sys/amd64/linux/linux_sysvec.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Tim J. Robbins
   3  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   4  * Copyright (c) 2002 Doug Rabson
   5  * Copyright (c) 1998-1999 Andrew Gallatin
   6  * Copyright (c) 1994-1996 Søren Schmidt
   7  * All rights reserved.
   8  * Copyright (c) 2013, 2021 Dmitry Chagin <dchagin@FreeBSD.org>
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer
  15  *    in this position and unchanged.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  20  *    derived from this software without specific prior written permission
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  23  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  25  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  27  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  31  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #define __ELF_WORD_SIZE 64
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/exec.h>
  38 #include <sys/imgact.h>
  39 #include <sys/imgact_elf.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/ktr.h>
  42 #include <sys/lock.h>
  43 #include <sys/module.h>
  44 #include <sys/mutex.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/stddef.h>
  47 #include <sys/syscallsubr.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/sysent.h>
  50
  51 #include <vm/pmap.h>
  52 #include <vm/vm.h>
  53 #include <vm/vm_param.h>
  54
  55 #include <machine/md_var.h>
  56 #include <machine/trap.h>
  57
  58 #include <x86/linux/linux_x86.h>
  59 #include <amd64/linux/linux.h>
  60 #include <amd64/linux/linux_proto.h>
  61 #include <compat/linux/linux_elf.h>
  62 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  63 #include <compat/linux/linux_fork.h>
  64 #include <compat/linux/linux_ioctl.h>
  65 #include <compat/linux/linux_mib.h>
  66 #include <compat/linux/linux_misc.h>
  67 #include <compat/linux/linux_signal.h>
  68 #include <compat/linux/linux_sysproto.h>
  69 #include <compat/linux/linux_util.h>
  70 #include <compat/linux/linux_vdso.h>
  71
  72 #include <x86/linux/linux_x86_sigframe.h>
  73
  74 _Static_assert(sizeof(struct l_fpstate) ==
  75     sizeof(__typeof(((mcontext_t *)0)->mc_fpstate)),
  76     "fxsave area size incorrect");
  77
  78 MODULE_VERSION(linux64, 1);
  79
  80 #define LINUX_VDSOPAGE_SIZE     PAGE_SIZE * 2
  81 #define LINUX_VDSOPAGE_LA48     (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - \
  82                                     LINUX_VDSOPAGE_SIZE)
  83 #define LINUX_SHAREDPAGE_LA48   (LINUX_VDSOPAGE_LA48 - PAGE_SIZE)
  84                                 /*
  85                                  * PAGE_SIZE - the size
  86                                  * of the native SHAREDPAGE
  87                                  */
  88 #define LINUX_USRSTACK_LA48     LINUX_SHAREDPAGE_LA48
  89 #define LINUX_PS_STRINGS_LA48   (LINUX_USRSTACK_LA48 - \
  90                                     sizeof(struct ps_strings))
  91
  92 static int linux_szsigcode;
  93 static vm_object_t linux_vdso_obj;
  94 static char *linux_vdso_mapping;
  95 extern char _binary_linux_vdso_so_o_start;
  96 extern char _binary_linux_vdso_so_o_end;
  97 static vm_offset_t linux_vdso_base;
  98
  99 extern struct sysent linux_sysent[LINUX_SYS_MAXSYSCALL];
 100 extern const char *linux_syscallnames[];
 101
 102 SET_DECLARE(linux_ioctl_handler_set, struct linux_ioctl_handler);
 103
 104 static void     linux_vdso_install(const void *param);
 105 static void     linux_vdso_deinstall(const void *param);
 106 static void     linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset);
 107 static void     linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error);
 108 static int      linux_fetch_syscall_args(struct thread *td);
 109 static void     linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 110                     uintptr_t stack);
 111 static void     linux_exec_sysvec_init(void *param);
 112 static int      linux_on_exec_vmspace(struct proc *p,
 113                     struct image_params *imgp);
 114 static void     linux_set_fork_retval(struct thread *td);
 115 static int      linux_vsyscall(struct thread *td);
 116
 117 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(linux_rt_sigcode);
 118 LINUX_VDSO_SYM_CHAR(linux_platform);
 119 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_timekeep_base);
 120 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_tsc_selector);
 121 LINUX_VDSO_SYM_INTPTR(kern_cpu_selector);
 122
 123 /*
 124  * According to the Intel x86 ISA 64-bit syscall
 125  * saves %rip to %rcx and rflags to %r11. Registers on syscall entry:
 126  * %rax  system call number
 127  * %rcx  return address
 128  * %r11  saved rflags
 129  * %rdi  arg1
 130  * %rsi  arg2
 131  * %rdx  arg3
