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/exec.h>
  41 #include <sys/imgact.h>
  42 #include <sys/imgact_elf.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/ktr.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/module.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/stddef.h>
  51 #include <sys/syscallsubr.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/sysent.h>
  54
  55 #include <vm/pmap.h>
  56 #include <vm/vm.h>
  57 #include <vm/vm_map.h>
  58 #include <vm/vm_page.h>
  59
  60 #include <machine/cpu.h>
  61 #include <machine/md_var.h>
  62 #include <machine/pcb.h>
  63 #include <machine/specialreg.h>
  64 #include <machine/trap.h>
  65
  66 #include <x86/linux/linux_x86.h>
  67 #include <amd64/linux/linux.h>
  68 #include <amd64/linux/linux_proto.h>
  69 #include <compat/linux/linux_elf.h>
  70 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  71 #include <compat/linux/linux_fork.h>
  72 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
  73 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  74 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  75 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  76 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  77 #include <compat/linux/linux_util.h>
  78 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  79
  80 #include <x86/linux/linux_x86_sigframe.h>
  81
  82 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  83
  84 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  85 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  86                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  87 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  88                                 /*
  89                                  * PAGE_SIZE - the size
  90                                  * of the native SHAREDPAGE
  91                                  */
  92 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
  93 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
  94                                     sizeof(struct ps_strings))
  95
  96 static int linux_szsigcode;
  97 static vm_object_t linux_vdso_obj;
  98 static char *linux_vdso_mapping;
  99 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 100 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 101 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 102
 103 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 104 extern const char *linux_syscallnames[];
 105
 106 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 107
 108 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 109 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 110 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 111 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 112 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 113 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 114                     uintptr_t stack);
 115 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 116 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 117                     struct image_params *imgp);
 118 static void     linux_set_fork_retval(struct thread *td);
 119 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 120
 121 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 122 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 123 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 124 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 125 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 126
 127 static int
 128 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 129 {
 130         struct proc *p;
 131         struct trapframe *frame;
 132         struct syscall_args *sa;
 133
 134         p = td->td_proc;
 135         frame = td->td_frame;
 136         sa = &td->td_sa;
 137
 138         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 139         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 140         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 141         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 142         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 143         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 144         sa->code = frame->tf_rax;
 145         sa->original_code = sa->code;
 146
 147         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 148                 /* nosys */
 149                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 150         else
 151                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 152
 153         td->td_retval[0] = 0;
 154         return (0);
 155 }
 156
 157 static void
 158 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 159 {
 160         struct trapframe *frame;
 161
 162         frame = td->td_frame;
 163
 164         switch (error) {
 165         case 0:
 166                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 167                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 168                 break;
 169
 170         case ERESTART:
 171                 /*
 172                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 173                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 174                  * We saved this in tf_err.
 175                  *
 176                  */
 177                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 178                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 179                 break;
 180
 181         case EJUSTRETURN:
 182                 break;
 183
 184         default:
 185                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 186                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 187                 break;
 188         }
 189
 190         /*
 191          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 192          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 193          * Require full context restore to get all registers except
 194          * those two restored at return to usermode.
 195          *
 196          * XXX: Would be great to be able to avoid PCB_FULL_IRET
 197          *      for the error == 0 case.
 198          */
 199         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 200 }
 201
 202 static void
 203 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 204 {
 205         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 206
 207         frame->tf_rax = 0;
 208 }
 209
 210 static int
 211 linux_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, uintptr_t base)
 212 {
 213         Elf_Auxargs *args;
 214         Elf_Auxinfo *argarray, *pos;
 215         struct proc *p;
 216         int error, issetugid;
 217
 218         p = imgp->proc;
 219         args = (Elf64_Auxargs *)imgp->auxargs;
 220         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
 221             M_WAITOK | M_ZERO);
 222
 223         issetugid = p->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
 224         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 225         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 226         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
 227         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
 228         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
 229         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
 230         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
 231         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
 232         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
 233         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
 234         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
 235         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
 236         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
 237         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
 238         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
 239         AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_RANDOM, imgp->canary);
 240         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP2, 0);
 241         if (imgp->execpathp != 0)
 242                 AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_EXECFN, imgp->execpathp);
 243         if (args->execfd != -1)
 244                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
 245         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 246         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
 247
 248         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
 249         imgp->auxargs = NULL;
 250         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
 251
 252         error = copyout(argarray, (void *)base,
 253             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
 254         free(argarray, M_TEMP);
 255         return (error);
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Reset registers to default values on exec.
