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