 132  * %r10  arg4
 133  * %r8   arg5
 134  * %r9   arg6
 135  *
 136  * Then FreeBSD fast_syscall() move registers:
 137  * %rcx -> trapframe.tf_rip
 138  * %r10 -> trapframe.tf_rcx
 139  */
 140 static int
 141 linux_fetch_syscall_args(struct thread *td)
 142 {
 143         struct proc *p;
 144         struct trapframe *frame;
 145         struct syscall_args *sa;
 146
 147         p = td->td_proc;
 148         frame = td->td_frame;
 149         sa = &td->td_sa;
 150
 151         sa->args[0] = frame->tf_rdi;
 152         sa->args[1] = frame->tf_rsi;
 153         sa->args[2] = frame->tf_rdx;
 154         sa->args[3] = frame->tf_rcx;
 155         sa->args[4] = frame->tf_r8;
 156         sa->args[5] = frame->tf_r9;
 157         sa->code = frame->tf_rax;
 158         sa->original_code = sa->code;
 159
 160         if (sa->code >= p->p_sysent->sv_size)
 161                 /* nosys */
 162                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[p->p_sysent->sv_size - 1];
 163         else
 164                 sa->callp = &p->p_sysent->sv_table[sa->code];
 165
 166         /* Restore r10 earlier to avoid doing this multiply times. */
 167         frame->tf_r10 = frame->tf_rcx;
 168         /* Restore %rcx for machine context. */
 169         frame->tf_rcx = frame->tf_rip;
 170
 171         td->td_retval[0] = 0;
 172         return (0);
 173 }
 174
 175 static void
 176 linux_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 177 {
 178         struct trapframe *frame;
 179
 180         frame = td->td_frame;
 181
 182         switch (error) {
 183         case 0:
 184                 frame->tf_rax = td->td_retval[0];
 185                 break;
 186
 187         case ERESTART:
 188                 /*
 189                  * Reconstruct pc, we know that 'syscall' is 2 bytes,
 190                  * lcall $X,y is 7 bytes, int 0x80 is 2 bytes.
 191                  * We saved this in tf_err.
 192                  *
 193                  */
 194                 frame->tf_rip -= frame->tf_err;
 195                 break;
 196
 197         case EJUSTRETURN:
 198                 break;
 199
 200         default:
 201                 frame->tf_rax = bsd_to_linux_errno(error);
 202                 break;
 203         }
 204
 205         /*
 206          * Differently from FreeBSD native ABI, on Linux only %rcx
 207          * and %r11 values are not preserved across the syscall.
 208          * Require full context restore to get all registers except
 209          * those two restored at return to usermode.
 210          */
 211         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 212 }
 213
 214 static void
 215 linux_set_fork_retval(struct thread *td)
 216 {
 217         struct trapframe *frame = td->td_frame;
 218
 219         frame->tf_rax = 0;
 220 }
 221
 222 void
 223 linux64_arch_copyout_auxargs(struct image_params *imgp, Elf_Auxinfo **pos)
 224 {
 225
 226         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_SYSINFO_EHDR, linux_vdso_base);
 227         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_HWCAP, cpu_feature);
 228         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_HWCAP2, linux_x86_elf_hwcap2());
 229         AUXARGS_ENTRY((*pos), LINUX_AT_PLATFORM, PTROUT(linux_platform));
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Reset registers to default values on exec.
 234  */
 235 static void
 236 linux_exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 237     uintptr_t stack)
 238 {
 239         struct trapframe *regs;
 240         struct pcb *pcb;
 241         register_t saved_rflags;
 242
 243         regs = td->td_frame;
 244         pcb = td->td_pcb;
 245
 246         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 247                 user_ldt_free(td);
 248
 249         pcb->pcb_fsbase = 0;
 250         pcb->pcb_gsbase = 0;
 251         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 252         pcb->pcb_initial_fpucw = __LINUX_NPXCW__;
 253         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 254
 255         saved_rflags = regs->tf_rflags & PSL_T;
 256         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 257         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 258         regs->tf_rsp = stack;
 259         regs->tf_rflags = PSL_USER | saved_rflags;
 260         regs->tf_ss = _udatasel;
 261         regs->tf_cs = _ucodesel;
 262         regs->tf_ds = _udatasel;
 263         regs->tf_es = _udatasel;
 264         regs->tf_fs = _ufssel;
 265         regs->tf_gs = _ugssel;
 266         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 267
 268         x86_clear_dbregs(pcb);
 269
 270         /*
 271          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 272          * clean FP state if it uses the FPU again.
