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
  56 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  57         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  58         .sv_table       = sysent,
  59         .sv_mask        = 0,
  60         .sv_errsize     = 0,
  61         .sv_errtbl      = NULL,
  62         .sv_transtrap   = NULL,
  63         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  64         .sv_sendsig     = sendsig,
  65         .sv_sigcode     = sigcode,
  66         .sv_szsigcode   = &szsigcode,
  67         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  68         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  69         .sv_imgact_try  = NULL,
  70         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  71         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  72         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  73         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  74         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  75         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  76         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  77         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  78         .sv_setregs     = exec_setregs,
  79         .sv_fixlimit    = NULL,
  80         .sv_maxssiz     = NULL,
  81         .sv_flags       =
  82 #if __ARM_ARCH >= 6
  83                           SV_SHP | SV_TIMEKEEP |
  84 #endif
  85                           SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32,
  86         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  87         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  88         .sv_syscallnames = syscallnames,
  89         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  90         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  91         .sv_schedtail   = NULL,
  92         .sv_thread_detach = NULL,
  93         .sv_trap        = NULL,
  94         .sv_hwcap       = &elf_hwcap,
  95 };
  96 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
  97
  98 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
  99         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 100         .machine        = EM_ARM,
 101         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 102         .emul_path      = NULL,
 103         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 104         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 105         .interp_newpath = NULL,
 106         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 107         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 108         .header_supported= elf32_arm_abi_supported,
 109 };
 110
 111 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 112         (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 113         &freebsd_brand_info);
 114
 115 static boolean_t
 116 elf32_arm_abi_supported(struct image_params *imgp)
 117 {
 118         const Elf_Ehdr *hdr = (const Elf_Ehdr *)imgp->image_header;
 119
 120         /*
 121          * When configured for EABI, FreeBSD supports EABI vesions 4 and 5.
 122          */
 123         if (EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags) < EF_ARM_EABI_FREEBSD_MIN) {
 124                 if (bootverbose)
 125                         uprintf("Attempting to execute non EABI binary (rev %d) image %s",
 126                             EF_ARM_EABI_VERSION(hdr->e_flags), imgp->args->fname);
 127                 return (FALSE);
 128         }
 129         return (TRUE);
 130 }
 131
 132 void
 133 elf32_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 134 {
 135 #ifdef VFP
 136         mcontext_vfp_t vfp;
 137
 138         if (dst != NULL) {
 139                 get_vfpcontext(td, &vfp);
 140                 *off = elf32_populate_note(NT_ARM_VFP, &vfp, dst, sizeof(vfp),
 141                     NULL);
 142         } else
 143                 *off = elf32_populate_note(NT_ARM_VFP, NULL, NULL, sizeof(vfp),
 144                     NULL);
 145 #endif
 146 }
 147
 148 /*
 149  * It is possible for the compiler to emit relocations for unaligned data.
 150  * We handle this situation with these inlines.
 151  */
 152 #define RELOC_ALIGNED_P(x) \
 153         (((uintptr_t)(x) & (sizeof(void *) - 1)) == 0)
 154
 155 static __inline Elf_Addr
 156 load_ptr(Elf_Addr *where)
 157 {
 158         Elf_Addr res;
 159
 160         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 161                 return *where;
 162         memcpy(&res, where, sizeof(res));
 163         return (res);
 164 }
 165
 166 static __inline void
 167 store_ptr(Elf_Addr *where, Elf_Addr val)
 168 {
 169         if (RELOC_ALIGNED_P(where))
 170                 *where = val;
 171         else
 172                 memcpy(where, &val, sizeof(val));
 173 }
 174 #undef RELOC_ALIGNED_P
 175
 176
 177 /* Process one elf relocation with addend. */
 178 static int
 179 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 180     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 181 {
 182         Elf_Addr *where;
 183         Elf_Addr addr;
 184         Elf_Addr addend;
 185         Elf_Word rtype, symidx;
 186         const Elf_Rel *rel;
 187         const Elf_Rela *rela;
 188         int error;
 189
 190         switch (type) {
 191         case ELF_RELOC_REL:
 192                 rel = (const Elf_Rel *)data;
 193                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rel->r_offset);
 194                 addend = load_ptr(where);
 195                 rtype = ELF_R_TYPE(rel->r_info);
 196                 symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
 197                 break;
 198         case ELF_RELOC_RELA:
 199                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 200                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 201                 addend = rela->r_addend;
 202                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 203                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 204                 break;
 205         default:
 206                 panic("unknown reloc type %d\n", type);
 207         }
 208
 209         if (local) {
 210                 if (rtype == R_ARM_RELATIVE) {  /* A + B */
 211                         addr = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 212                         if (load_ptr(where) != addr)
 213                                 store_ptr(where, addr);
 214                 }
 215                 return (0);
 216         }
 217
 218         switch (rtype) {
 219
 220                 case R_ARM_NONE:        /* none */
 221                         break;
 222
 223                 case R_ARM_ABS32:
 224                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 225                         if (error != 0)
 226                                 return -1;
 227                         store_ptr(where, addr + load_ptr(where));
 228                         break;
 229
 230                 case R_ARM_COPY:        /* none */
 231                         /*
 232                          * There shouldn't be copy relocations in kernel
 233                          * objects.
 234                          */
 235                         printf("kldload: unexpected R_COPY relocation\n");
 236                         return -1;
 237                         break;
 238
 239                 case R_ARM_JUMP_SLOT:
 240                         error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 241                         if (error == 0) {
 242                                 store_ptr(where, addr);
 243                                 return (0);
 244                         }
 245                         return (-1);
 246                 case R_ARM_RELATIVE:
 247                         break;
 248
 249                 default:
 250                         printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 251                                rtype);
 252                         return -1;
 253         }
 254         return(0);
 255 }
 256
 257 int
 258 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 259     elf_lookup_fn lookup)
 260 {
 261
 262         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 263 }
 264
 265 int
 266 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 267     int type, elf_lookup_fn lookup)
 268 {
 269
 270         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 271 }
 272
 273 int
 274 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 275 {
 276
 277         /*
 278          * The pmap code does not do an icache sync upon establishing executable
 279          * mappings in the kernel pmap.  It's an optimization based on the fact
 280          * that kernel memory allocations always have EXECUTABLE protection even
 281          * when the memory isn't going to hold executable code.  The only time
 282          * kernel memory holding instructions does need a sync is after loading
 283          * a kernel module, and that's when this function gets called.
 284          *
 285          * This syncs data and instruction caches after loading a module.  We
 286          * don't worry about the kernel itself (lf->id is 1) as locore.S did
 287          * that on entry.  Even if data cache maintenance was done by IO code,
 288          * the relocation fixup process creates dirty cache entries that we must
 289          * write back before doing icache sync. The instruction cache sync also
 290          * invalidates the branch predictor cache on platforms that have one.
 291          */
 292         if (lf->id == 1)
 293                 return (0);
 294 #if __ARM_ARCH >= 6
 295         dcache_wb_pou((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 296         icache_inv_all();
 297 #else
 298         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 299         cpu_l2cache_wb_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 300         cpu_icache_sync_range((vm_offset_t)lf->address, (vm_size_t)lf->size);
 301 #endif
 302         return (0);
 303 }
 304
 305 int
 306 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 307 {
 308
 309         return (0);
 310 }