 370                 imgp->execpathp = (void *)destp;
 371                 error = copyout(imgp->execpath, imgp->execpathp, execpath_len);
 372                 if (error != 0)
 373                         return (error);
 374         }
 375
 376         /* Prepare the canary for SSP. */
 377         arc4rand(canary, sizeof(canary), 0);
 378         destp -= roundup(sizeof(canary), sizeof(void *));
 379         imgp->canary = (void *)destp;
 380         error = copyout(canary, imgp->canary, sizeof(canary));
 381         if (error != 0)
 382                 return (error);
 383
 384         /* Allocate room for the argument and environment strings. */
 385         destp -= ARG_MAX - imgp->args->stringspace;
 386         destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 387         ustringp = destp;
 388
 389         if (imgp->auxargs) {
 390                 /*
 391                  * Allocate room on the stack for the ELF auxargs
 392                  * array.  It has LINUX_AT_COUNT entries.
 393                  */
 394                 destp -= LINUX_AT_COUNT * sizeof(Elf64_Auxinfo);
 395                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 396         }
 397
 398         vectp = (char **)destp;
 399
 400         /*
 401          * Allocate room for the argv[] and env vectors including the
 402          * terminating NULL pointers.
 403          */
 404         vectp -= imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1;
 405
 406         /*
 407          * Starting with 2.24, glibc depends on a 16-byte stack alignment.
 408          * One "long argc" will be prepended later.
 409          */
 410         vectp = (char **)((((uintptr_t)vectp + 8) & ~0xF) - 8);
 411
 412         /* vectp also becomes our initial stack base. */
 413         *stack_base = (uintptr_t)vectp;
 414
 415         stringp = imgp->args->begin_argv;
 416         argc = imgp->args->argc;
 417         envc = imgp->args->envc;
 418
 419         /* Copy out strings - arguments and environment. */
 420         error = copyout(stringp, (void *)ustringp,
 421             ARG_MAX - imgp->args->stringspace);
 422         if (error != 0)
 423                 return (error);
 424
 425         /* Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc. */
 426         if (suword(&arginfo->ps_argvstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 427             suword(&arginfo->ps_nargvstr, argc) != 0)
 428                 return (EFAULT);
 429
 430         /* Fill in argument portion of vector table. */
 431         for (; argc > 0; --argc) {
 432                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 433                         return (EFAULT);
 434                 while (*stringp++ != 0)
 435                         ustringp++;
 436                 ustringp++;
 437         }
 438
 439         /* A null vector table pointer separates the argp's from the envp's. */
 440         if (suword(vectp++, 0) != 0)
 441                 return (EFAULT);
 442
 443         if (suword(&arginfo->ps_envstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 444             suword(&arginfo->ps_nenvstr, envc) != 0)
 445                 return (EFAULT);
 446
 447         /* Fill in environment portion of vector table. */
 448         for (; envc > 0; --envc) {
 449                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 450                         return (EFAULT);
 451                 while (*stringp++ != 0)
 452                         ustringp++;
 453                 ustringp++;
 454         }
 455
 456         /* The end of the vector table is a null pointer. */
 457         if (suword(vectp, 0) != 0)
 458                 return (EFAULT);
 459
 460         if (imgp->auxargs) {
 461                 vectp++;
 462                 error = imgp->sysent->sv_copyout_auxargs(imgp,
 463                     (uintptr_t)vectp);
 464                 if (error != 0)
 465                         return (error);
 466         }
 467
 468         return (0);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Reset registers to default values on exec.
