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 #define __ELF_WORD_SIZE 64
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/exec.h>
  38 #include <sys/imgact.h>
  39 #include <sys/imgact_elf.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/ktr.h>
  42 #include <sys/lock.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/module.h>
  45 #include <sys/mutex.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/stddef.h>
  48 #include <sys/syscallsubr.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50 #include <sys/sysent.h>
  51
  52 #include <vm/pmap.h>
  53 #include <vm/vm.h>
  54 #include <vm/vm_map.h>
  55 #include <vm/vm_page.h>
  56
  57 #include <machine/cpu.h>
  58 #include <machine/md_var.h>
  59 #include <machine/pcb.h>
  60 #include <machine/specialreg.h>
  61 #include <machine/trap.h>
  62
  63 #include <x86/linux/linux_x86.h>
  64 #include <amd64/linux/linux.h>
  65 #include <amd64/linux/linux_proto.h>
  66 #include <compat/linux/linux_elf.h>
  67 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  68 #include <compat/linux/linux_fork.h>
  69 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
  70 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  71 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  72 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  73 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  74 #include <compat/linux/linux_util.h>
  75 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  76
  77 #include <x86/linux/linux_x86_sigframe.h>
  78
  79 _Static_assert(sizeof(struct l_fpstate) ==
  80     sizeof(__typeof(((mcontext_t *)0)->mc_fpstate)),
  81     "fxsave area size incorrect");
  82
  83 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  84
  85 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  86 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  87                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  88 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  89                                 /*
  90                                  * PAGE_SIZE - the size
  91                                  * of the native SHAREDPAGE
  92                                  */
  93 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
  94 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
  95                                     sizeof(struct ps_strings))
  96
  97 static int linux_szsigcode;
  98 static vm_object_t linux_vdso_obj;
  99 static char *linux_vdso_mapping;
 100 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 101 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 102 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 103
 104 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 105 extern const char *linux_syscallnames[];
 106
 107 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 108
 109 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 110 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 111 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 112 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 113 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 114 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 115                     uintptr_t stack);
 116 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 117 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 118                     struct image_params *imgp);
 119 static void     linux_set_fork_retval(struct thread *td);
 120 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 121
 122 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 123 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 124 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 125 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 126 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 127
 128 /*
 129  * According to the Intel x86 ISA 64-bit syscall
 130  * saves %rip to %rcx and rflags to %r11. Registers on syscall entry:
 131  * %rax  system call number
 132  * %rcx  return address
 133  * %r11  saved rflags
 134  * %rdi  arg1
 135  * %rsi  arg2
 136  * %rdx  arg3
 137  * %r10  arg4
 138  * %r8   arg5
 139  * %r9   arg6
 140  *
 141  * Then FreeBSD fast_syscall() move registers:
 142  * %rcx -> trapframe.tf_rip
 143  * %r10 -> trapframe.tf_rcx
 144  */
 145 static int
 146 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 147 {
 148         struct proc *p;
 149         struct trapframe *frame;
 150         struct syscall_args *sa;
 151
 152         p = td->td_proc;
 153         frame = td->td_frame;
 154         sa = &td->td_sa;
 155
 156         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 157         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 158         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 159         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 160         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 161         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 162         sa->code = frame->tf_rax;
 163         sa->original_code = sa->code;
 164
 165         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 166                 /* nosys */
 167                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 168         else
 169                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 170
 171         /* Restore r10 earlier to avoid doing this multiply times. */
 172         frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 173         /* Restore %rcx for machine context. */
 174         frame->tf_rcx = frame->tf_rip;
 175
 176         td->td_retval[0] = 0;
 177         return (0);
 178 }
 179
 180 static void
 181 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 182 {
 183         struct trapframe *frame;
 184
 185         frame = td->td_frame;
 186
 187         switch (error) {
 188         case 0:
 189                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 190                 break;
 191
 192         case ERESTART:
 193                 /*
 194                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 195                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 196                  * We saved this in tf_err.
 197                  *
 198                  */
 199                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 200                 break;
 201
 202         case EJUSTRETURN:
 203                 break;
 204
 205         default:
 206                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 207                 break;
 208         }
 209
 210         /*
 211          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 212          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 213          * Require full context restore to get all registers except
 214          * those two restored at return to usermode.
