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_ioctl.h>
  81 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  82 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  83 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  84 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  85 #include <compat/linux/linux_util.h>
  86 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  87
  88 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  89
  90 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  91 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  92                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  93 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  94                                 /*
  95                                  * PAGE_SIZE - the size
  96                                  * of the native SHAREDPAGE
  97                                  */
  98 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
  99 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
 100                                     sizeof(struct ps_strings))
 101
 102 static int linux_szsigcode;
 103 static vm_object_t linux_vdso_obj;
 104 static char *linux_vdso_mapping;
 105 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 106 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 107 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 108
 109 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 110
 111 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 112
 113 static int      linux_copyout_strings(struct image_params *imgp,
 114                     uintptr_t *stack_base);
 115 static int      linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base,
 116                     struct image_params *iparams);
 117 static bool     linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel);
 118 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 119 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 120 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 121 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 122 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 123 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 124                     uintptr_t stack);
 125 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 126 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 127                     struct image_params *imgp);
 128 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 129
 130 #define LINUX_T_UNKNOWN  255
 131 static int _bsd_to_linux_trapcode[] = {
 132         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 0 */
 133         6,                      /* 1  T_PRIVINFLT */
 134         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 2 */
 135         3,                      /* 3  T_BPTFLT */
 136         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 4 */
 137         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 5 */
 138         16,                     /* 6  T_ARITHTRAP */
 139         254,                    /* 7  T_ASTFLT */
 140         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 8 */
 141         13,                     /* 9  T_PROTFLT */
 142         1,                      /* 10 T_TRCTRAP */
 143         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 11 */
 144         14,                     /* 12 T_PAGEFLT */
 145         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 13 */
 146         17,                     /* 14 T_ALIGNFLT */
 147         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 15 */
 148         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 16 */
 149         LINUX_T_UNKNOWN,        /* 17 */
 150         0,                      /* 18 T_DIVIDE */
 151         2,                      /* 19 T_NMI */
 152         4,                      /* 20 T_OFLOW */
 153         5,                      /* 21 T_BOUND */
 154         7,                      /* 22 T_DNA */
 155         8,                      /* 23 T_DOUBLEFLT */
 156         9,                      /* 24 T_FPOPFLT */
 157         10,                     /* 25 T_TSSFLT */
 158         11,                     /* 26 T_SEGNPFLT */
 159         12,                     /* 27 T_STKFLT */
 160         18,                     /* 28 T_MCHK */
 161         19,                     /* 29 T_XMMFLT */
 162         15                      /* 30 T_RESERVED */
 163 };
 164 #define bsd_to_linux_trapcode(code) \
 165     ((code)<nitems(_bsd_to_linux_trapcode)? \
 166      _bsd_to_linux_trapcode[(code)]: \
 167      LINUX_T_UNKNOWN)
 168
 169 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 170 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 171 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 172 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 173
 174 /*
 175  * If FreeBSD & Linux have a difference of opinion about what a trap
 176  * means, deal with it here.
 177  *
 178  * MPSAFE
 179  */
 180 static int
 181 linux_translate_traps(int signal, int trap_code)
 182 {
 183
 184         if (signal != SIGBUS)
 185                 return (signal);
 186         switch (trap_code) {
 187         case T_PROTFLT:
 188         case T_TSSFLT:
 189         case T_DOUBLEFLT:
 190         case T_PAGEFLT:
 191                 return (SIGSEGV);
 192         default:
 193                 return (signal);
 194         }
 195 }
 196
 197 static int
 198 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 199 {
 200         struct proc *p;
 201         struct trapframe *frame;
 202         struct syscall_args *sa;
 203
 204         p = td->td_proc;
 205         frame = td->td_frame;
 206         sa = &td->td_sa;
 207
 208         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 209         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 210         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 211         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 212         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 213         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 214         sa->code = frame->tf_rax;
 215
 216         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 217                 /* nosys */
 218                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 219         else
 220                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 221
 222         td->td_retval[0] = 0;
 223         return (0);
 224 }
 225
 226 static void
 227 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 228 {
 229         struct trapframe *frame;
 230
 231         frame = td->td_frame;
 232
 233         switch (error) {
 234         case 0:
 235                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 236                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 237                 break;
 238
 239         case ERESTART:
 240                 /*
 241                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 242                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 243                  * We saved this in tf_err.
 244                  *
 245                  */
 246                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 247                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 248                 break;
 249
 250         case EJUSTRETURN:
 251                 break;
 252
 253         default:
 254                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 255                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 256                 break;
 257         }
 258
 259         /*
 260          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 261          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 262          * Require full context restore to get all registers except
 263          * those two restored at return to usermode.
