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_elf.h>
  80 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  81 #include <compat/linux/linux_fork.h>
  82 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
  83 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  84 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  85 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  86 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  87 #include <compat/linux/linux_util.h>
  88 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  89
  90 #include <x86/linux/linux_x86_sigframe.h>
  91
  92 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  93
  94 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  95 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  96                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  97 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  98                                 /*
  99                                  * PAGE_SIZE - the size
 100                                  * of the native SHAREDPAGE
 101                                  */
 102 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
 103 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
 104                                     sizeof(struct ps_strings))
 105
 106 static int linux_szsigcode;
 107 static vm_object_t linux_vdso_obj;
 108 static char *linux_vdso_mapping;
 109 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
 110 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
 111 static vm_offset_t linux_vdso_base;
 112
 113 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 114 extern const char *linux_syscallnames[];
 115
 116 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 117
 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 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 132 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 133 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 134 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 135 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 136
 137 static int
 138 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 139 {
 140         struct proc *p;
 141         struct trapframe *frame;
 142         struct syscall_args *sa;
 143
 144         p = td->td_proc;
 145         frame = td->td_frame;
 146         sa = &td->td_sa;
 147
 148         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 149         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 150         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 151         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 152         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 153         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 154         sa->code = frame->tf_rax;
 155         sa->original_code = sa->code;
 156
 157         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 158                 /* nosys */
 159                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 160         else
 161                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 162
 163         td->td_retval[0] = 0;
 164         return (0);
 165 }
 166
 167 static void
 168 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 169 {
 170         struct trapframe *frame;
 171
 172         frame = td->td_frame;
 173
 174         switch (error) {
 175         case 0:
 176                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 177                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 178                 break;
 179
 180         case ERESTART:
 181                 /*
 182                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 183                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 184                  * We saved this in tf_err.
 185                  *
 186                  */
 187                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 188                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 189                 break;
 190
 191         case EJUSTRETURN:
 192                 break;
 193
 194         default:
 195                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 196                 frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 197                 break;
 198         }
 199
 200         /*
 201          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 202          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 203          * Require full context restore to get all registers except
 204          * those two restored at return to usermode.
 205          *
 206          * XXX: Would be great to be able to avoid PCB_FULL_IRET
 207          *      for the error == 0 case.
 208          */
 209         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 210 }
 211
 212 static void
 213 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 214 {
 215         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 216
 217         frame->tf_rax = 0;
 218 }
 219
 220 static int
 221 linux_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, uintptr_t base)
 222 {
 223         Elf_Auxargs *args;
 224         Elf_Auxinfo *argarray, *pos;
 225         struct proc *p;
 226         int error, issetugid;
 227
 228         p = imgp->proc;
 229         args = (Elf64_Auxargs *)imgp->auxargs;
 230         argarray = pos = malloc(LINUX_AT_COUNT * sizeof(*pos), M_TEMP,
 231             M_WAITOK | M_ZERO);
 232
 233         issetugid = p->p_flag & P_SUGID ? 1 : 0;
 234         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 235         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 236         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PAGESZ, args->pagesz);
 237         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_CLKTCK, stclohz);
 238         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHDR, args->phdr);
 239         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHENT, args->phent);
 240         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_PHNUM, args->phnum);
 241         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_BASE, args->base);
 242         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_FLAGS, args->flags);
 243         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_ENTRY, args->entry);
 244         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_UID, imgp->proc->p_ucred->cr_ruid);
 245         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EUID, imgp->proc->p_ucred->cr_svuid);
 246         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_GID, imgp->proc->p_ucred->cr_rgid);
 247         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EGID, imgp->proc->p_ucred->cr_svgid);
 248         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_SECURE, issetugid);
 249         AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_RANDOM, imgp->canary);
 250         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_HWCAP2, 0);
 251         if (imgp->execpathp != 0)
 252                 AUXARGS_ENTRY_PTR(pos, LINUX_AT_EXECFN, imgp->execpathp);
 253         if (args->execfd != -1)
 254                 AUXARGS_ENTRY(pos, AT_EXECFD, args->execfd);
 255         AUXARGS_ENTRY(pos, LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 256         AUXARGS_ENTRY(pos, AT_NULL, 0);
 257
 258         free(imgp->auxargs, M_TEMP);
 259         imgp->auxargs = NULL;
 260         KASSERT(pos - argarray <= LINUX_AT_COUNT, ("Too many auxargs"));
 261
 262         error = copyout(argarray, (void *)base,
 263             sizeof(*argarray) * LINUX_AT_COUNT);
 264         free(argarray, M_TEMP);
 265         return (error);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Reset registers to default values on exec.