 260  */
 261 static void
 262 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 263     uintptr_t stack)
 264 {
 265         struct trapframe *regs;
 266         struct pcb *pcb;
 267         register_t saved_rflags;
 268
 269         regs = td->td_frame;
 270         pcb = td->td_pcb;
 271
 272         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 273                 user_ldt_free(td);
 274
 275         pcb->pcb_fsbase = 0;
 276         pcb->pcb_gsbase = 0;
 277         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 278         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 279         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 280
 281         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 282         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 283         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 284         regs->tf_rsp = stack;
 285         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 286         regs->tf_ss = _udatasel;
 287         regs->tf_cs = _ucodesel;
 288         regs->tf_ds = _udatasel;
 289         regs->tf_es = _udatasel;
 290         regs->tf_fs = _ufssel;
 291         regs->tf_gs = _ugssel;
 292         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 293
 294         x86_clear_dbregs(pcb);
 295
 296         /*
 297          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 298          * clean FP state if it uses the FPU again.
 299          */
 300         fpstate_drop(td);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 305  */
 306 int
 307 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 308 {
 309         struct proc *p;
 310         struct l_rt_sigframe sf;
 311         struct l_sigcontext *context;
 312         struct trapframe *regs;
 313         mcontext_t mc;
 314         unsigned long rflags;
 315         sigset_t bmask;
 316         int error, i;
 317         ksiginfo_t ksi;
 318
 319         regs = td->td_frame;
 320         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &sf, sizeof(sf));
 321         if (error != 0)
 322                 return (error);
 323
 324         p = td->td_proc;
 325         context = &sf.sf_uc.uc_mcontext;
 326         rflags = context->sc_rflags;
 327
 328         /*
 329          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 330          */
 331         /*
 332          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 333          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 334          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 335          * the signal context during signal handling and there is no
 336          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 337          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 338          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 339          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 340          */
 341         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 342                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 343                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 344                 return (EINVAL);
 345         }
 346
 347         /*
 348          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 349          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 350          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 351          */
 352         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 353                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 354                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 355                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 356                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 357                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 358                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 359                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 360                 trapsignal(td, &ksi);
 361                 return (EINVAL);
 362         }
 363
 364         linux_to_bsd_sigset(&sf.sf_uc.uc_sigmask, &bmask);
 365         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
 366
 367         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 368         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 369         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 370         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 371         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 372         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 373         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 374         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 375         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 376         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 377         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 378         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 379         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 380         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 381         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 382         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 383         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 384         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 385         regs->tf_err    = context->sc_err;
 386         regs->tf_rflags = rflags;
 387
 388         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate != NULL) {
 389                 struct savefpu *svfp = (struct savefpu *)mc.mc_fpstate;
 390
 391                 bzero(&mc, sizeof(mc));
 392                 mc.mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_FPU;
 393                 mc.mc_fpformat = _MC_FPFMT_XMM;
 394
 395                 svfp->sv_env.en_cw = sf.sf_fs.cwd;
 396                 svfp->sv_env.en_sw = sf.sf_fs.swd;
 397                 svfp->sv_env.en_tw = sf.sf_fs.twd;
 398                 svfp->sv_env.en_opcode = sf.sf_fs.fop;
 399                 svfp->sv_env.en_rip = sf.sf_fs.rip;
 400                 svfp->sv_env.en_rdp = sf.sf_fs.rdp;
 401                 svfp->sv_env.en_mxcsr = sf.sf_fs.mxcsr;
 402                 svfp->sv_env.en_mxcsr_mask = sf.sf_fs.mxcsr_mask;
 403                 /* FPU registers */
 404                 for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_fp); ++i)
 405                         bcopy(&sf.sf_fs.st[i], svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes,
 406                             sizeof(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes));
 407                 /* SSE registers */
 408                 for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_xmm); ++i)
 409                         bcopy(&sf.sf_fs.xmm[i], svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes,
 410                             sizeof(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes));
 411                 error = set_fpcontext(td, &mc, NULL, 0);
 412                 if (error != 0) {
 413                         uprintf("pid %d comm %s linux can't restore fpu state %d\n",
 414                             p->p_pid, p->p_comm, error);
 415                         return (error);
 416                 }
 417         }
 418
 419         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 420         return (EJUSTRETURN);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 425  *
 426  * Send an interrupt to process.