 473  */
 474 static void
 475 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 476     uintptr_t stack)
 477 {
 478         struct trapframe *regs;
 479         struct pcb *pcb;
 480         register_t saved_rflags;
 481
 482         regs = td->td_frame;
 483         pcb = td->td_pcb;
 484
 485         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 486                 user_ldt_free(td);
 487
 488         pcb->pcb_fsbase = 0;
 489         pcb->pcb_gsbase = 0;
 490         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 491         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 492         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 493
 494         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 495         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 496         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 497         regs->tf_rsp = stack;
 498         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 499         regs->tf_ss = _udatasel;
 500         regs->tf_cs = _ucodesel;
 501         regs->tf_ds = _udatasel;
 502         regs->tf_es = _udatasel;
 503         regs->tf_fs = _ufssel;
 504         regs->tf_gs = _ugssel;
 505         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 506
 507         x86_clear_dbregs(pcb);
 508
 509         /*
 510          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 511          * clean FP state if it uses the FPU again.
 512          */
 513         fpstate_drop(td);
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 518  *
 519  * XXX fpu state need? don't think so
 520  */
 521 int
 522 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 523 {
 524         struct proc *p;
 525         struct l_ucontext uc;
 526         struct l_sigcontext *context;
 527         struct trapframe *regs;
 528         unsigned long rflags;
 529         int error;
 530         ksiginfo_t ksi;
 531
 532         regs = td->td_frame;
 533         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &uc, sizeof(uc));
 534         if (error != 0)
 535                 return (error);
 536
 537         p = td->td_proc;
 538         context = &uc.uc_mcontext;
 539         rflags = context->sc_rflags;
 540
 541         /*
 542          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 543          */
 544         /*
 545          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 546          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 547          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 548          * the signal context during signal handling and there is no
 549          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 550          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 551          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 552          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 553          */
 554         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 555                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 556                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 557                 return (EINVAL);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 562          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 563          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 564          */
 565         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 566                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 567                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 568                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 569                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 570                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 571                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 572                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 573                 trapsignal(td, &ksi);
 574                 return (EINVAL);
 575         }
 576
 577         PROC_LOCK(p);
 578         linux_to_bsd_sigset(&uc.uc_sigmask, &td->td_sigmask);
 579         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 580         signotify(td);
 581         PROC_UNLOCK(p);
 582
 583         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 584         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 585         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 586         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 587         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 588         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 589         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 590         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 591         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 592         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 593         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 594         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 595         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 596         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 597         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 598         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 599         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 600         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 601         regs->tf_err    = context->sc_err;
 602         regs->tf_rflags = rflags;
 603
 604         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 605         return (EJUSTRETURN);
 606 }
 607
 608 /*
 609  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 610  *
 611  * Send an interrupt to process.
 612  */
 613 static void
 614 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 615 {
 616         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 617         struct proc *p;
 618         struct thread *td;
 619         struct sigacts *psp;
 620         caddr_t sp;
 621         struct trapframe *regs;
 622         int sig, code;
 623         int oonstack;
 624
 625         td = curthread;
 626         p = td->td_proc;
 627         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 628         sig = ksi->ksi_signo;
 629         psp = p->p_sigacts;
 630         code = ksi->ksi_code;
 631         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 632         regs = td->td_frame;
 633         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 634
 635         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 636             catcher, sig, mask, code);
 637
 638         /* Save user context. */
 639         bzero(&sf, sizeof(sf));
 640         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_sc.uc_sigmask);
 641         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_mask);
 642
 643         sf.sf_sc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 644         sf.sf_sc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 645         sf.sf_sc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 646             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 647
 648         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 649         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 650         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 651         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 652         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 653         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 654         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 655         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 656         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 657         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 658         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 659         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 660         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 661         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 662         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 663         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 664         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 665         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 666         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 667         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 668         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 669         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 670
