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/acle-compat.h>
  47 #include <machine/elf.h>
  48 #include <machine/md_var.h>
  49
  50 static boolean_t elf32_arm_abi_supported(struct image_params *);
  51
  52 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  53         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  54         .sv_table       = sysent,
  55         .sv_mask        = 0,
  56         .sv_errsize     = 0,
  57         .sv_errtbl      = NULL,
  58         .sv_transtrap   = NULL,
  59         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  60         .sv_sendsig     = sendsig,
  61         .sv_sigcode     = sigcode,
  62         .sv_szsigcode   = &szsigcode,
  63         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  64         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  65         .sv_imgact_try  = NULL,
  66         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  67         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  68         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  69         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  70         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  71         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  72         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  73         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  74         .sv_setregs     = exec_setregs,
  75         .sv_fixlimit    = NULL,
  76         .sv_maxssiz     = NULL,
  77         .sv_flags       =
  78 #if __ARM_ARCH >= 6
  79                           SV_SHP | SV_TIMEKEEP |
  80 #endif
  81                           SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32,
  82         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  83         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  84         .sv_syscallnames = syscallnames,
  85         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  86         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  87         .sv_schedtail   = NULL,
  88         .sv_thread_detach = NULL,
  89         .sv_trap        = NULL,
  90 };
  91 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
  92
  93 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
  94         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
  95         .machine        = EM_ARM,
  96         .compat_3_brand = "FreeBSD",
  97         .emul_path      = NULL,
  98         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
  99         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 100         .interp_newpath = NULL,
 101         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 102         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 103         .header_supported= elf32_arm_abi_supported,
 104 };
 105
 106 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 107         (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 108         &freebsd_brand_info);
 109
 110 static boolean_t
 111 elf32_arm_abi_supported(struct image_params *imgp)
 112 {
 113         const Elf_Ehdr *hdr = (const Elf_Ehdr *)imgp->image_header;
 114
 115         /*
 116          * When configured for EABI, FreeBSD supports EABI vesions 4 and 5.
 117          */
 118         if (EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags) < EF_ARM_EABI_FREEBSD_MIN) {
 119                 if (bootverbose)
 120                         uprintf("Attempting to execute non EABI binary (rev %d) image %s",
 121                             EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags), imgp->args->fname);
 122                 return (FALSE);
 123         }
 124         return (TRUE);
 125 }
 126
 127 void
 128 elf32_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 129     size_t *off __unused)
 130 {
 131 }
 132
 133 /*
 134  * It is possible for the compiler to emit relocations for unaligned data.
 135  * We handle this situation with these inlines.
 136  */
 137 #define RELOC_ALIGNED_P(x) \
 138         (((uintptr_t)(x) & (sizeof(void *) - 1)) == 0)
 139
 140 static __inline Elf_Addr
 141 load_ptr(Elf_Addr *where)
 142 {
 143         Elf_Addr res;
 144
 145         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 146                 return *where;
 147         memcpy(&res, where, sizeof(res));
 148         return (res);
 149 }
 150
 151 static __inline void
 152 store_ptr(Elf_Addr *where, Elf_Addr val)
 153 {
 154         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 155                 *where = val;
 156         else
 157                 memcpy(where, &val, sizeof(val));
 158 }
 159 #undef RELOC_ALIGNED_P
 160
 161
 162 /* Process one elf relocation with addend. */
 163 static int
 164 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 165     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 166 {
 167         Elf_Addr *where;
 168         Elf_Addr addr;
 169         Elf_Addr addend;
 170         Elf_Word rtype, symidx;
 171         const Elf_Rel *rel;
 172         const Elf_Rela *rela;
 173         int error;
 174
 175         switch (type) {
 176         case ELF_RELOC_REL:
 177                 rel = (const Elf_Rel *)data;
 178                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rel->r_offset);
 179                 addend = load_ptr(where);
 180                 rtype = ELF_R_TYPE(rel->r_info);
 181                 symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
 182                 break;
 183         case ELF_RELOC_RELA:
 184                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 185                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 186                 addend = rela->r_addend;
 187                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 188                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 189                 break;
 190         default:
 191                 panic("unknown reloc type %d\n", type);
 192         }
 193
 194         if (local) {
 195                 if (rtype == R_ARM_RELATIVE) {  /* A + B */
 196                         addr = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 197                         if (load_ptr(where) != addr)
 198                                 store_ptr(where, addr);
 199                 }
 200                 return (0);
 201         }
 202
 203         switch (rtype) {
 204
 205                 case R_ARM_NONE:        /* none */
 206                         break;
 207
 208                 case R_ARM_ABS32:
 209                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 210                         if (error != 0)
 211                                 return -1;
 212                         store_ptr(where, addr + load_ptr(where));
 213                         break;
 214
 215                 case R_ARM_COPY:        /* none */
 216                         /*
 217                          * There shouldn't be copy relocations in kernel
 218                          * objects.
 219                          */
 220                         printf("kldload: unexpected R_COPY relocation\n");
 221                         return -1;
 222                         break;
 223
 224                 case R_ARM_JUMP_SLOT:
 225                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 226                         if (error == 0) {
 227                                 store_ptr(where, addr);
 228                                 return (0);
 229                         }
 230                         return (-1);
 231                 case R_ARM_RELATIVE:
 232                         break;
 233
 234                 default:
 235                         printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 236                                rtype);
 237                         return -1;
 238         }
 239         return(0);
 240 }
 241
 242 int
 243 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 244     elf_lookup_fn lookup)
 245 {
 246
 247         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 248 }
 249
 250 int
 251 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 252     int type, elf_lookup_fn lookup)
 253 {
 254
 255         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 256 }
 257
 258 int
 259 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 260 {
 261
 262         /*
 263          * The pmap code does not do an icache sync upon establishing executable
 264          * mappings in the kernel pmap.  It's an optimization based on the fact
 265          * that kernel memory allocations always have EXECUTABLE protection even
 266          * when the memory isn't going to hold executable code.  The only time
 267          * kernel memory holding instructions does need a sync is after loading
 268          * a kernel module, and that's when this function gets called.
 269          *
 270          * This syncs data and instruction caches after loading a module.  We
 271          * don't worry about the kernel itself (lf->id is 1) as locore.S did
 272          * that on entry.  Even if data cache maintenance was done by IO code,
 273          * the relocation fixup process creates dirty cache entries that we must
 274          * write back before doing icache sync. The instruction cache sync also
 275          * invalidates the branch predictor cache on platforms that have one.
 276          */
 277         if (lf->id == 1)
 278                 return (0);
 279 #if __ARM_ARCH >= 6
 280         dcache_wb_pou((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 281         icache_inv_all();
 282 #else
 283         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 284         cpu_l2cache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 285         cpu_icache_sync_all();
 286 #endif
 287         return (0);
 288 }
 289
 290 int
 291 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 292 {
 293
 294         return (0);
 295 }