 427  */
 428 static void
 429 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 430 {
 431         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 432         struct proc *p;
 433         struct thread *td;
 434         struct sigacts *psp;
 435         caddr_t sp;
 436         struct trapframe *regs;
 437         struct savefpu *svfp;
 438         mcontext_t mc;
 439         int sig, code;
 440         int oonstack, issiginfo, i;
 441
 442         td = curthread;
 443         p = td->td_proc;
 444         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 445         sig = linux_translate_traps(ksi->ksi_signo, ksi->ksi_trapno);
 446         psp = p->p_sigacts;
 447         issiginfo = SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig);
 448         code = ksi->ksi_code;
 449         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 450         regs = td->td_frame;
 451         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 452
 453         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 454             catcher, sig, mask, code);
 455
 456         bzero(&sf, sizeof(sf));
 457         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 458         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 459         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 460             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 461
 462         /* Allocate space for the signal handler context. */
 463         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 464             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 465                 sp = (caddr_t)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 466         } else
 467                 sp = (caddr_t)regs->tf_rsp - 128;
 468
 469         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 470         PROC_UNLOCK(p);
 471
 472         /* Make room, keeping the stack aligned. */
 473         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 474         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 475
 476         /* Save user context. */
 477         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_uc.uc_sigmask);
 478         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_mask   = sf.sf_uc.uc_sigmask;
 479         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 480         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 481         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 482         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 483         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 484         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 485         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 486         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 487         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 488         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 489         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 490         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 491         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 493         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 494         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 495         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 496         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 497         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 498         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 499         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 500         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 501
 502         get_fpcontext(td, &mc, NULL, NULL);
 503         KASSERT(mc.mc_fpformat != _MC_FPFMT_NODEV, ("fpu not present"));
 504         svfp = (struct savefpu *)mc.mc_fpstate;
 505
 506         sf.sf_fs.cwd = svfp->sv_env.en_cw;
 507         sf.sf_fs.swd = svfp->sv_env.en_sw;
 508         sf.sf_fs.twd = svfp->sv_env.en_tw;
 509         sf.sf_fs.fop = svfp->sv_env.en_opcode;
 510         sf.sf_fs.rip = svfp->sv_env.en_rip;
 511         sf.sf_fs.rdp = svfp->sv_env.en_rdp;
 512         sf.sf_fs.mxcsr = svfp->sv_env.en_mxcsr;
 513         sf.sf_fs.mxcsr_mask = svfp->sv_env.en_mxcsr_mask;
 514         /* FPU registers */
 515         for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_fp); ++i)
 516                 bcopy(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, &sf.sf_fs.st[i],
 517                     sizeof(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes));
 518         /* SSE registers */
 519         for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_xmm); ++i)
 520                 bcopy(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes, &sf.sf_fs.xmm[i],
 521                     sizeof(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes));
 522         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate = (struct l_fpstate *)((caddr_t)sfp +
 523             offsetof(struct l_rt_sigframe, sf_fs));
 524
 525         /* Translate the signal. */
 526         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 527         /* Fill in POSIX parts. */
 528         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 529
 530         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 531         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 532                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 533                     p->p_pid, p->p_comm);
 534                 PROC_LOCK(p);
 535                 sigexit(td, SIGILL);
 536         }
 537
 538         fpstate_drop(td);
 539         /* Build the argument list for the signal handler. */
 540         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 541         regs->tf_rax = 0;
 542         if (issiginfo) {
 543                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 544                 regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 545         } else {
 546                 regs->tf_rsi = 0;
 547                 regs->tf_rdx = 0;
 548         }
 549         regs->tf_rcx = (register_t)catcher;
 550         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 551         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 552         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 553         regs->tf_cs = _ucodesel;
 554         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 555         PROC_LOCK(p);
 556         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 557 }
 558
 559 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 560 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 561
 562 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 563         LINUX_SYS_gettimeofday,
 564         LINUX_SYS_linux_time,
 565         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 566 };
 567
 568 static int
 569 linux_vsyscall(struct thread *td)
 570 {
 571         struct trapframe *frame;
 572         uint64_t retqaddr;
 573         int code, traced;
 574         int error;
 575
 576         frame = td->td_frame;
 577
 578         /* Check %rip for vsyscall area. */
 579         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 580                 return (EINVAL);
 581         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 582                 return (EINVAL);
 583         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 584         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 585                 return (EINVAL);
 586
 587         /*
 588          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 589          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 590          */
 591         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 592         if (error)
 593                 return (error);
 594
 595         frame->tf_rip = retqaddr;
 596         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 597         frame->tf_rsp += 8;
 598
 599         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 600
 601         amd64_syscall(td, traced);
 602
 603         return (0);
 604 }
 605
 606 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 607         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 608         .sv_table       = linux_sysent,
 609         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 610         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 611         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 612         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 613         .sv_name        = "Linux ELF64",
 614         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 615         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 616         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 617         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 618         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
 619         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 620         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 621         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 622         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 623         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 624         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 625         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 626         .sv_copyout_auxargs = linux_copyout_auxargs,
 627         .sv_copyout_strings = __linuxN(copyout_strings),
 628         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 629         .sv_fixlimit    = NULL,
 630         .sv_maxssiz     = NULL,
 631         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 632             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 633         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 634         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 635         .sv_syscallnames = linux_syscallnames,
 636         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 637         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 638         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 639         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 640         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 641         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 642         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 643         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 644         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 645         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 646 };
