sys/arm64/arm64/elf_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2014, 2015 The FreeBSD Foundation.
   3  * Copyright (c) 2014 Andrew Turner.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This software was developed by Andrew Turner under
   7  * sponsorship from the FreeBSD Foundation.
   8  *
   9  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  10  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/exec.h>
  41 #include <sys/imgact.h>
  42 #include <sys/linker.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/sysent.h>
  45 #include <sys/imgact_elf.h>
  46 #include <sys/syscall.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/vnode.h>
  49
  50 #include <vm/vm.h>
  51 #include <vm/vm_param.h>
  52
  53 #include <machine/elf.h>
  54 #include <machine/md_var.h>
  55
  56 #include "linker_if.h"
  57
  58 u_long __read_frequently elf_hwcap;
  59 u_long __read_frequently elf_hwcap2;
  60
  61 static struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec = {
  62         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  63         .sv_table       = sysent,
  64         .sv_transtrap   = NULL,
  65         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  66         .sv_sendsig     = sendsig,
  67         .sv_sigcode     = sigcode,
  68         .sv_szsigcode   = &szsigcode,
  69         .sv_name        = "FreeBSD ELF64",
  70         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  71         .sv_imgact_try  = NULL,
  72         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  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_READ | VM_PROT_WRITE,
  78         .sv_copyout_auxargs = __elfN(freebsd_copyout_auxargs),
  79         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  80         .sv_setregs     = exec_setregs,
  81         .sv_fixlimit    = NULL,
  82         .sv_maxssiz     = NULL,
  83         .sv_flags       = SV_SHP | SV_TIMEKEEP | SV_ABI_FREEBSD | SV_LP64 |
  84             SV_ASLR,
  85         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  86         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  87         .sv_syscallnames = syscallnames,
  88         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  89         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  90         .sv_schedtail   = NULL,
  91         .sv_thread_detach = NULL,
  92         .sv_trap        = NULL,
  93         .sv_hwcap       = &elf_hwcap,
  94         .sv_hwcap2      = &elf_hwcap2,
  95 };
  96 INIT_SYSENTVEC(elf64_sysvec, &elf64_freebsd_sysvec);
  97
  98 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info = {
  99         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 100         .machine        = EM_AARCH64,
 101         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 102         .emul_path      = NULL,
 103         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 104         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 105         .interp_newpath = NULL,
 106         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 107         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 108 };
 109
 110 SYSINIT(elf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 111     (sysinit_cfunc_t)elf64_insert_brand_entry, &freebsd_brand_info);
 112
 113 void
 114 elf64_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 115     size_t *off __unused)
 116 {
 117
 118 }
 119
 120 bool
 121 elf_is_ifunc_reloc(Elf_Size r_info __unused)
 122 {
 123
 124         return (ELF_R_TYPE(r_info) == R_AARCH64_IRELATIVE);
 125 }
 126
 127 static int
 128 reloc_instr_imm(Elf32_Addr *where, Elf_Addr val, u_int msb, u_int lsb)
 129 {
 130
 131         /* Check bounds: upper bits must be all ones or all zeros. */
 132         if ((uint64_t)((int64_t)val >> (msb + 1)) + 1 > 1)
 133                 return (-1);
 134         val >>= lsb;
 135         val &= (1 << (msb - lsb + 1)) - 1;
 136         *where |= (Elf32_Addr)val;
 137         return (0);
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Process a relocation.  Support for some static relocations is required
 142  * in order for the -zifunc-noplt optimization to work.