 273          */
 274         fpstate_drop(td);
 275 }
 276
 277 static int
 278 linux_fxrstor(struct thread *td, mcontext_t *mcp, struct l_sigcontext *sc)
 279 {
 280         struct savefpu *fp = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate[0];
 281         int error;
 282
 283         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), fp, sizeof(mcp->mc_fpstate));
 284         if (error != 0)
 285                 return (error);
 286         bzero(&fp->sv_pad[0], sizeof(fp->sv_pad));
 287         return (set_fpcontext(td, mcp, NULL, 0));
 288 }
 289
 290 static int
 291 linux_xrstor(struct thread *td, mcontext_t *mcp, struct l_sigcontext *sc)
 292 {
 293         struct savefpu *fp = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate[0];
 294         char *xfpustate;
 295         struct proc *p;
 296         uint32_t magic2;
 297         int error;
 298
 299         p = td->td_proc;
 300         mcp->mc_xfpustate_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 301
 302         /* Legacy region of an xsave area. */
 303         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), fp, sizeof(mcp->mc_fpstate));
 304         if (error != 0)
 305                 return (error);
 306         bzero(&fp->sv_pad[0], sizeof(fp->sv_pad));
 307
 308         /* Extended region of an xsave area. */
 309         sc->sc_fpstate += sizeof(mcp->mc_fpstate);
 310         xfpustate = (char *)fpu_save_area_alloc();
 311         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
 312         if (error != 0) {
 313                 fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 314                 uprintf("pid %d (%s): linux xrstor failed\n", p->p_pid,
 315                     td->td_name);
 316                 return (error);
 317         }
 318
 319         /* Linux specific end of xsave area marker. */
 320         sc->sc_fpstate += mcp->mc_xfpustate_len;
 321         error = copyin(PTRIN(sc->sc_fpstate), &magic2, LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE);
 322         if (error != 0 || magic2 != LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2) {
 323                 fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 324                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn magic2 0x%x error %d\n",
 325                     p->p_pid, td->td_name, magic2, error);
 326                 return (error);
 327         }
 328
 329         error = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
 330         fpu_save_area_free((struct savefpu *)xfpustate);
 331         if (error != 0) {
 332                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext error %d\n",
 333                     p->p_pid, td->td_name, error);
 334         }
 335         return (error);
 336 }
 337
 338 static int
 339 linux_copyin_fpstate(struct thread *td, struct l_ucontext *uc)
 340 {
 341         mcontext_t mc;
 342
 343         bzero(&mc, sizeof(mc));
 344         mc.mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_FPU;
 345         mc.mc_fpformat = _MC_FPFMT_XMM;
 346
 347         if ((uc->uc_flags & LINUX_UC_FP_XSTATE) != 0)
 348                 return (linux_xrstor(td, &mc, &uc->uc_mcontext));
 349         else
 350                 return (linux_fxrstor(td, &mc, &uc->uc_mcontext));
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Copied from amd64/amd64/machdep.c
 355  */
 356 int
 357 linux_rt_sigreturn(struct thread *td, struct linux_rt_sigreturn_args *args)
 358 {
 359         struct proc *p;
 360         struct l_rt_sigframe sf;
 361         struct l_sigcontext *context;
 362         struct trapframe *regs;
 363         unsigned long rflags;
 364         sigset_t bmask;
 365         int error;
 366         ksiginfo_t ksi;
 367
 368         regs = td->td_frame;
 369         error = copyin((void *)regs->tf_rbx, &sf, sizeof(sf));
 370         if (error != 0)
 371                 return (error);
 372
 373         p = td->td_proc;
 374         context = &sf.sf_uc.uc_mcontext;
 375         rflags = context->sc_rflags;
 376
 377         /*
 378          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 379          */
 380         /*
 381          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 382          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 383          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 384          * the signal context during signal handling and there is no
 385          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 386          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 387          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 388          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 389          */
 390         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 391                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled rflags %#lx\n",
 392                     p->p_pid, p->p_comm, rflags);
 393                 return (EINVAL);