 647
 648 static int
 649 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 650 {
 651         int error;
 652
 653         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 654             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 655         if (error == 0)
 656                 linux_on_exec(p, imgp);
 657         return (error);
 658 }
 659
 660 /*
 661  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 662  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 663  */
 664 static void
 665 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 666 {
 667         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 668         struct sysentvec *sv;
 669         ptrdiff_t tkoff;
 670
 671         sv = param;
 672         amd64_lower_shared_page(sv);
 673         /* Fill timekeep_base */
 674         exec_sysvec_init(sv);
 675
 676         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 677         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 678         *ktimekeep_base = sv->sv_shared_page_base + sv->sv_timekeep_offset;
 679
 680         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 681         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 682         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 683         if (bootverbose)
 684                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 685
 686         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 687         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 688         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 689         if (bootverbose)
 690                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 691 }
 692 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 693     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 694
 695 static void
 696 linux_vdso_install(const void *param)
 697 {
 698         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 699         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 700
 701         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 702         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 703
 704         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 705         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 706                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 707
 708         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 709
 710         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 711             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 712         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 713
 714         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 715 }
 716 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 717     linux_vdso_install, NULL);
 718
 719 static void
 720 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 721 {
 722
 723         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 724             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 725 }
 726 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 727     linux_vdso_deinstall, NULL);
 728
 729 static void
 730 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 731 {
 732         const Elf_Ehdr *ehdr;
 733         const Elf_Shdr *shdr;
 734         Elf64_Addr *where, val;
 735         Elf_Size rtype, symidx;
 736         const Elf_Rela *rela;
 737         Elf_Addr addr, addend;
 738         int relacnt;
 739         int i, j;
 740
 741         MPASS(offset != 0);
 742
 743         relacnt = 0;
 744         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 745         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 746         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 747         {
 748                 switch (shdr[i].sh_type) {
 749                 case SHT_REL:
 750                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 751                         break;
 752                 case SHT_RELA:
 753                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 754                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 755                 }
 756         }
 757
 758         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 759                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 760                 addend = rela->r_addend;
 761                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 762                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 763
 764                 switch (rtype) {
 765                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 766                         break;
 767
 768                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 769                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 770                         val = addr;
 771                         if (*where != val)
 772                                 *where = val;
 773                         break;
 774                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 775                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 776                             "symbol index %ld\n", symidx);
 777                         break;
 778                 default:
 779                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 780                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 781                 }
 782         }
 783 }
 784
 785 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 786         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNU_ABI_VENDOR),
 787         .hdr.n_descsz   = 16,
 788         .hdr.n_type     = 1,
 789         .vendor         = GNU_ABI_VENDOR,
 790         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 791         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 792 };
 793
 794 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 795         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 796         .machine        = EM_X86_64,
 797         .compat_3_brand = "Linux",
 798         .emul_path      = linux_emul_path,
 799         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 800         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 801         .interp_newpath = NULL,
 802         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 803         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 804 };
 805
 806 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 807         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 808         .machine        = EM_X86_64,
 809         .compat_3_brand = "Linux",
 810         .emul_path      = linux_emul_path,
 811         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 812         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 813         .interp_newpath = NULL,
 814         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 815         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 816 };
 817
 818 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 819         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 820         .machine        = EM_X86_64,
 821         .compat_3_brand = "Linux",
 822         .emul_path      = linux_emul_path,
 823         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 824         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 825         .interp_newpath = NULL,
 826         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 827         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
 828                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
 829 };
 830
 831 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 832         &linux_glibc2brand,
 833         &linux_glibc2brandshort,
 834         &linux_muslbrand,
 835         NULL
 836 };
 837
 838 static int
 839 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 840 {
 841         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
 842         int error;
 843         struct linux_ioctl_handler **lihp;
 844
 845         error = 0;
 846
 847         switch(type) {
 848         case MOD_LOAD:
 849                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 850                      ++brandinfo)
 851                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 852                                 error = EINVAL;
 853                 if (error == 0) {
 854                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 855                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
 856                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
 857                         if (bootverbose)
 858                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
 859                 } else
 860                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
 861                 break;
 862         case MOD_UNLOAD:
 863                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 864                      ++brandinfo)
 865                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
 866                                 error = EBUSY;
 867                 if (error == 0) {
 868                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
 869                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
 870                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 871                                         error = EINVAL;
 872                 }
 873                 if (error == 0) {
 874                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 875                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
 876                         if (bootverbose)
 877                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
 878                 } else
 879                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
 880                 break;
 881         default:
 882                 return (EOPNOTSUPP);
 883         }
 884         return (error);
 885 }
 886
 887 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
 888         "linux64elf",
 889         linux64_elf_modevent,
 890         0
 891 };
 892
 893 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
 894 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
 895 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");