sys/arm/arm/elf_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright 1996-1998 John D. Polstra.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 #include <sys/cdefs.h>
  27 __FBSDID("$FreeBSD$");
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/kernel.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/exec.h>
  33 #include <sys/imgact.h>
  34 #include <sys/linker.h>
  35 #include <sys/sysent.h>
  36 #include <sys/imgact_elf.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/syscall.h>
  39 #include <sys/signalvar.h>
  40 #include <sys/vnode.h>
  41
  42 #include <vm/vm.h>
  43 #include <vm/pmap.h>
  44 #include <vm/vm_param.h>
  45
  46 #include <machine/elf.h>
  47 #include <machine/md_var.h>
  48 #ifdef VFP
  49 #include <machine/vfp.h>
  50 #endif
  51
  52 static boolean_t elf32_arm_abi_supported(struct image_params *);
  53
  54 u_long elf_hwcap;
  55 u_long elf_hwcap2;
  56
  57 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  58         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  59         .sv_table       = sysent,
  60         .sv_mask        = 0,
  61         .sv_errsize     = 0,
  62         .sv_errtbl      = NULL,
  63         .sv_transtrap   = NULL,
  64         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  65         .sv_sendsig     = sendsig,
  66         .sv_sigcode     = sigcode,
  67         .sv_szsigcode   = &szsigcode,
  68         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  69         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  70         .sv_imgact_try  = NULL,
  71         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  72         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  73         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  74         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  75         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  76         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  77         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  78         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  79         .sv_setregs     = exec_setregs,
  80         .sv_fixlimit    = NULL,
  81         .sv_maxssiz     = NULL,
  82         .sv_flags       =
  83 #if __ARM_ARCH >= 6
  84                           SV_SHP | SV_TIMEKEEP |
  85 #endif
  86                           SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32 | SV_HWCAP,
  87         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  88         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  89         .sv_syscallnames = syscallnames,
  90         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  91         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  92         .sv_schedtail   = NULL,
  93         .sv_thread_detach = NULL,
  94         .sv_trap        = NULL,
  95         .sv_hwcap       = &elf_hwcap,
  96         .sv_hwcap2      = &elf_hwcap2,
  97 };
  98 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
  99
 100 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 101         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 102         .machine        = EM_ARM,
 103         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 104         .emul_path      = NULL,
 105         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 106         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 107         .interp_newpath = NULL,
 108         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 109         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 110         .header_supported= elf32_arm_abi_supported,
 111 };
 112
 113 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 114         (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 115         &freebsd_brand_info);
 116
 117 static boolean_t
 118 elf32_arm_abi_supported(struct image_params *imgp)
 119 {
 120         const Elf_Ehdr *hdr = (const Elf_Ehdr *)imgp->image_header;
 121
 122         /*
 123          * When configured for EABI, FreeBSD supports EABI vesions 4 and 5.
 124          */
 125         if (EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags) < EF_ARM_EABI_FREEBSD_MIN) {
 126                 if (bootverbose)
 127                         uprintf("Attempting to execute non EABI binary (rev %d) image %s",
 128                             EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags), imgp->args->fname);
 129                 return (FALSE);
 130         }
 131         return (TRUE);
 132 }
 133
 134 void
 135 elf32_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 136 {
 137 #ifdef VFP
 138         mcontext_vfp_t vfp;
 139
 140         if (dst != NULL) {
 141                 get_vfpcontext(td, &vfp);
 142                 *off = elf32_populate_note(NT_ARM_VFP, &vfp, dst, sizeof(vfp),
 143                     NULL);
 144         } else
 145                 *off = elf32_populate_note(NT_ARM_VFP, NULL, NULL, sizeof(vfp),
 146                     NULL);
 147 #endif
 148 }
 149
 150 /*
 151  * It is possible for the compiler to emit relocations for unaligned data.
 152  * We handle this situation with these inlines.