 270  */
 271 static void
 272 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 273     uintptr_t stack)
 274 {
 275         struct trapframe *regs;
 276         struct pcb *pcb;
 277         register_t saved_rflags;
 278
 279         regs = td->td_frame;
 280         pcb = td->td_pcb;
 281
 282         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 283                 user_ldt_free(td);
 284
 285         pcb->pcb_fsbase = 0;
 286         pcb->pcb_gsbase = 0;
 287         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 288         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 289         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 290
 291         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 292         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 293         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 294         regs->tf_rsp = stack;
 295         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 296         regs->tf_ss = _udatasel;
 297         regs->tf_cs = _ucodesel;
 298         regs->tf_ds = _udatasel;
 299         regs->tf_es = _udatasel;
 300         regs->tf_fs = _ufssel;
 301         regs->tf_gs = _ugssel;
 302         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 303
 304         x86_clear_dbregs(pcb);
 305
 306         /*
 307          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 308          * clean FP state if it uses the FPU again.
 309          */
 310         fpstate_drop(td);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 315  */
 316 int
 317 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 318 {
 319         struct proc *p;
 320         struct l_rt_sigframe sf;
 321         struct l_sigcontext *context;
 322         struct trapframe *regs;
 323         mcontext_t mc;
 324         unsigned long rflags;
 325         sigset_t bmask;
 326         int error, i;
 327         ksiginfo_t ksi;
 328
 329         regs = td->td_frame;
 330         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &sf, sizeof(sf));
 331         if (error != 0)
 332                 return (error);
 333
 334         p = td->td_proc;
 335         context = &sf.sf_uc.uc_mcontext;
 336         rflags = context->sc_rflags;
 337
 338         /*
 339          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 340          */
 341         /*
 342          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 343          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 344          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 345          * the signal context during signal handling and there is no
 346          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 347          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 348          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 349          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 350          */
 351         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 352                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 353                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 354                 return (EINVAL);
 355         }
 356
 357         /*
 358          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 359          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 360          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 361          */
 362         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 363                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 364                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 365                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 366                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 367                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 368                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 369                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 370                 trapsignal(td, &ksi);
 371                 return (EINVAL);
 372         }
 373
 374         linux_to_bsd_sigset(&sf.sf_uc.uc_sigmask, &bmask);
 375         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
 376
 377         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 378         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 379         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 380         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 381         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 382         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 383         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 384         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 385         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 386         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 387         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 388         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 389         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 390         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 391         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 392         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 393         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 394         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 395         regs->tf_err    = context->sc_err;
 396         regs->tf_rflags = rflags;
 397
 398         if (sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate != NULL) {
 399                 struct savefpu *svfp = (struct savefpu *)mc.mc_fpstate;
 400
 401                 bzero(&mc, sizeof(mc));
 402                 mc.mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_FPU;
 403                 mc.mc_fpformat = _MC_FPFMT_XMM;
 404
 405                 svfp->sv_env.en_cw = sf.sf_fs.cwd;
 406                 svfp->sv_env.en_sw = sf.sf_fs.swd;
 407                 svfp->sv_env.en_tw = sf.sf_fs.twd;
 408                 svfp->sv_env.en_opcode = sf.sf_fs.fop;
 409                 svfp->sv_env.en_rip = sf.sf_fs.rip;
 410                 svfp->sv_env.en_rdp = sf.sf_fs.rdp;
 411                 svfp->sv_env.en_mxcsr = sf.sf_fs.mxcsr;
 412                 svfp->sv_env.en_mxcsr_mask = sf.sf_fs.mxcsr_mask;
 413                 /* FPU registers */
 414                 for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_fp); ++i)
 415                         bcopy(&sf.sf_fs.st[i], svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes,
 416                             sizeof(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes));
 417                 /* SSE registers */
 418                 for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_xmm); ++i)
 419                         bcopy(&sf.sf_fs.xmm[i], svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes,
 420                             sizeof(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes));
 421                 error = set_fpcontext(td, &mc, NULL, 0);
 422                 if (error != 0) {