 394         }
 395
 396         /*
 397          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 398          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 399          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 400          */
 401         if (!CS_SECURE(context->sc_cs)) {
 402                 uprintf("pid %d comm %s linux mangled cs %#x\n",
 403                     p->p_pid, p->p_comm, context->sc_cs);
 404                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 405                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 406                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 407                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 408                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 409                 trapsignal(td, &ksi);
 410                 return (EINVAL);
 411         }
 412
 413         linux_to_bsd_sigset(&sf.sf_uc.uc_sigmask, &bmask);
 414         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &bmask, NULL, 0);
 415
 416         regs->tf_rdi    = context->sc_rdi;
 417         regs->tf_rsi    = context->sc_rsi;
 418         regs->tf_rdx    = context->sc_rdx;
 419         regs->tf_rbp    = context->sc_rbp;
 420         regs->tf_rbx    = context->sc_rbx;
 421         regs->tf_rcx    = context->sc_rcx;
 422         regs->tf_rax    = context->sc_rax;
 423         regs->tf_rip    = context->sc_rip;
 424         regs->tf_rsp    = context->sc_rsp;
 425         regs->tf_r8     = context->sc_r8;
 426         regs->tf_r9     = context->sc_r9;
 427         regs->tf_r10    = context->sc_r10;
 428         regs->tf_r11    = context->sc_r11;
 429         regs->tf_r12    = context->sc_r12;
 430         regs->tf_r13    = context->sc_r13;
 431         regs->tf_r14    = context->sc_r14;
 432         regs->tf_r15    = context->sc_r15;
 433         regs->tf_cs     = context->sc_cs;
 434         regs->tf_err    = context->sc_err;
 435         regs->tf_rflags = rflags;
 436
 437         error = linux_copyin_fpstate(td, &sf.sf_uc);
 438         if (error != 0) {
 439                 uprintf("pid %d comm %s linux can't restore fpu state %d\n",
 440                     p->p_pid, p->p_comm, error);
 441                 return (error);
 442         }
 443
 444         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 445         return (EJUSTRETURN);
 446 }
 447
 448 static int
 449 linux_fxsave(mcontext_t *mcp, void *ufp)
 450 {
 451         struct l_fpstate *fx = (struct l_fpstate *)&mcp->mc_fpstate[0];
 452
 453         bzero(&fx->reserved2[0], sizeof(fx->reserved2));
 454         return (copyout(fx, ufp, sizeof(*fx)));
 455 }
 456
 457 static int
 458 linux_xsave(mcontext_t *mcp, char *xfpusave, char *ufp)
 459 {
 460         struct l_fpstate *fx = (struct l_fpstate *)&mcp->mc_fpstate[0];
 461         uint32_t magic2;
 462         int error;
 463
 464         /* Legacy region of an xsave area. */
 465         fx->sw_reserved.magic1 = LINUX_FP_XSTATE_MAGIC1;
 466         fx->sw_reserved.xstate_size = mcp->mc_xfpustate_len + sizeof(*fx);
 467         fx->sw_reserved.extended_size = fx->sw_reserved.xstate_size +
 468             LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE;
 469         fx->sw_reserved.xfeatures = xsave_mask;
 470
 471         error = copyout(fx, ufp, sizeof(*fx));
 472         if (error != 0)
 473                 return (error);
 474         ufp += sizeof(*fx);
 475
 476         /* Extended region of an xsave area. */
 477         error = copyout(xfpusave, ufp, mcp->mc_xfpustate_len);
 478         if (error != 0)
 479                 return (error);
 480
 481         /* Linux specific end of xsave area marker. */
 482         ufp += mcp->mc_xfpustate_len;
 483         magic2 = LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2;
 484         return (copyout(&magic2, ufp, LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE));
 485 }
 486
 487 static int
 488 linux_copyout_fpstate(struct thread *td, struct l_ucontext *uc, char **sp)
 489 {
 490         size_t xfpusave_len;
 491         char *xfpusave;
 492         mcontext_t mc;
 493         char *ufp = *sp;
 494
 495         get_fpcontext(td, &mc, &xfpusave, &xfpusave_len);
 496         KASSERT(mc.mc_fpformat != _MC_FPFMT_NODEV, ("fpu not present"));
 497
 498         /* Room for fxsave area. */
 499         ufp -= sizeof(struct l_fpstate);
 500         if (xfpusave != NULL) {
 501                 /* Room for xsave area. */
 502                 ufp -= (xfpusave_len + LINUX_FP_XSTATE_MAGIC2_SIZE);
 503                 uc->uc_flags |= LINUX_UC_FP_XSTATE;
 504         }
 505         *sp = ufp = (char *)((unsigned long)ufp & ~0x3Ful);
 506
 507         if (xfpusave != NULL)
 508                 return (linux_xsave(&mc, xfpusave, ufp));
 509         else
 510                 return (linux_fxsave(&mc, ufp));
 511 }
 512
 513 /*
 514  * copied from amd64/amd64/machdep.c
 515  *
 516  * Send an interrupt to process.
