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