 423                         uprintf("pid %d comm %s linux can't restore fpu state %d\n",
 424                             p->p_pid, p->p_comm, error);
 425                         return (error);
 426                 }
 427         }
 428
 429         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 430         return (EJUSTRETURN);
 431 }
 432
 433 /*
 434  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 435  *
 436  * Send an interrupt to process.
 437  */
 438 static void
 439 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 440 {
 441         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 442         struct proc *p;
 443         struct thread *td;
 444         struct sigacts *psp;
 445         caddr_t sp;
 446         struct trapframe *regs;
 447         struct savefpu *svfp;
 448         mcontext_t mc;
 449         int sig, code;
 450         int oonstack, issiginfo, i;
 451
 452         td = curthread;
 453         p = td->td_proc;
 454         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 455         sig = linux_translate_traps(ksi->ksi_signo, ksi->ksi_trapno);
 456         psp = p->p_sigacts;
 457         issiginfo = SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig);
 458         code = ksi->ksi_code;
 459         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 460         regs = td->td_frame;
 461         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 462
 463         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 464             catcher, sig, mask, code);
 465
 466         bzero(&sf, sizeof(sf));
 467         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 468         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 469         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 470             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 471
 472         /* Allocate space for the signal handler context. */
 473         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 474             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 475                 sp = (caddr_t)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 476         } else
 477                 sp = (caddr_t)regs->tf_rsp - 128;
 478
 479         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 480         PROC_UNLOCK(p);
 481
 482         /* Make room, keeping the stack aligned. */
 483         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 484         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 485
 486         /* Save user context. */
 487         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_uc.uc_sigmask);
 488         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_mask   = sf.sf_uc.uc_sigmask;
 489         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 490         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 491         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 493         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 494         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 495         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 496         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 497         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 498         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 499         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 500         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 501         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 502         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 503         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 504         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 505         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 506         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 507         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 508         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 509         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 510         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 511
 512         get_fpcontext(td, &mc, NULL, NULL);
 513         KASSERT(mc.mc_fpformat != _MC_FPFMT_NODEV, ("fpu not present"));
 514         svfp = (struct savefpu *)mc.mc_fpstate;
 515
 516         sf.sf_fs.cwd = svfp->sv_env.en_cw;
 517         sf.sf_fs.swd = svfp->sv_env.en_sw;
 518         sf.sf_fs.twd = svfp->sv_env.en_tw;
 519         sf.sf_fs.fop = svfp->sv_env.en_opcode;
 520         sf.sf_fs.rip = svfp->sv_env.en_rip;
 521         sf.sf_fs.rdp = svfp->sv_env.en_rdp;
 522         sf.sf_fs.mxcsr = svfp->sv_env.en_mxcsr;
 523         sf.sf_fs.mxcsr_mask = svfp->sv_env.en_mxcsr_mask;
 524         /* FPU registers */
 525         for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_fp); ++i)
 526                 bcopy(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, &sf.sf_fs.st[i],
 527                     sizeof(svfp->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes));
 528         /* SSE registers */
 529         for (i = 0; i < nitems(svfp->sv_xmm); ++i)
 530                 bcopy(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes, &sf.sf_fs.xmm[i],
 531                     sizeof(svfp->sv_xmm[i].xmm_bytes));
 532         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate = (struct l_fpstate *)((caddr_t)sfp +
 533             offsetof(struct l_rt_sigframe, sf_fs));
 534
 535         /* Translate the signal. */
 536         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 537         /* Fill in POSIX parts. */
 538         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 539
 540         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 541         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 542                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 543                     p->p_pid, p->p_comm);
 544                 PROC_LOCK(p);
 545                 sigexit(td, SIGILL);
 546         }
 547
 548         fpstate_drop(td);
 549         /* Build the argument list for the signal handler. */
 550         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 551         regs->tf_rax = 0;
 552         if (issiginfo) {
 553                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 554                 regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 555         } else {
 556                 regs->tf_rsi = 0;
 557                 regs->tf_rdx = 0;
 558         }
 559         regs->tf_rcx = (register_t)catcher;
 560         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 561         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 562         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 563         regs->tf_cs = _ucodesel;
 564         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 565         PROC_LOCK(p);
 566         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 567 }
 568
 569 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 570 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 571
 572 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 573         LINUX_SYS_gettimeofday,