 517  */
 518 static void
 519 linux_rt_sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 520 {
 521         struct l_rt_sigframe sf, *sfp;
 522         struct proc *p;
 523         struct thread *td;
 524         struct sigacts *psp;
 525         char *sp;
 526         struct trapframe *regs;
 527         int sig, code;
 528         int oonstack, issiginfo;
 529
 530         td = curthread;
 531         p = td->td_proc;
 532         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 533         sig = linux_translate_traps(ksi->ksi_signo, ksi->ksi_trapno);
 534         psp = p->p_sigacts;
 535         issiginfo = SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig);
 536         code = ksi->ksi_code;
 537         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 538         regs = td->td_frame;
 539         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 540
 541         LINUX_CTR4(rt_sendsig, "%p, %d, %p, %u",
 542             catcher, sig, mask, code);
 543
 544         bzero(&sf, sizeof(sf));
 545         sf.sf_uc.uc_stack.ss_sp = PTROUT(td->td_sigstk.ss_sp);
 546         sf.sf_uc.uc_stack.ss_size = td->td_sigstk.ss_size;
 547         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 548             ? ((oonstack) ? LINUX_SS_ONSTACK : 0) : LINUX_SS_DISABLE;
 549
 550         /* Allocate space for the signal handler context. */
 551         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 552             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 553                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 554         } else
 555                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 556
 557         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 558         PROC_UNLOCK(p);
 559
 560         if (linux_copyout_fpstate(td, &sf.sf_uc, &sp) != 0) {
 561                 uprintf("pid %d comm %s linux can't save fpu state, killing\n",
 562                     p->p_pid, p->p_comm);
 563                 PROC_LOCK(p);
 564                 sigexit(td, SIGILL);
 565         }
 566         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_fpstate = (register_t)sp;
 567
 568         /* Make room, keeping the stack aligned. */
 569         sp -= sizeof(struct l_rt_sigframe);
 570         sfp = (struct l_rt_sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 571
 572         /* Save user context. */
 573         bsd_to_linux_sigset(mask, &sf.sf_uc.uc_sigmask);
 574         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_mask   = sf.sf_uc.uc_sigmask;
 575         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdi    = regs->tf_rdi;
 576         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsi    = regs->tf_rsi;
 577         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rdx    = regs->tf_rdx;
 578         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbp    = regs->tf_rbp;
 579         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rbx    = regs->tf_rbx;
 580         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rcx    = regs->tf_rcx;
 581         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rax    = regs->tf_rax;
 582         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rip    = regs->tf_rip;
 583         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rsp    = regs->tf_rsp;
 584         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r8     = regs->tf_r8;
 585         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r9     = regs->tf_r9;
 586         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r10    = regs->tf_r10;
 587         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r11    = regs->tf_r11;
 588         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r12    = regs->tf_r12;
 589         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r13    = regs->tf_r13;
 590         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r14    = regs->tf_r14;
 591         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_r15    = regs->tf_r15;
 592         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cs     = regs->tf_cs;
 593         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_rflags = regs->tf_rflags;
 594         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_err    = regs->tf_err;
 595         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_trapno = bsd_to_linux_trapcode(code);
 596         sf.sf_uc.uc_mcontext.sc_cr2    = (register_t)ksi->ksi_addr;
 597
 598         /* Translate the signal. */
 599         sig = bsd_to_linux_signal(sig);
 600         /* Fill in POSIX parts. */
 601         siginfo_to_lsiginfo(&ksi->ksi_info, &sf.sf_si, sig);
 602
 603         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 604         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 605                 uprintf("pid %d comm %s has trashed its stack, killing\n",
 606                     p->p_pid, p->p_comm);
 607                 PROC_LOCK(p);
 608                 sigexit(td, SIGILL);
 609         }
 610
 611         fpstate_drop(td);
 612         /* Build the argument list for the signal handler. */
 613         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 614         regs->tf_rax = 0;
 615         if (issiginfo) {
 616                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 617                 regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 618         } else {
 619                 regs->tf_rsi = 0;
 620                 regs->tf_rdx = 0;
 621         }
 622         regs->tf_rcx = (register_t)catcher;
 623         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 624         regs->tf_rip = linux_rt_sigcode;
 625         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 626         regs->tf_cs = _ucodesel;
 627         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
 628         PROC_LOCK(p);
 629         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 630 }
 631
 632 #define LINUX_VSYSCALL_START            (-10UL << 20)
 633 #define LINUX_VSYSCALL_SZ               1024
 634
 635 const unsigned long linux_vsyscall_vector[] = {
 636         LINUX_SYS_gettimeofday,
 637         LINUX_SYS_linux_time,
 638         LINUX_SYS_linux_getcpu,
 639 };
 640
 641 static int
 642 linux_vsyscall(struct thread *td)
 643 {
 644         struct trapframe *frame;
 645         uint64_t retqaddr;
 646         int code, traced;
 647         int error;
 648
 649         frame = td->td_frame;
 650
 651         /* Check %rip for vsyscall area. */
 652         if (__predict_true(frame->tf_rip < LINUX_VSYSCALL_START))
 653                 return (EINVAL);
 654         if ((frame->tf_rip & (LINUX_VSYSCALL_SZ - 1)) != 0)
 655                 return (EINVAL);
 656         code = (frame->tf_rip - LINUX_VSYSCALL_START) / LINUX_VSYSCALL_SZ;
 657         if (code >= nitems(linux_vsyscall_vector))
 658                 return (EINVAL);
 659
 660         /*
 661          * vsyscall called as callq *(%rax), so we must
 662          * use return address from %rsp and also fixup %rsp.
