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