 264          *
 265          * XXX: Would be great to be able to avoid PCB_FULL_IRET
 266          *      for the error == 0 case.
 267          */
 268         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 269 }
 270
 271 static int
 272 linux_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, uintptr_t base)
 273 {
 274         Elf_Auxargs *args;
 275         Elf_Auxinfo *argarray, *pos;
 276         struct proc *p;
 277         int error, issetugid;
 278
 279         p = imgp->proc;
 280         args = (Elf64_Auxargs *)imgp->auxargs;
 281         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
 282             M_WAITOK | M_ZERO);
 283
 284         issetugid = p->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
 285         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 286         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 287         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
 288         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
 289         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
 290         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
 291         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
 292         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
 293         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
 294         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
 295         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
 296         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
 297         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
 298         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
 299         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
 300         AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_RANDOM, imgp->canary);
 301         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP2, 0);
 302         if (imgp->execpathp != 0)
 303                 AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_EXECFN, imgp->execpathp);
 304         if (args->execfd != -1)
 305                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
 306         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 307         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
 308
 309         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
 310         imgp->auxargs = NULL;
 311         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
 312
 313         error = copyout(argarray, (void *)base,
 314             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
 315         free(argarray, M_TEMP);
 316         return (error);
 317 }
 318
 319 static int
 320 linux_fixup_elf(uintptr_t *stack_base, struct image_params *imgp)
 321 {
 322         Elf_Addr *base;
 323
 324         base = (Elf64_Addr *)*stack_base;
 325         base--;
 326         if (suword(base, (uint64_t)imgp->args->argc) == -1)
 327                 return (EFAULT);
 328
 329         *stack_base = (uintptr_t)base;
 330         return (0);
 331 }
 332
 333 /*
 334  * Copy strings out to the new process address space, constructing new arg
 335  * and env vector tables. Return a pointer to the base so that it can be used
 336  * as the initial stack pointer.
 337  */
 338 static int
 339 linux_copyout_strings(struct image_params *imgp, uintptr_t *stack_base)
 340 {
 341         int argc, envc, error;
 342         char **vectp;
 343         char *stringp;
 344         uintptr_t destp, ustringp;
 345         struct ps_strings *arginfo;
 346         char canary[LINUX_AT_RANDOM_LEN];
 347         size_t execpath_len;
 348         struct proc *p;
 349
 350         p = imgp->proc;
 351         arginfo = (struct ps_strings *)PROC_PS_STRINGS(p);
 352         destp = (uintptr_t)arginfo;
 353
 354         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL) {
 355                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
 356                 destp -= execpath_len;
 357                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 358                 imgp->execpathp = (void *)destp;
 359                 error = copyout(imgp->execpath, imgp->execpathp, execpath_len);
 360                 if (error != 0)
 361                         return (error);
 362         }
 363
 364         /* Prepare the canary for SSP. */
 365         arc4rand(canary, sizeof(canary), 0);
 366         destp -= roundup(sizeof(canary), sizeof(void *));
 367         imgp->canary = (void *)destp;
 368         error = copyout(canary, imgp->canary, sizeof(canary));
 369         if (error != 0)
 370                 return (error);
 371
 372         /* Allocate room for the argument and environment strings. */
 373         destp -= ARG_MAX - imgp->args->stringspace;
 374         destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 375         ustringp = destp;
 376
 377         if (imgp->auxargs) {
 378                 /*
 379                  * Allocate room on the stack for the ELF auxargs
 380                  * array.  It has LINUX_AT_COUNT entries.
 381                  */
 382                 destp -= LINUX_AT_COUNT * sizeof(Elf64_Auxinfo);
 383                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
 384         }
 385
 386         vectp = (char **)destp;
 387
 388         /*
 389          * Allocate room for the argv[] and env vectors including the
 390          * terminating NULL pointers.
 391          */
 392         vectp -= imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1;
 393
 394         /*
 395          * Starting with 2.24, glibc depends on a 16-byte stack alignment.
 396          * One "long argc" will be prepended later.
