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