 663          */
 664         error = copyin((void *)frame->tf_rsp, &retqaddr, sizeof(retqaddr));
 665         if (error)
 666                 return (error);
 667
 668         frame->tf_rip = retqaddr;
 669         frame->tf_rax = linux_vsyscall_vector[code];
 670         frame->tf_rsp += 8;
 671
 672         traced = (frame->tf_flags & PSL_T);
 673
 674         amd64_syscall(td, traced);
 675
 676         return (0);
 677 }
 678
 679 struct sysentvec elf_linux_sysvec = {
 680         .sv_size        = LINUX_SYS_MAXSYSCALL,
 681         .sv_table       = linux_sysent,
 682         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 683         .sv_sendsig     = linux_rt_sendsig,
 684         .sv_sigcode     = &_binary_linux_vdso_so_o_start,
 685         .sv_szsigcode   = &linux_szsigcode,
 686         .sv_name        = "Linux ELF64",
 687         .sv_coredump    = elf64_coredump,
 688         .sv_elf_core_osabi = ELFOSABI_NONE,
 689         .sv_elf_core_abi_vendor = LINUX_ABI_VENDOR,
 690         .sv_elf_core_prepare_notes = linux64_prepare_notes,
 691         .sv_minsigstksz = LINUX_MINSIGSTKSZ,
 692         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 693         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48,
 694         .sv_usrstack    = LINUX_USRSTACK_LA48,
 695         .sv_psstrings   = LINUX_PS_STRINGS_LA48,
 696         .sv_psstringssz = sizeof(struct ps_strings),
 697         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 698         .sv_copyout_auxargs = __linuxN(copyout_auxargs),
 699         .sv_copyout_strings = __linuxN(copyout_strings),
 700         .sv_setregs     = linux_exec_setregs,
 701         .sv_fixlimit    = NULL,
 702         .sv_maxssiz     = NULL,
 703         .sv_flags       = SV_ABI_LINUX | SV_LP64 | SV_SHP | SV_SIG_DISCIGN |
 704             SV_SIG_WAITNDQ | SV_TIMEKEEP,
 705         .sv_set_syscall_retval = linux_set_syscall_retval,
 706         .sv_fetch_syscall_args = linux_fetch_syscall_args,
 707         .sv_syscallnames = linux_syscallnames,
 708         .sv_shared_page_base = LINUX_SHAREDPAGE_LA48,
 709         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 710         .sv_schedtail   = linux_schedtail,
 711         .sv_thread_detach = linux_thread_detach,
 712         .sv_trap        = linux_vsyscall,
 713         .sv_hwcap       = NULL,
 714         .sv_hwcap2      = NULL,
 715         .sv_onexec      = linux_on_exec_vmspace,
 716         .sv_onexit      = linux_on_exit,
 717         .sv_ontdexit    = linux_thread_dtor,
 718         .sv_setid_allowed = &linux_setid_allowed_query,
 719         .sv_set_fork_retval = linux_set_fork_retval,
 720 };
 721
 722 static int
 723 linux_on_exec_vmspace(struct proc *p, struct image_params *imgp)
 724 {
 725         int error;
 726
 727         error = linux_map_vdso(p, linux_vdso_obj, linux_vdso_base,
 728             LINUX_VDSOPAGE_SIZE, imgp);
 729         if (error == 0)
 730                 error = linux_on_exec(p, imgp);
 731         return (error);
 732 }
 733
 734 /*
 735  * linux_vdso_install() and linux_exec_sysvec_init() must be called
 736  * after exec_sysvec_init() which is SI_SUB_EXEC (SI_ORDER_ANY).