 143  */
 144 static int
 145 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 146     int type, int flags, elf_lookup_fn lookup)
 147 {
 148 #define ARM64_ELF_RELOC_LOCAL           (1 << 0)
 149 #define ARM64_ELF_RELOC_LATE_IFUNC      (1 << 1)
 150         Elf_Addr *where, addr, addend, val;
 151         Elf_Word rtype, symidx;
 152         const Elf_Rel *rel;
 153         const Elf_Rela *rela;
 154         int error;
 155
 156         switch (type) {
 157         case ELF_RELOC_REL:
 158                 rel = (const Elf_Rel *)data;
 159                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rel->r_offset);
 160                 addend = *where;
 161                 rtype = ELF_R_TYPE(rel->r_info);
 162                 symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
 163                 break;
 164         case ELF_RELOC_RELA:
 165                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 166                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 167                 addend = rela->r_addend;
 168                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 169                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 170                 break;
 171         default:
 172                 panic("unknown reloc type %d\n", type);
 173         }
 174
 175         if ((flags & ARM64_ELF_RELOC_LATE_IFUNC) != 0) {
 176                 KASSERT(type == ELF_RELOC_RELA,
 177                     ("Only RELA ifunc relocations are supported"));
 178                 if (rtype != R_AARCH64_IRELATIVE)
 179                         return (0);
 180         }
 181
 182         if ((flags & ARM64_ELF_RELOC_LOCAL) != 0) {
 183                 if (rtype == R_AARCH64_RELATIVE)
 184                         *where = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 185                 return (0);
 186         }
 187
 188         error = 0;
 189         switch (rtype) {
 190         case R_AARCH64_NONE:
 191         case R_AARCH64_RELATIVE:
 192                 break;
 193         case R_AARCH64_TSTBR14:
 194                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 195                 if (error != 0)
 196                         return (-1);
 197                 error = reloc_instr_imm((Elf32_Addr *)where,
 198                     addr + addend - (Elf_Addr)where, 15, 2);
 199                 break;
 200         case R_AARCH64_CONDBR19:
 201                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 202                 if (error != 0)
 203                         return (-1);
 204                 error = reloc_instr_imm((Elf32_Addr *)where,
 205                     addr + addend - (Elf_Addr)where, 20, 2);
 206                 break;
 207         case R_AARCH64_JUMP26:
 208         case R_AARCH64_CALL26:
 209                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 210                 if (error != 0)
 211                         return (-1);
 212                 error = reloc_instr_imm((Elf32_Addr *)where,
 213                     addr + addend - (Elf_Addr)where, 27, 2);
 214                 break;
 215         case R_AARCH64_ABS64:
 216         case R_AARCH64_GLOB_DAT:
 217         case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
 218                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 219                 if (error != 0)
 220                         return (-1);
 221                 *where = addr + addend;
 222                 break;
 223         case R_AARCH64_IRELATIVE:
 224                 addr = relocbase + addend;
 225                 val = ((Elf64_Addr (*)(void))addr)();
 226                 if (*where != val)
 227                         *where = val;
 228                 break;
 229         default:
 230                 printf("kldload: unexpected relocation type %d\n", rtype);
 231                 return (-1);
 232         }
 233         return (error);
 234 }
 235
 236 int
 237 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 238     int type, elf_lookup_fn lookup)
 239 {
 240
 241         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type,
 242             ARM64_ELF_RELOC_LOCAL, lookup));
 243 }
 244
 245 /* Process one elf relocation with addend. */
 246 int
 247 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 248     elf_lookup_fn lookup)
 249 {
 250
 251         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 252 }
 253
 254 int
 255 elf_reloc_late(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 256     int type, elf_lookup_fn lookup)
 257 {
 258
 259         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type,
 260             ARM64_ELF_RELOC_LATE_IFUNC, lookup));
 261 }
 262
 263 int
 264 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 265 {
 266
 267         if (lf->id != 1)
 268                 cpu_icache_sync_range((vm_offset_t)lf->address, lf->size);
 269         return (0);
 270 }
 271
 272 int
 273 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 274 {
 275
 276         return (0);
 277 }
 278
 279 int
 280 elf_cpu_parse_dynamic(caddr_t loadbase __unused, Elf_Dyn *dynamic __unused)
 281 {
 282
 283         return (0);
 284 }