 397          */
 398         vectp = (char **)((((uintptr_t)vectp + 8) & ~0xF) - 8);
 399
 400         /* vectp also becomes our initial stack base. */
 401         *stack_base = (uintptr_t)vectp;
 402
 403         stringp = imgp->args->begin_argv;
 404         argc = imgp->args->argc;
 405         envc = imgp->args->envc;
 406
 407         /* Copy out strings - arguments and environment. */
 408         error = copyout(stringp, (void *)ustringp,
 409             ARG_MAX - imgp->args->stringspace);
 410         if (error != 0)
 411                 return (error);
 412
 413         /* Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc. */
 414         if (suword(&arginfo->ps_argvstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 415             suword(&arginfo->ps_nargvstr, argc) != 0)
 416                 return (EFAULT);
 417
 418         /* Fill in argument portion of vector table. */
 419         for (; argc > 0; --argc) {
 420                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 421                         return (EFAULT);
 422                 while (*stringp++ != 0)
 423                         ustringp++;
 424                 ustringp++;
 425         }
 426
 427         /* A null vector table pointer separates the argp's from the envp's. */
 428         if (suword(vectp++, 0) != 0)
 429                 return (EFAULT);
 430
 431         if (suword(&arginfo->ps_envstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
 432             suword(&arginfo->ps_nenvstr, envc) != 0)
 433                 return (EFAULT);
 434
 435         /* Fill in environment portion of vector table. */
 436         for (; envc > 0; --envc) {
 437                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
 438                         return (EFAULT);
 439                 while (*stringp++ != 0)
 440                         ustringp++;
 441                 ustringp++;
 442         }
 443
 444         /* The end of the vector table is a null pointer. */
 445         if (suword(vectp, 0) != 0)
 446                 return (EFAULT);
 447
 448         if (imgp->auxargs) {
 449                 vectp++;
 450                 error = imgp->sysent->sv_copyout_auxargs(imgp,
 451                     (uintptr_t)vectp);
 452                 if (error != 0)
 453                         return (error);
 454         }
 455
 456         return (0);
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Reset registers to default values on exec.
 461  */
 462 static void
 463 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 464     uintptr_t stack)
 465 {
 466         struct trapframe *regs;
 467         struct pcb *pcb;
 468         register_t saved_rflags;
 469
 470         regs = td->td_frame;
 471         pcb = td->td_pcb;
 472
 473         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 474                 user_ldt_free(td);
 475
 476         pcb->pcb_fsbase = 0;
 477         pcb->pcb_gsbase = 0;
 478         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 479         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 480         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 481
 482         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 483         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 484         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 485         regs->tf_rsp = stack;
 486         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 487         regs->tf_ss = _udatasel;
 488         regs->tf_cs = _ucodesel;
 489         regs->tf_ds = _udatasel;
 490         regs->tf_es = _udatasel;
 491         regs->tf_fs = _ufssel;
 492         regs->tf_gs = _ugssel;
 493         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 494
 495         x86_clear_dbregs(pcb);
 496
 497         /*
 498          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 499          * clean FP state if it uses the FPU again.
 500          */
 501         fpstate_drop(td);
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 506  *
 507  * XXX fpu state need? don't think so
 508  */
 509 int
 510 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 511 {
 512         struct proc *p;
 513         struct l_ucontext uc;
 514         struct l_sigcontext *context;
 515         struct trapframe *regs;
 516         unsigned long rflags;
 517         int error;
 518         ksiginfo_t ksi;
 519
 520         regs = td->td_frame;
 521         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &uc, sizeof(uc));
 522         if (error != 0)
 523                 return (error);
 524
 525         p = td->td_proc;
 526         context = &uc.uc_mcontext;
 527         rflags = context->sc_rflags;
 528
 529         /*
 530          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 531          */
 532         /*
 533          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 534          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 535          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 536          * the signal context during signal handling and there is no
 537          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 538          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 539          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 540          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 541          */
 542         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 543                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 544                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 545                 return (EINVAL);
 546         }
 547
 548         /*
 549          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 550          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 551          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 552          */
 553         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 554                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 555                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 556                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 557                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 558                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 559                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 560                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 561                 trapsignal(td, &ksi);
 562                 return (EINVAL);
 563         }
 564
 565         PROC_LOCK(p);
 566         linux_to_bsd_sigset(&uc.uc_sigmask, &td->td_sigmask);
 567         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 568         signotify(td);
 569         PROC_UNLOCK(p);
 570
 571         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 572         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 573         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 574         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 575         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 576         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 577         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 578         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 579         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 580         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 581         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 582         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 583         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 584         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 585         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 586         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 587         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 588         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 589         regs->tf_err    = context->sc_err;
 590         regs->tf_rflags = rflags;
 591
 592         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 593         return (EJUSTRETURN);
 594 }
 595
 596 /*
 597  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 598  *
 599  * Send an interrupt to process.