 737  */
 738 static void
 739 linux_exec_sysvec_init(void *param)
 740 {
 741         l_uintptr_t *ktimekeep_base, *ktsc_selector;
 742         struct sysentvec *sv;
 743         ptrdiff_t tkoff;
 744
 745         sv = param;
 746         amd64_lower_shared_page(sv);
 747         /* Fill timekeep_base */
 748         exec_sysvec_init(sv);
 749
 750         tkoff = kern_timekeep_base - linux_vdso_base;
 751         ktimekeep_base = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 752         *ktimekeep_base = sv->sv_shared_page_base + sv->sv_timekeep_offset;
 753
 754         tkoff = kern_tsc_selector - linux_vdso_base;
 755         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 756         *ktsc_selector = linux_vdso_tsc_selector_idx();
 757         if (bootverbose)
 758                 printf("Linux x86-64 vDSO tsc_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 759
 760         tkoff = kern_cpu_selector - linux_vdso_base;
 761         ktsc_selector = (l_uintptr_t *)(linux_vdso_mapping + tkoff);
 762         *ktsc_selector = linux_vdso_cpu_selector_idx();
 763         if (bootverbose)
 764                 printf("Linux x86-64 vDSO cpu_selector: %lu\n", *ktsc_selector);
 765 }
 766 SYSINIT(elf_linux_exec_sysvec_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_ANY,
 767     linux_exec_sysvec_init, &elf_linux_sysvec);
 768
 769 static void
 770 linux_vdso_install(const void *param)
 771 {
 772         char *vdso_start = &_binary_linux_vdso_so_o_start;
 773         char *vdso_end = &_binary_linux_vdso_so_o_end;
 774
 775         linux_szsigcode = vdso_end - vdso_start;
 776         MPASS(linux_szsigcode <= LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 777
 778         linux_vdso_base = LINUX_VDSOPAGE_LA48;
 779         if (hw_lower_amd64_sharedpage != 0)
 780                 linux_vdso_base -= PAGE_SIZE;
 781
 782         __elfN(linux_vdso_fixup)(vdso_start, linux_vdso_base);
 783
 784         linux_vdso_obj = __elfN(linux_shared_page_init)
 785             (&linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 786         bcopy(vdso_start, linux_vdso_mapping, linux_szsigcode);
 787
 788         linux_vdso_reloc(linux_vdso_mapping, linux_vdso_base);
 789 }
 790 SYSINIT(elf_linux_vdso_init, SI_SUB_EXEC + 1, SI_ORDER_FIRST,
 791     linux_vdso_install, NULL);
 792
 793 static void
 794 linux_vdso_deinstall(const void *param)
 795 {
 796
 797         __elfN(linux_shared_page_fini)(linux_vdso_obj,
 798             linux_vdso_mapping, LINUX_VDSOPAGE_SIZE);
 799 }
 800 SYSUNINIT(elf_linux_vdso_uninit, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 801     linux_vdso_deinstall, NULL);
 802
 803 static void
 804 linux_vdso_reloc(char *mapping, Elf_Addr offset)
 805 {
 806         const Elf_Ehdr *ehdr;
 807         const Elf_Shdr *shdr;
 808         Elf64_Addr *where, val;
 809         Elf_Size rtype, symidx;
 810         const Elf_Rela *rela;
 811         Elf_Addr addr, addend;
 812         int relacnt;
 813         int i, j;
 814
 815         MPASS(offset != 0);
 816
 817         relacnt = 0;
 818         ehdr = (const Elf_Ehdr *)mapping;
 819         shdr = (const Elf_Shdr *)(mapping + ehdr->e_shoff);
 820         for (i = 0; i < ehdr->e_shnum; i++)
 821         {
 822                 switch (shdr[i].sh_type) {
 823                 case SHT_REL:
 824                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected Rel section\n");
 825                         break;
 826                 case SHT_RELA:
 827                         rela = (const Elf_Rela *)(mapping + shdr[i].sh_offset);
 828                         relacnt = shdr[i].sh_size / sizeof(*rela);
 829                 }
 830         }
 831
 832         for (j = 0; j < relacnt; j++, rela++) {
 833                 where = (Elf_Addr *)(mapping + rela->r_offset);
 834                 addend = rela->r_addend;
 835                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 836                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 837
 838                 switch (rtype) {
 839                 case R_X86_64_NONE:     /* none */
 840                         break;
 841
 842                 case R_X86_64_RELATIVE: /* B + A */
 843                         addr = (Elf_Addr)(offset + addend);
 844                         val = addr;
 845                         if (*where != val)
 846                                 *where = val;
 847                         break;
 848                 case R_X86_64_IRELATIVE:
 849                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected ifunc relocation, "
 850                             "symbol index %ld\n", symidx);
 851                         break;
 852                 default:
 853                         printf("Linux x86_64 vDSO: unexpected relocation type %ld, "
