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