 215          */
 216         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 217 }
 218
 219 static void
 220 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 221 {
 222         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 223
 224         frame->tf_rax = 0;
 225 }
 226
 227 void
 228 linux64_arch_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, Elf_Auxinfo **pos)
 229 {
 230
 231         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 232         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 233         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_HWCAP2, linux_x86_elf_hwcap2());
 234         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Reset registers to default values on exec.
 239  */
 240 static void
 241 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 242     uintptr_t stack)
 243 {
 244         struct trapframe *regs;
 245         struct pcb *pcb;
 246         register_t saved_rflags;
 247
 248         regs = td->td_frame;
 249         pcb = td->td_pcb;
 250
 251         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 252                 user_ldt_free(td);
 253
 254         pcb->pcb_fsbase = 0;
 255         pcb->pcb_gsbase = 0;
 256         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 257         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 258         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 259
 260         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 261         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 262         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 263         regs->tf_rsp = stack;
 264         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 265         regs->tf_ss = _udatasel;
 266         regs->tf_cs = _ucodesel;
 267         regs->tf_ds = _udatasel;
 268         regs->tf_es = _udatasel;
 269         regs->tf_fs = _ufssel;
 270         regs->tf_gs = _ugssel;
 271         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 272
 273         x86_clear_dbregs(pcb);
 274
 275         /*
 276          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 277          * clean FP state if it uses the FPU again.
 278          */
 279         fpstate_drop(td);
 280 }
 281
 282 static int
 283 linux_fxrstor(struct thread *td, mcontext_t *mcp, struct l_sigcontext *sc)
 284 {
 285         struct savefpu *fp = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate[0];
 286         int error;
 287
 288         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), fp, sizeof(mcp->mc_fpstate));
 289         if (error != 0)
 290                 return (error);
 291         bzero(&fp->sv_pad[0], sizeof(fp->sv_pad));
 292         return (set_fpcontext(td, mcp, NULL, 0));
 293 }
 294
 295 static int
 296 linux_xrstor(struct thread *td, mcontext_t *mcp, struct l_sigcontext *sc)
 297 {
 298         struct savefpu *fp = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate[0];
 299         char *xfpustate;
 300         struct proc *p;
 301         uint32_t magic2;
 302         int error;
 303
 304         p = td->td_proc;
 305         mcp->mc_xfpustate_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 306
 307         /* Legacy region of an xsave area. */
 308         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), fp, sizeof(mcp->mc_fpstate));
 309         if (error != 0)
 310                 return (error);
 311         bzero(&fp->sv_pad[0], sizeof(fp->sv_pad));
 312
 313         /* Extended region of an xsave area. */
 314         sc->sc_fpstate += sizeof(mcp->mc_fpstate);
 315         xfpustate = (char *)fpu_save_area_alloc();
 316         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
 317         if (error != 0) {
 318                 fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 319                 uprintf("pid %d (%s): linux xrstor failed\n", p->p_pid,
 320                     td->td_name);
 321                 return (error);
 322         }
 323
 324         /* Linux specific end of xsave area marker. */
 325         sc->sc_fpstate += mcp->mc_xfpustate_len;
 326         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), &magic2, LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE);
 327         if (error != 0 || magic2 != LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2) {
 328                 fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 329                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn magic2 0x%x error %d\n",
 330                     p->p_pid, td->td_name, magic2, error);
 331                 return (error);
 332         }
 333
 334         error = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
 335         fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 336         if (error != 0) {
 337                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext error %d\n",
 338                     p->p_pid, td->td_name, error);
 339         }
 340         return (error);
 341 }
 342
 343 static int
 344 linux_copyin_fpstate(struct thread *td, struct l_ucontext *uc)
 345 {
 346         mcontext_t mc;
 347
 348         bzero(&mc, sizeof(mc));
 349         mc.mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_FPU;
 350         mc.mc_fpformat = _MC_FPFMT_XMM;
 351
 352         if ((uc->uc_flags & LINUX_UC_FP_XSTATE) != 0)
 353                 return (linux_xrstor(td, &mc, &uc->uc_mcontext));
 354         else
 355                 return (linux_fxrstor(td, &mc, &uc->uc_mcontext));
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 360  */
 361 int
 362 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 363 {
 364         struct proc *p;
 365         struct l_rt_sigframe sf;
 366         struct l_sigcontext *context;
 367         struct trapframe *regs;
 368         unsigned long rflags;
 369         sigset_t bmask;
 370         int error;
 371         ksiginfo_t ksi;
 372
 373         regs = td->td_frame;
 374         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &sf, sizeof(sf));
 375         if (error != 0)
 376                 return (error);
 377
 378         p = td->td_proc;
 379         context = &sf.sf_uc.uc_mcontext;
 380         rflags = context->sc_rflags;
 381
 382         /*