 671         /* Allocate space for the signal handler context. */
 672         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 673             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 674                 sp = (caddr_t)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 675         } else
 676                 sp = (caddr_t)regs->tf_rsp - 128;
 677         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 678         /* Align to 16 bytes. */
 679         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 680
 681         /* Translate the signal. */
 682         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 683
 684         /* Build the argument list for the signal handler. */
 685         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 686         regs->tf_rax = 0;
 687         regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 688         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_sc; /* arg 3 in %rdx */
 689
 690         /* Fill in POSIX parts. */
 691         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 692         sf.sf_handler = catcher;
 693
 694         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 695         PROC_UNLOCK(p);
 696
 697         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 698         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 699                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 700                     p->p_pid, p->p_comm);
 701                 PROC_LOCK(p);
 702                 sigexit(td, SIGILL);
 703         }
 704
 705         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 706         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 707         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 708         regs->tf_cs = _ucodesel;
 709         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 710         PROC_LOCK(p);
 711         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 712 }
 713
 714 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 715 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 716
 717 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 718         LINUX_SYS_gettimeofday,
 719         LINUX_SYS_linux_time,
 720         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 721 };
 722
 723 static int
 724 linux_vsyscall(struct thread *td)
 725 {
 726         struct trapframe *frame;
 727         uint64_t retqaddr;
 728         int code, traced;
 729         int error;
 730
 731         frame = td->td_frame;
 732
 733         /* Check %rip for vsyscall area. */
 734         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 735                 return (EINVAL);
 736         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 737                 return (EINVAL);
 738         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 739         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 740                 return (EINVAL);
 741
 742         /*
 743          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 744          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 745          */
 746         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 747         if (error)
 748                 return (error);
 749
 750         frame->tf_rip = retqaddr;
 751         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 752         frame->tf_rsp += 8;
 753
 754         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 755
 756         amd64_syscall(td, traced);
 757
 758         return (0);
 759 }
 760
 761 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 762         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 763         .sv_table       = linux_sysent,
 764         .sv_transtrap   = linux_translate_traps,
 765         .sv_fixup       = linux_fixup_elf,
 766         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 767         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 768         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 769         .sv_name        = "Linux ELF64",
 770         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 771         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 772         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 773         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 774         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
 775         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 776         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 777         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 778         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 779         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 780         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 781         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 782         .sv_copyout_auxargs = linux_copyout_auxargs,
 783         .sv_copyout_strings = linux_copyout_strings,
 784         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 785         .sv_fixlimit    = NULL,
 786         .sv_maxssiz     = NULL,
 787         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 788             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 789         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 790         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 791         .sv_syscallnames = NULL,
 792         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 793         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 794         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 795         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 796         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 797         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 798         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 799         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 800         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 801         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 802 };
 803
 804 static int
 805 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 806 {
 807         int error;
 808
 809         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 810             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 811         if (error == 0)
 812                 linux_on_exec(p, imgp);
 813         return (error);
 814 }
 815
 816 /*
 817  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 818  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 819  */
 820 static void
 821 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 822 {
 823         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 824         struct sysentvec *sv;
 825         ptrdiff_t tkoff;
 826
 827         sv = param;
 828         amd64_lower_shared_page(sv);
 829         /* Fill timekeep_base */
 830         exec_sysvec_init(sv);
 831
 832         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 833         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 834         *ktimekeep_base = sv->sv_timekeep_base;
 835
 836         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 837         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 838         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 839         if (bootverbose)
 840                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 841
 842         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 843         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 844         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 845         if (bootverbose)
 846                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 847 }
 848 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 849     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 850
 851 static void
 852 linux_vdso_install(const void *param)
 853 {
 854         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 855         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 856
 857         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 858         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 859
 860         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 861         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 862                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 863
 864         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 865
 866         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 867             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 868         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 869