 574         LINUX_SYS_linux_time,
 575         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 576 };
 577
 578 static int
 579 linux_vsyscall(struct thread *td)
 580 {
 581         struct trapframe *frame;
 582         uint64_t retqaddr;
 583         int code, traced;
 584         int error;
 585
 586         frame = td->td_frame;
 587
 588         /* Check %rip for vsyscall area. */
 589         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 590                 return (EINVAL);
 591         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 592                 return (EINVAL);
 593         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 594         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 595                 return (EINVAL);
 596
 597         /*
 598          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 599          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 600          */
 601         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 602         if (error)
 603                 return (error);
 604
 605         frame->tf_rip = retqaddr;
 606         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 607         frame->tf_rsp += 8;
 608
 609         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 610
 611         amd64_syscall(td, traced);
 612
 613         return (0);
 614 }
 615
 616 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 617         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 618         .sv_table       = linux_sysent,
 619         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 620         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 621         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 622         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 623         .sv_name        = "Linux ELF64",
 624         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 625         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 626         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 627         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 628         .sv_imgact_try  = linux_exec_imgact_try,
 629         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 630         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 631         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 632         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 633         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 634         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 635         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 636         .sv_copyout_auxargs = linux_copyout_auxargs,
 637         .sv_copyout_strings = __linuxN(copyout_strings),
 638         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 639         .sv_fixlimit    = NULL,
 640         .sv_maxssiz     = NULL,
 641         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 642             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 643         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 644         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 645         .sv_syscallnames = linux_syscallnames,
 646         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 647         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 648         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 649         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 650         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 651         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 652         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 653         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 654         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 655         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 656 };
 657
 658 static int
 659 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 660 {
 661         int error;
 662
 663         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 664             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 665         if (error == 0)
 666                 linux_on_exec(p, imgp);
 667         return (error);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 672  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 673  */
 674 static void
 675 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 676 {
 677         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 678         struct sysentvec *sv;
 679         ptrdiff_t tkoff;
 680
 681         sv = param;
 682         amd64_lower_shared_page(sv);
 683         /* Fill timekeep_base */
 684         exec_sysvec_init(sv);
 685
 686         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 687         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 688         *ktimekeep_base = sv->sv_shared_page_base + sv->sv_timekeep_offset;
 689
 690         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 691         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 692         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 693         if (bootverbose)
 694                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 695
 696         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 697         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 698         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 699         if (bootverbose)
 700                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 701 }
 702 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 703     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 704
 705 static void
 706 linux_vdso_install(const void *param)
 707 {
 708         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 709         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 710
 711         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 712         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 713
 714         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 715         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 716                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 717
 718         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 719
 720         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 721             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 722         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 723
 724         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 725 }
 726 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 727     linux_vdso_install, NULL);
 728
 729 static void
 730 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 731 {
 732
 733         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 734             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 735 }
 736 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 737     linux_vdso_deinstall, NULL);
 738
 739 static void
 740 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 741 {
 742         const Elf_Ehdr *ehdr;