 383          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 384          */
 385         /*
 386          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 387          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 388          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 389          * the signal context during signal handling and there is no
 390          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 391          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 392          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 393          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 394          */
 395         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 396                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 397                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 398                 return (EINVAL);
 399         }
 400
 401         /*
 402          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 403          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 404          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 405          */
 406         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 407                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 408                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 409                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 410                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 411                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 412                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 413                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 414                 trapsignal(td, &ksi);
 415                 return (EINVAL);
 416         }
 417
 418         linux_to_bsd_sigset(&sf.sf_uc.uc_sigmask, &bmask);
 419         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
 420
 421         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 422         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 423         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 424         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 425         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 426         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 427         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 428         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 429         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 430         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 431         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 432         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 433         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 434         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 435         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 436         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 437         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 438         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 439         regs->tf_err    = context->sc_err;
 440         regs->tf_rflags = rflags;
 441
 442         error = linux_copyin_fpstate(td, &sf.sf_uc);
 443         if (error != 0) {
 444                 uprintf("pid %d comm %s linux can't restore fpu state %d\n",
 445                     p->p_pid, p->p_comm, error);
 446                 return (error);
 447         }
 448
 449         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 450         return (EJUSTRETURN);
 451 }
 452
 453 static int
 454 linux_fxsave(mcontext_t *mcp, void *ufp)
 455 {
 456         struct l_fpstate *fx = (struct l_fpstate *)&mcp->mc_fpstate[0];
 457
 458         bzero(&fx->reserved2[0], sizeof(fx->reserved2));
 459         return (copyout(fx, ufp, sizeof(*fx)));
 460 }
 461
 462 static int
 463 linux_xsave(mcontext_t *mcp, char *xfpusave, char *ufp)
 464 {
 465         struct l_fpstate *fx = (struct l_fpstate *)&mcp->mc_fpstate[0];
 466         uint32_t magic2;
 467         int error;
 468
 469         /* Legacy region of an xsave area. */
 470         fx->sw_reserved.magic1 = LINUX_FP_XSTATE_MAGIC1;
 471         fx->sw_reserved.xstate_size = mcp->mc_xfpustate_len + sizeof(*fx);
 472         fx->sw_reserved.extended_size = fx->sw_reserved.xstate_size +
 473             LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE;
 474         fx->sw_reserved.xfeatures = xsave_mask;
 475
 476         error = copyout(fx, ufp, sizeof(*fx));
 477         if (error != 0)
 478                 return (error);
 479         ufp += sizeof(*fx);
 480
 481         /* Extended region of an xsave area. */
 482         error = copyout(xfpusave, ufp, mcp->mc_xfpustate_len);
 483         if (error != 0)
 484                 return (error);
 485
 486         /* Linux specific end of xsave area marker. */
 487         ufp += mcp->mc_xfpustate_len;
 488         magic2 = LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2;
 489         return (copyout(&magic2, ufp, LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE));
 490 }
 491
 492 static int
 493 linux_copyout_fpstate(struct thread *td, struct l_ucontext *uc, char **sp)
 494 {
 495         size_t xfpusave_len;
 496         char *xfpusave;
 497         mcontext_t mc;
 498         char *ufp = *sp;
 499
 500         get_fpcontext(td, &mc, &xfpusave, &xfpusave_len);
 501         KASSERT(mc.mc_fpformat != _MC_FPFMT_NODEV, ("fpu not present"));
 502
 503         /* Room for fxsave area. */
 504         ufp -= sizeof(struct l_fpstate);
 505         if (xfpusave != NULL) {
 506                 /* Room for xsave area. */
 507                 ufp -= (xfpusave_len + LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE);
 508                 uc->uc_flags |= LINUX_UC_FP_XSTATE;
 509         }
 510         *sp = ufp = (char *)((unsigned long)ufp & ~0x3Ful);
 511
 512         if (xfpusave != NULL)
 513                 return (linux_xsave(&mc, xfpusave, ufp));
 514         else
 515                 return (linux_fxsave(&mc, ufp));
 516 }
 517
 518 /*
 519  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 520  *
 521  * Send an interrupt to process.