 870         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 871 }
 872 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 873     linux_vdso_install, NULL);
 874
 875 static void
 876 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 877 {
 878
 879         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 880             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 881 }
 882 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 883     linux_vdso_deinstall, NULL);
 884
 885 static void
 886 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 887 {
 888         const Elf_Ehdr *ehdr;
 889         const Elf_Shdr *shdr;
 890         Elf64_Addr *where, val;
 891         Elf_Size rtype, symidx;
 892         const Elf_Rela *rela;
 893         Elf_Addr addr, addend;
 894         int relacnt;
 895         int i, j;
 896
 897         MPASS(offset != 0);
 898
 899         relacnt = 0;
 900         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 901         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 902         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 903         {
 904                 switch (shdr[i].sh_type) {
 905                 case SHT_REL:
 906                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 907                         break;
 908                 case SHT_RELA:
 909                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 910                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 911                 }
 912         }
 913
 914         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 915                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 916                 addend = rela->r_addend;
 917                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 918                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 919
 920                 switch (rtype) {
 921                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 922                         break;
 923
 924                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 925                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 926                         val = addr;
 927                         if (*where != val)
 928                                 *where = val;
 929                         break;
 930                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 931                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 932                             "symbol index %ld\n", symidx);
 933                         break;
 934                 default:
 935                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 936                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 937                 }
 938         }
 939 }
 940
 941 static char GNULINUX_ABI_VENDOR[] = "GNU";
 942 static int GNULINUX_ABI_DESC = 0;
 943
 944 static bool
 945 linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel)
 946 {
 947         const Elf32_Word *desc;
 948         uintptr_t p;
 949
 950         p = (uintptr_t)(note + 1);
 951         p += roundup2(note->n_namesz, sizeof(Elf32_Addr));
 952
 953         desc = (const Elf32_Word *)p;
 954         if (desc[0] != GNULINUX_ABI_DESC)
 955                 return (false);
 956
 957         /*
 958          * For Linux we encode osrel using the Linux convention of
 959          *      (version << 16) | (major << 8) | (minor)
 960          * See macro in linux_mib.h
 961          */
 962         *osrel = LINUX_KERNVER(desc[1], desc[2], desc[3]);
 963
 964         return (true);
 965 }
 966
 967 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 968         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNULINUX_ABI_VENDOR),
 969         .hdr.n_descsz   = 16,
 970         .hdr.n_type     = 1,
 971         .vendor         = GNULINUX_ABI_VENDOR,
 972         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 973         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 974 };
 975
 976 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 977         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 978         .machine        = EM_X86_64,
 979         .compat_3_brand = "Linux",
 980         .emul_path      = linux_emul_path,
 981         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 982         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 983         .interp_newpath = NULL,
 984         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 985         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 986 };
 987
 988 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 989         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 990         .machine        = EM_X86_64,
 991         .compat_3_brand = "Linux",
 992         .emul_path      = linux_emul_path,
 993         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 994         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 995         .interp_newpath = NULL,
 996         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 997         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 998 };
 999
1000 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
1001         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
1002         .machine        = EM_X86_64,
1003         .compat_3_brand = "Linux",
1004         .emul_path      = linux_emul_path,
1005         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
1006         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
1007         .interp_newpath = NULL,
1008         .brand_note     = &linux64_brandnote,
1009         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
1010                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
1011 };
1012
1013 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
1014         &linux_glibc2brand,
1015         &linux_glibc2brandshort,
1016         &linux_muslbrand,
1017         NULL
1018 };
1019
1020 static int
1021 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
1022 {
1023         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
1024         int error;
1025         struct linux_ioctl_handler **lihp;
1026
1027         error = 0;
1028
1029         switch(type) {
1030         case MOD_LOAD:
1031                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1032                      ++brandinfo)
1033                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1034                                 error = EINVAL;
1035                 if (error == 0) {
1036                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1037                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
1038                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
1039                         if (bootverbose)
1040                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
1041                 } else
1042                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
1043                 break;
1044         case MOD_UNLOAD:
1045                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1046                      ++brandinfo)
1047                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
1048                                 error = EBUSY;
1049                 if (error == 0) {
1050                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
1051                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
1052                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1053                                         error = EINVAL;
1054                 }
1055                 if (error == 0) {
1056                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1057                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
1058                         if (bootverbose)
1059                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
1060                 } else
1061                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
1062                 break;
1063         default:
1064                 return (EOPNOTSUPP);
1065         }
1066         return (error);
1067 }
1068
1069 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
1070         "linux64elf",
1071         linux64_elf_modevent,
1072         0
1073 };
1074
1075 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
1076 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
1077 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");