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