 854                             "symbol index %ld\n", rtype, symidx);
 855                 }
 856         }
 857 }
 858
 859 static Elf_Brandnote linux64_brandnote = {
 860         .hdr.n_namesz   = sizeof(GNU_ABI_VENDOR),
 861         .hdr.n_descsz   = 16,
 862         .hdr.n_type     = 1,
 863         .vendor         = GNU_ABI_VENDOR,
 864         .flags          = BN_TRANSLATE_OSREL,
 865         .trans_osrel    = linux_trans_osrel
 866 };
 867
 868 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brand = {
 869         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 870         .machine        = EM_X86_64,
 871         .compat_3_brand = "Linux",
 872         .interp_path    = "/lib64/ld-linux-x86-64.so.2",
 873         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 874         .interp_newpath = NULL,
 875         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 876         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 877 };
 878
 879 static Elf64_Brandinfo linux_glibc2brandshort = {
 880         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 881         .machine        = EM_X86_64,
 882         .compat_3_brand = "Linux",
 883         .interp_path    = "/lib64/ld-linux.so.2",
 884         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 885         .interp_newpath = NULL,
 886         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 887         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 888 };
 889
 890 static Elf64_Brandinfo linux_muslbrand = {
 891         .brand          = ELFOSABI_LINUX,
 892         .machine        = EM_X86_64,
 893         .compat_3_brand = "Linux",
 894         .interp_path    = "/lib/ld-musl-x86_64.so.1",
 895         .sysvec         = &elf_linux_sysvec,
 896         .interp_newpath = NULL,
 897         .brand_note     = &linux64_brandnote,
 898         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE |
 899                             LINUX_BI_FUTEX_REQUEUE
 900 };
 901
 902 Elf64_Brandinfo *linux_brandlist[] = {
 903         &linux_glibc2brand,
 904         &linux_glibc2brandshort,
 905         &linux_muslbrand,
 906         NULL
 907 };
 908
 909 static int
 910 linux64_elf_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 911 {
 912         Elf64_Brandinfo **brandinfo;
 913         int error;
 914         struct linux_ioctl_handler **lihp;
 915
 916         error = 0;
 917
 918         switch(type) {
 919         case MOD_LOAD:
 920                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 921                      ++brandinfo)
 922                         if (elf64_insert_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 923                                 error = EINVAL;
 924                 if (error == 0) {
 925                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 926                                 linux_ioctl_register_handler(*lihp);
 927                         stclohz = (stathz ? stathz : hz);
 928                         if (bootverbose)
 929                                 printf("Linux x86-64 ELF exec handler installed\n");
 930                 } else
 931                         printf("cannot insert Linux x86-64 ELF brand handler\n");
 932                 break;
 933         case MOD_UNLOAD:
 934                 for (brandinfo = &linux_brandlist[0]; *brandinfo != NULL;
 935                      ++brandinfo)
 936                         if (elf64_brand_inuse(*brandinfo))
 937                                 error = EBUSY;
 938                 if (error == 0) {
 939                         for (brandinfo = &linux_brandlist[0];
 940                              *brandinfo != NULL; ++brandinfo)
 941                                 if (elf64_remove_brand_entry(*brandinfo) < 0)
 942                                         error = EINVAL;
 943                 }
 944                 if (error == 0) {
 945                         SET_FOREACH(lihp, linux_ioctl_handler_set)
 946                                 linux_ioctl_unregister_handler(*lihp);
 947                         if (bootverbose)
 948                                 printf("Linux x86_64 ELF exec handler removed\n");
 949                 } else
 950                         printf("Could not deinstall Linux x86_64 ELF interpreter entry\n");
 951                 break;
 952         default:
 953                 return (EOPNOTSUPP);
 954         }
 955         return (error);
 956 }
 957
 958 static moduledata_t linux64_elf_mod = {
 959         "linux64elf",
 960         linux64_elf_modevent,
 961         0
 962 };
 963
 964 DECLARE_MODULE_TIED(linux64elf, linux64_elf_mod, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY);
 965 MODULE_DEPEND(linux64elf, linux_common, 1, 1, 1);
 966 FEATURE(linux64, "Linux 64bit support");