 600  */
 601 static void
 602 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 603 {
 604         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 605         struct proc *p;
 606         struct thread *td;
 607         struct sigacts *psp;
 608         caddr_t sp;
 609         struct trapframe *regs;
 610         int sig, code;
 611         int oonstack;
 612
 613         td = curthread;
 614         p = td->td_proc;
 615         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 616         sig = ksi->ksi_signo;
 617         psp = p->p_sigacts;
 618         code = ksi->ksi_code;
 619         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 620         regs = td->td_frame;
 621         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 622
 623         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 624             catcher, sig, mask, code);
 625
 626         /* Save user context. */
 627         bzero(&sf, sizeof(sf));
 628         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_sc.uc_sigmask);
 629         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_mask);
 630
 631         sf.sf_sc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 632         sf.sf_sc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 633         sf.sf_sc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 634             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 635
 636         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 637         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 638         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 639         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 640         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 641         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 642         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 643         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 644         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 645         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 646         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 647         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 648         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 649         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 650         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 651         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 652         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 653         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 654         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 655         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 656         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 657         sf.sf_sc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 658
 659         /* Allocate space for the signal handler context. */
 660         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 661             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 662                 sp = (caddr_t)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size -
 663                     sizeof(struct l_rt_sigframe);
 664         } else
 665                 sp = (caddr_t)regs->tf_rsp - sizeof(struct l_rt_sigframe) - 128;
 666         /* Align to 16 bytes. */
 667         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 668
 669         /* Translate the signal. */
 670         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 671
 672         /* Build the argument list for the signal handler. */
 673         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 674         regs->tf_rax = 0;
 675         regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 676         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_sc; /* arg 3 in %rdx */
 677
 678         /* Fill in POSIX parts. */
 679         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 680         sf.sf_handler = catcher;
 681
 682         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 683         PROC_UNLOCK(p);
 684
 685         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 686         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 687                 PROC_LOCK(p);
 688                 sigexit(td, SIGILL);
 689         }
 690
 691         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 692         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 693         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 694         regs->tf_cs = _ucodesel;
 695         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 696         PROC_LOCK(p);
 697         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 698 }
 699
 700 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 701 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 702
 703 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 704         LINUX_SYS_gettimeofday,
 705         LINUX_SYS_linux_time,
 706         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 707 };
 708
 709 static int
 710 linux_vsyscall(struct thread *td)
 711 {
 712         struct trapframe *frame;
 713         uint64_t retqaddr;
 714         int code, traced;
 715         int error;
 716
 717         frame = td->td_frame;
 718
 719         /* Check %rip for vsyscall area. */
 720         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 721                 return (EINVAL);
 722         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 723                 return (EINVAL);
 724         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 725         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 726                 return (EINVAL);
 727
 728         /*
 729          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 730          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 731          */
 732         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 733         if (error)
 734                 return (error);
 735
 736         frame->tf_rip = retqaddr;
 737         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 738         frame->tf_rsp += 8;
 739
 740         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 741
 742         amd64_syscall(td, traced);
 743
 744         return (0);
 745 }
 746
 747 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 748         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 749         .sv_table       = linux_sysent,
 750         .sv_transtrap   = linux_translate_traps,
 751         .sv_fixup       = linux_fixup_elf,
 752         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 753         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 754         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 755         .sv_name        = "Linux ELF64",
 756         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 757         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 758         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 759         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 760         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
 761         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 762         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 763         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 764         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 765         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 766         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 767         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 768         .sv_copyout_auxargs = linux_copyout_auxargs,
 769         .sv_copyout_strings = linux_copyout_strings,
 770         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 771         .sv_fixlimit    = NULL,
 772         .sv_maxssiz     = NULL,
 773         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 774             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 775         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 776         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 777         .sv_syscallnames = NULL,
 778         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 779         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 780         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 781         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 782         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 783         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 784         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 785         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 786         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 787 };
 788
 789 static int
 790 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 791 {
 792         int error;
 793
 794         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 795             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 796         if (error == 0)
 797                 linux_on_exec(p, imgp);
 798         return (error);
 799 }
 800
 801 /*
 802  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 803  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 804  */
 805 static void
 806 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 807 {
 808         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 809         struct sysentvec *sv;
 810         ptrdiff_t tkoff;
 811
 812         sv = param;
 813         amd64_lower_shared_page(sv);
 814         /* Fill timekeep_base */
 815         exec_sysvec_init(sv);
 816
 817         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 818         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 819         *ktimekeep_base = sv->sv_timekeep_base;