 522  */
 523 static void
 524 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 525 {
 526         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 527         struct proc *p;
 528         struct thread *td;
 529         struct sigacts *psp;
 530         char *sp;
 531         struct trapframe *regs;
 532         int sig, code;
 533         int oonstack, issiginfo;
 534
 535         td = curthread;
 536         p = td->td_proc;
 537         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 538         sig = linux_translate_traps(ksi->ksi_signo, ksi->ksi_trapno);
 539         psp = p->p_sigacts;
 540         issiginfo = SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig);
 541         code = ksi->ksi_code;
 542         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 543         regs = td->td_frame;
 544         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 545
 546         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 547             catcher, sig, mask, code);
 548
 549         bzero(&sf, sizeof(sf));
 550         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 551         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 552         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 553             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 554
 555         /* Allocate space for the signal handler context. */
 556         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 557             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 558                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 559         } else
 560                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 561
 562         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 563         PROC_UNLOCK(p);
 564
 565         if (linux_copyout_fpstate(td, &sf.sf_uc, &sp) != 0) {
 566                 uprintf("pid %d comm %s linux can't save fpu state, killing\n",
 567                     p->p_pid, p->p_comm);
 568                 PROC_LOCK(p);
 569                 sigexit(td, SIGILL);
 570         }
 571         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate = (register_t)sp;
 572
 573         /* Make room, keeping the stack aligned. */
 574         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 575         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 576
 577         /* Save user context. */
 578         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_uc.uc_sigmask);
 579         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_mask   = sf.sf_uc.uc_sigmask;
 580         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 581         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 582         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 583         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 584         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 585         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 586         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 587         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 588         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 589         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 590         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 591         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 592         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 593         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 594         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 595         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 596         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 597         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 598         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 599         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 600         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 601         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 602
 603         /* Translate the signal. */
 604         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 605         /* Fill in POSIX parts. */
 606         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 607
 608         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 609         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 610                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 611                     p->p_pid, p->p_comm);
 612                 PROC_LOCK(p);
 613                 sigexit(td, SIGILL);
 614         }
 615
 616         fpstate_drop(td);
 617         /* Build the argument list for the signal handler. */
 618         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 619         regs->tf_rax = 0;
 620         if (issiginfo) {
 621                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 622                 regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 623         } else {
 624                 regs->tf_rsi = 0;
 625                 regs->tf_rdx = 0;
 626         }
 627         regs->tf_rcx = (register_t)catcher;
 628         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 629         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 630         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 631         regs->tf_cs = _ucodesel;
 632         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 633         PROC_LOCK(p);
 634         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 635 }
 636
 637 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 638 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 639
 640 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 641         LINUX_SYS_gettimeofday,
 642         LINUX_SYS_linux_time,
 643         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 644 };
 645
 646 static int
 647 linux_vsyscall(struct thread *td)
 648 {
 649         struct trapframe *frame;
 650         uint64_t retqaddr;
 651         int code, traced;
 652         int error;
 653
 654         frame = td->td_frame;
 655
 656         /* Check %rip for vsyscall area. */
 657         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 658                 return (EINVAL);
 659         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 660                 return (EINVAL);
 661         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 662         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 663                 return (EINVAL);
 664
 665         /*
 666          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 667          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 668          */
 669         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 670         if (error)
 671                 return (error);
 672
 673         frame->tf_rip = retqaddr;
 674         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 675         frame->tf_rsp += 8;
 676
 677         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 678
 679         amd64_syscall(td, traced);
 680
 681         return (0);
 682 }
 683
 684 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 685         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 686         .sv_table       = linux_sysent,
 687         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 688         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 689         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 690         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 691         .sv_name        = "Linux ELF64",
 692         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 693         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 694         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 695         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 696         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 697         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 698         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 699         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 700         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 701         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 702         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 703         .sv_copyout_auxargs = __linuxN(copyout_auxargs),
 704         .sv_copyout_strings = __linuxN(copyout_strings),
 705         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 706         .sv_fixlimit    = NULL,
 707         .sv_maxssiz     = NULL,
 708         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 709             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 710         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 711         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 712         .sv_syscallnames = linux_syscallnames,
 713         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 714         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 715         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 716         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 717         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 718         .sv_hwcap       = NULL,
 719         .sv_hwcap2      = NULL,
 720         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 721         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 722         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 723         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 724         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 725 };
 726
 727 static int
 728 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 729 {
 730         int error;
 731
 732         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 733             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 734         if (error == 0)