 743         const Elf_Shdr *shdr;
 744         Elf64_Addr *where, val;
 745         Elf_Size rtype, symidx;
 746         const Elf_Rela *rela;
 747         Elf_Addr addr, addend;
 748         int relacnt;
 749         int i, j;
 750
 751         MPASS(offset != 0);
 752
 753         relacnt = 0;
 754         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 755         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 756         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 757         {
 758                 switch (shdr[i].sh_type) {
 759                 case SHT_REL:
 760                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 761                         break;
 762                 case SHT_RELA:
 763                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 764                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 765                 }
 766         }
 767
 768         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 769                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 770                 addend = rela->r_addend;
 771                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 772                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 773
 774                 switch (rtype) {
 775                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 776                         break;
 777
 778                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 779                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 780                         val = addr;
 781                         if (*where != val)
 782                                 *where = val;
 783                         break;
 784                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 785                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 786                             "symbol index %ld\n", symidx);
 787                         break;
 788                 default:
 789                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 790                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 791                 }
 792         }
 793 }
 794
 795 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 796         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNU_ABI_VENDOR),
 797         .hdr.n_descsz   = 16,
 798         .hdr.n_type     = 1,
 799         .vendor         = GNU_ABI_VENDOR,
 800         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 801         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 802 };
 803
 804 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 805         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 806         .machine        = EM_X86_64,
 807         .compat_3_brand = "Linux",
 808         .emul_path      = linux_emul_path,
 809         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 810         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 811         .interp_newpath = NULL,
 812         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 813         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 814 };
 815
 816 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 817         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 818         .machine        = EM_X86_64,
 819         .compat_3_brand = "Linux",
 820         .emul_path      = linux_emul_path,
 821         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 822         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 823         .interp_newpath = NULL,
 824         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 825         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 826 };
 827
 828 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 829         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 830         .machine        = EM_X86_64,
 831         .compat_3_brand = "Linux",
 832         .emul_path      = linux_emul_path,
 833         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 834         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 835         .interp_newpath = NULL,
 836         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 837         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
 838                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
 839 };
 840
 841 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 842         &linux_glibc2brand,
 843         &linux_glibc2brandshort,
 844         &linux_muslbrand,
 845         NULL
 846 };
 847
 848 static int
 849 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 850 {
 851         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
 852         int error;
 853         struct linux_ioctl_handler **lihp;
 854
 855         error = 0;
 856
 857         switch(type) {
 858         case MOD_LOAD:
 859                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 860                      ++brandinfo)
 861                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 862                                 error = EINVAL;
 863                 if (error == 0) {
 864                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 865                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
 866                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
 867                         if (bootverbose)
 868                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
 869                 } else
 870                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
 871                 break;
 872         case MOD_UNLOAD:
 873                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 874                      ++brandinfo)
 875                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
 876                                 error = EBUSY;
 877                 if (error == 0) {
 878                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
 879                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
 880                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 881                                         error = EINVAL;
 882                 }
 883                 if (error == 0) {
 884                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 885                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
 886                         if (bootverbose)
 887                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
 888                 } else
 889                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
 890                 break;
 891         default:
 892                 return (EOPNOTSUPP);
 893         }
 894         return (error);
 895 }
 896
 897 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
 898         "linux64elf",
 899         linux64_elf_modevent,
 900         0
 901 };
 902
 903 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
 904 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
 905 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");