 820
 821         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 822         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 823         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 824         if (bootverbose)
 825                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 826 }
 827 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 828     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 829
 830 static void
 831 linux_vdso_install(const void *param)
 832 {
 833         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 834         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 835
 836         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 837         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 838
 839         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 840         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 841                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 842
 843         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 844
 845         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 846             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 847         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 848
 849         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 850 }
 851 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 852     linux_vdso_install, NULL);
 853
 854 static void
 855 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 856 {
 857
 858         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 859             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 860 }
 861 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 862     linux_vdso_deinstall, NULL);
 863
 864 static void
 865 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 866 {
 867         const Elf_Ehdr *ehdr;
 868         const Elf_Shdr *shdr;
 869         Elf64_Addr *where, val;
 870         Elf_Size rtype, symidx;
 871         const Elf_Rela *rela;
 872         Elf_Addr addr, addend;
 873         int relacnt;
 874         int i, j;
 875
 876         MPASS(offset != 0);
 877
 878         relacnt = 0;
 879         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 880         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 881         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 882         {
 883                 switch (shdr[i].sh_type) {
 884                 case SHT_REL:
 885                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 886                         break;
 887                 case SHT_RELA:
 888                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 889                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 890                 }
 891         }
 892
 893         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 894                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 895                 addend = rela->r_addend;
 896                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 897                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 898
 899                 switch (rtype) {
 900                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 901                         break;
 902
 903                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 904                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 905                         val = addr;
 906                         if (*where != val)
 907                                 *where = val;
 908                         break;
 909                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 910                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 911                             "symbol index %ld\n", symidx);
 912                         break;
 913                 default:
 914                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 915                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 916                 }
 917         }
 918 }
 919
 920 static char GNULINUX_ABI_VENDOR[] = "GNU";
 921 static int GNULINUX_ABI_DESC = 0;
 922
 923 static bool
 924 linux_trans_osrel(const Elf_Note *note, int32_t *osrel)
 925 {
 926         const Elf32_Word *desc;
 927         uintptr_t p;
 928
 929         p = (uintptr_t)(note + 1);
 930         p += roundup2(note->n_namesz, sizeof(Elf32_Addr));
 931
 932         desc = (const Elf32_Word *)p;
 933         if (desc[0] != GNULINUX_ABI_DESC)
 934                 return (false);
 935
 936         /*
 937          * For Linux we encode osrel using the Linux convention of
 938          *      (version << 16) | (major << 8) | (minor)
 939          * See macro in linux_mib.h
 940          */
 941         *osrel = LINUX_KERNVER(desc[1], desc[2], desc[3]);
 942
 943         return (true);
 944 }
 945
 946 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 947         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNULINUX_ABI_VENDOR),
 948         .hdr.n_descsz   = 16,
 949         .hdr.n_type     = 1,
 950         .vendor         = GNULINUX_ABI_VENDOR,
 951         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 952         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 953 };
 954
 955 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 956         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 957         .machine        = EM_X86_64,
 958         .compat_3_brand = "Linux",
 959         .emul_path      = linux_emul_path,
 960         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 961         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 962         .interp_newpath = NULL,
 963         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 964         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 965 };
 966
 967 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 968         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 969         .machine        = EM_X86_64,
 970         .compat_3_brand = "Linux",
 971         .emul_path      = linux_emul_path,
 972         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 973         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 974         .interp_newpath = NULL,
 975         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 976         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 977 };
 978
 979 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 980         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 981         .machine        = EM_X86_64,
 982         .compat_3_brand = "Linux",
 983         .emul_path      = linux_emul_path,
 984         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 985         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 986         .interp_newpath = NULL,
 987         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 988         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 989 };
 990
 991 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 992         &linux_glibc2brand,
 993         &linux_glibc2brandshort,
 994         &linux_muslbrand,
 995         NULL
 996 };
 997
 998 static int
 999 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
1000 {
1001         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
1002         int error;
1003         struct linux_ioctl_handler **lihp;
1004
1005         error = 0;
1006
1007         switch(type) {
1008         case MOD_LOAD:
1009                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1010                      ++brandinfo)
1011                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1012                                 error = EINVAL;
1013                 if (error == 0) {
1014                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1015                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
1016                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
1017                         if (bootverbose)
1018                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
1019                 } else
1020                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
1021                 break;
1022         case MOD_UNLOAD:
1023                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
1024                      ++brandinfo)
1025                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
1026                                 error = EBUSY;
1027                 if (error == 0) {
1028                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
1029                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
1030                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
1031                                         error = EINVAL;
1032                 }
1033                 if (error == 0) {
1034                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
1035                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
1036                         if (bootverbose)
1037                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
1038                 } else
1039                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
1040                 break;
1041         default:
1042                 return (EOPNOTSUPP);
1043         }
1044         return (error);
1045 }
1046
1047 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
1048         "linux64elf",
1049         linux64_elf_modevent,
1050         0
1051 };
1052
1053 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
1054 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
1055 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");