 735                 error = linux_on_exec(p, imgp);
 736         return (error);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 741  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 742  */
 743 static void
 744 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 745 {
 746         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 747         struct sysentvec *sv;
 748         ptrdiff_t tkoff;
 749
 750         sv = param;
 751         amd64_lower_shared_page(sv);
 752         /* Fill timekeep_base */
 753         exec_sysvec_init(sv);
 754
 755         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 756         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 757         *ktimekeep_base = sv->sv_shared_page_base + sv->sv_timekeep_offset;
 758
 759         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 760         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 761         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 762         if (bootverbose)
 763                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 764
 765         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 766         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 767         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 768         if (bootverbose)
 769                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 770 }
 771 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 772     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 773
 774 static void
 775 linux_vdso_install(const void *param)
 776 {
 777         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 778         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 779
 780         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 781         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 782
 783         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 784         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 785                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 786
 787         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 788
 789         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 790             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 791         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 792
 793         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 794 }
 795 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 796     linux_vdso_install, NULL);
 797
 798 static void
 799 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 800 {
 801
 802         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 803             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 804 }
 805 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 806     linux_vdso_deinstall, NULL);
 807
 808 static void
 809 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 810 {
 811         const Elf_Ehdr *ehdr;
 812         const Elf_Shdr *shdr;
 813         Elf64_Addr *where, val;
 814         Elf_Size rtype, symidx;
 815         const Elf_Rela *rela;
 816         Elf_Addr addr, addend;
 817         int relacnt;
 818         int i, j;
 819
 820         MPASS(offset != 0);
 821
 822         relacnt = 0;
 823         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 824         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 825         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 826         {
 827                 switch (shdr[i].sh_type) {
 828                 case SHT_REL:
 829                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 830                         break;
 831                 case SHT_RELA:
 832                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 833                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 834                 }
 835         }
 836
 837         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 838                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 839                 addend = rela->r_addend;
 840                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 841                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 842
 843                 switch (rtype) {
 844                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 845                         break;
 846
 847                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 848                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 849                         val = addr;
 850                         if (*where != val)
 851                                 *where = val;
 852                         break;
 853                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 854                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 855                             "symbol index %ld\n", symidx);
 856                         break;
 857                 default:
 858                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 859                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 860                 }
 861         }
 862 }
 863
 864 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 865         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNU_ABI_VENDOR),
 866         .hdr.n_descsz   = 16,
 867         .hdr.n_type     = 1,
 868         .vendor         = GNU_ABI_VENDOR,
 869         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 870         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 871 };
 872
 873 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 874         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 875         .machine        = EM_X86_64,
 876         .compat_3_brand = "Linux",
 877         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 878         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 879         .interp_newpath = NULL,
 880         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 881         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 882 };
 883
 884 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 885         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 886         .machine        = EM_X86_64,
 887         .compat_3_brand = "Linux",
 888         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 889         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 890         .interp_newpath = NULL,
 891         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 892         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 893 };
 894
 895 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 896         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 897         .machine        = EM_X86_64,
 898         .compat_3_brand = "Linux",
 899         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 900         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 901         .interp_newpath = NULL,
 902         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 903         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
 904                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
 905 };
 906
 907 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 908         &linux_glibc2brand,
 909         &linux_glibc2brandshort,
 910         &linux_muslbrand,
 911         NULL
 912 };
 913
 914 static int
 915 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 916 {
 917         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
 918         int error;
 919         struct linux_ioctl_handler **lihp;
 920
 921         error = 0;
 922
 923         switch(type) {
 924         case MOD_LOAD:
 925                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 926                      ++brandinfo)
 927                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 928                                 error = EINVAL;
 929                 if (error == 0) {
 930                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 931                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
 932                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
 933                         if (bootverbose)
 934                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
 935                 } else
 936                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
 937                 break;
 938         case MOD_UNLOAD:
 939                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 940                      ++brandinfo)
 941                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
 942                                 error = EBUSY;
 943                 if (error == 0) {
 944                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
 945                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
 946                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 947                                         error = EINVAL;
 948                 }
 949                 if (error == 0) {
 950                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 951                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
 952                         if (bootverbose)
 953                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
 954                 } else
 955                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
 956                 break;
 957         default:
 958                 return (EOPNOTSUPP);
 959         }
 960         return (error);
 961 }
 962
 963 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
 964         "linux64elf",
 965         linux64_elf_modevent,
 966         0
 967 };
 968
 969 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
 970 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
 971 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");