 153  */
 154 #define RELOC_ALIGNED_P(x) \
 155         (((uintptr_t)(x) & (sizeof(void *) - 1)) == 0)
 156
 157 static __inline Elf_Addr
 158 load_ptr(Elf_Addr *where)
 159 {
 160         Elf_Addr res;
 161
 162         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 163                 return *where;
 164         memcpy(&res, where, sizeof(res));
 165         return (res);
 166 }
 167
 168 static __inline void
 169 store_ptr(Elf_Addr *where, Elf_Addr val)
 170 {
 171         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 172                 *where = val;
 173         else
 174                 memcpy(where, &val, sizeof(val));
 175 }
 176 #undef RELOC_ALIGNED_P
 177
 178
 179 /* Process one elf relocation with addend. */
 180 static int
 181 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 182     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 183 {
 184         Elf_Addr *where;
 185         Elf_Addr addr;
 186         Elf_Addr addend;
 187         Elf_Word rtype, symidx;
 188         const Elf_Rel *rel;
 189         const Elf_Rela *rela;
 190         int error;
 191
 192         switch (type) {
 193         case ELF_RELOC_REL:
 194                 rel = (const Elf_Rel *)data;
 195                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rel->r_offset);
 196                 addend = load_ptr(where);
 197                 rtype = ELF_R_TYPE(rel->r_info);
 198                 symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
 199                 break;
 200         case ELF_RELOC_RELA:
 201                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 202                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 203                 addend = rela->r_addend;
 204                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 205                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 206                 break;
 207         default:
 208                 panic("unknown reloc type %d\n", type);
 209         }
 210
 211         if (local) {
 212                 if (rtype == R_ARM_RELATIVE) {  /* A + B */
 213                         addr = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 214                         if (load_ptr(where) != addr)
 215                                 store_ptr(where, addr);
 216                 }
 217                 return (0);
 218         }
 219
 220         switch (rtype) {
 221
 222                 case R_ARM_NONE:        /* none */
 223                         break;
 224
 225                 case R_ARM_ABS32:
 226                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 227                         if (error != 0)
 228                                 return -1;
 229                         store_ptr(where, addr + load_ptr(where));
 230                         break;
 231
 232                 case R_ARM_COPY:        /* none */
 233                         /*
 234                          * There shouldn't be copy relocations in kernel
 235                          * objects.
 236                          */
 237                         printf("kldload: unexpected R_COPY relocation\n");
 238                         return -1;
 239                         break;
 240
 241                 case R_ARM_JUMP_SLOT:
 242                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 243                         if (error == 0) {
 244                                 store_ptr(where, addr);
 245                                 return (0);
 246                         }
 247                         return (-1);
 248                 case R_ARM_RELATIVE:
 249                         break;
 250
 251                 default:
 252                         printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 253                                rtype);
 254                         return -1;
 255         }
 256         return(0);
 257 }
 258
 259 int
 260 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 261     elf_lookup_fn lookup)
 262 {
 263
 264         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 265 }
 266
 267 int
 268 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 269     int type, elf_lookup_fn lookup)
 270 {
 271
 272         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 273 }
 274
 275 int
 276 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 277 {
 278
 279         /*
 280          * The pmap code does not do an icache sync upon establishing executable
 281          * mappings in the kernel pmap.  It's an optimization based on the fact
 282          * that kernel memory allocations always have EXECUTABLE protection even
 283          * when the memory isn't going to hold executable code.  The only time
 284          * kernel memory holding instructions does need a sync is after loading
 285          * a kernel module, and that's when this function gets called.
 286          *
 287          * This syncs data and instruction caches after loading a module.  We
 288          * don't worry about the kernel itself (lf->id is 1) as locore.S did
 289          * that on entry.  Even if data cache maintenance was done by IO code,
 290          * the relocation fixup process creates dirty cache entries that we must
 291          * write back before doing icache sync. The instruction cache sync also
 292          * invalidates the branch predictor cache on platforms that have one.
 293          */
 294         if (lf->id == 1)
 295                 return (0);
 296 #if __ARM_ARCH >= 6
 297         dcache_wb_pou((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 298         icache_inv_all();
 299 #else
 300         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 301         cpu_l2cache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 302         cpu_icache_sync_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 303 #endif
 304         return (0);
 305 }
 306
 307 int
 308 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 309 {
 310
 311         return (0);
 312 }