sys/powerpc/powerpc/elf32_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright 1996-1998 John D. Polstra.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD$
  28  */
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/kernel.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33
  34 #define __ELF_WORD_SIZE 32
  35
  36 #include <sys/exec.h>
  37 #include <sys/imgact.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/proc.h>
  40 #include <sys/namei.h>
  41 #include <sys/fcntl.h>
  42 #include <sys/sysent.h>
  43 #include <sys/imgact_elf.h>
  44 #include <sys/syscall.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/signalvar.h>
  47 #include <sys/vnode.h>
  48 #include <sys/linker.h>
  49
  50 #include <vm/vm.h>
  51 #include <vm/vm_param.h>
  52
  53 #include <machine/altivec.h>
  54 #include <machine/cpu.h>
  55 #include <machine/fpu.h>
  56 #include <machine/elf.h>
  57 #include <machine/reg.h>
  58 #include <machine/md_var.h>
  59
  60 #ifdef __powerpc64__
  61 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  62 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
  63
  64 extern const char *freebsd32_syscallnames[];
  65 static void ppc32_fixlimit(struct rlimit *rl, int which);
  66
  67 static SYSCTL_NODE(_compat, OID_AUTO, ppc32, CTLFLAG_RW, 0, "32-bit mode");
  68
  69 #define PPC32_MAXDSIZ (1024*1024*1024)
  70 static u_long ppc32_maxdsiz = PPC32_MAXDSIZ;
  71 SYSCTL_ULONG(_compat_ppc32, OID_AUTO, maxdsiz, CTLFLAG_RWTUN, &ppc32_maxdsiz,
  72              0, "");
  73 #define PPC32_MAXSSIZ (64*1024*1024)
  74 u_long ppc32_maxssiz = PPC32_MAXSSIZ;
  75 SYSCTL_ULONG(_compat_ppc32, OID_AUTO, maxssiz, CTLFLAG_RWTUN, &ppc32_maxssiz,
  76              0, "");
  77 #endif
  78
  79 struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec = {
  80         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  81 #ifdef __powerpc64__
  82         .sv_table       = freebsd32_sysent,
  83 #else
  84         .sv_table       = sysent,
  85 #endif
  86         .sv_errsize     = 0,
  87         .sv_errtbl      = NULL,
  88         .sv_transtrap   = NULL,
  89         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  90         .sv_copyout_auxargs = __elfN(freebsd_copyout_auxargs),
  91         .sv_sendsig     = sendsig,
  92         .sv_sigcode     = sigcode32,
  93         .sv_szsigcode   = &szsigcode32,
  94         .sv_name        = "FreeBSD ELF32",
  95         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  96         .sv_imgact_try  = NULL,
  97         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  98         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  99         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 100 #ifdef __powerpc64__
 101         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS32,
 102         .sv_usrstack    = FREEBSD32_USRSTACK,
 103         .sv_psstrings   = FREEBSD32_PS_STRINGS,
 104         .sv_copyout_strings = freebsd32_copyout_strings,
 105         .sv_setregs     = ppc32_setregs,
 106         .sv_syscallnames = freebsd32_syscallnames,
 107         .sv_fixlimit    = ppc32_fixlimit,
 108 #else
 109         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
 110         .sv_usrstack    = USRSTACK,
 111         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
 112         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
 113         .sv_setregs     = exec_setregs,
 114         .sv_syscallnames = syscallnames,
 115         .sv_fixlimit    = NULL,
 116 #endif
 117         .sv_maxssiz     = NULL,
 118         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_ILP32 | SV_SHP | SV_ASLR,
 119         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 120         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 121         .sv_shared_page_base = FREEBSD32_SHAREDPAGE,
 122         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 123         .sv_schedtail   = NULL,
 124         .sv_thread_detach = NULL,
 125         .sv_trap        = NULL,
 126         .sv_hwcap       = &cpu_features,
 127         .sv_hwcap2      = &cpu_features2,
 128 };
 129 INIT_SYSENTVEC(elf32_sysvec, &elf32_freebsd_sysvec);
 130
 131 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_info = {
 132         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 133         .machine        = EM_PPC,
 134         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 135         .emul_path      = NULL,
 136         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 137         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 138 #ifdef __powerpc64__
 139         .interp_newpath = "/libexec/ld-elf32.so.1",
 140 #else
 141         .interp_newpath = NULL,
 142 #endif
 143         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 144         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 145 };
 146
 147 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_FIRST,
 148     (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 149     &freebsd_brand_info);
 150
 151 static Elf32_Brandinfo freebsd_brand_oinfo = {
 152         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 153         .machine        = EM_PPC,
 154         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 155         .emul_path      = NULL,
 156         .interp_path    = "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 157         .sysvec         = &elf32_freebsd_sysvec,
 158         .interp_newpath = NULL,
 159         .brand_note     = &elf32_freebsd_brandnote,
 160         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 161 };
 162
 163 SYSINIT(oelf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 164         (sysinit_cfunc_t) elf32_insert_brand_entry,
 165         &freebsd_brand_oinfo);
 166
 167 void elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase);
 168
 169 void
 170 elf32_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 171 {
 172         size_t len;
 173         struct pcb *pcb;
 174         uint64_t vshr[32];
 175         uint64_t *vsr_dw1;
 176         int vsr_idx;
 177
 178         len = 0;
 179         pcb = td->td_pcb;
 180
 181         if (pcb->pcb_flags & PCB_VEC) {
 182                 save_vec_nodrop(td);
 183                 if (dst != NULL) {
 184                         len += elf32_populate_note(NT_PPC_VMX,
 185                             &pcb->pcb_vec, (char *)dst + len,
 186                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 187                 } else
 188                         len += elf32_populate_note(NT_PPC_VMX, NULL, NULL,
 189                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 190         }
 191
 192         if (pcb->pcb_flags & PCB_VSX) {
 193                 save_fpu_nodrop(td);
 194                 if (dst != NULL) {
 195                         /*
 196                          * Doubleword 0 of VSR0-VSR31 overlap with FPR0-FPR31 and
 197                          * VSR32-VSR63 overlap with VR0-VR31, so we only copy
 198                          * the non-overlapping data, which is doubleword 1 of VSR0-VSR31.
 199                          */
 200                         for (vsr_idx = 0; vsr_idx < nitems(vshr); vsr_idx++) {
 201                                 vsr_dw1 = (uint64_t *)&pcb->pcb_fpu.fpr[vsr_idx].vsr[2];
 202                                 vshr[vsr_idx] = *vsr_dw1;
 203                         }
 204                         len += elf32_populate_note(NT_PPC_VSX,
 205                             vshr, (char *)dst + len,
 206                             sizeof(vshr), NULL);
 207                 } else
 208                         len += elf32_populate_note(NT_PPC_VSX, NULL, NULL,
 209                             sizeof(vshr), NULL);
 210         }
 211
 212         *off = len;
 213 }
 214
 215 #ifndef __powerpc64__
 216 bool
 217 elf_is_ifunc_reloc(Elf_Size r_info __unused)
 218 {
 219
 220         return (false);
 221 }
 222
 223 /* Process one elf relocation with addend. */
 224 static int
 225 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 226     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 227 {
 228         Elf_Addr *where;
 229         Elf_Half *hwhere;
 230         Elf_Addr addr;
 231         Elf_Addr addend;
 232         Elf_Word rtype, symidx;
 233         const Elf_Rela *rela;
 234         int error;
 235
 236         switch (type) {
 237         case ELF_RELOC_REL:
 238                 panic("PPC only supports RELA relocations");
 239                 break;
 240         case ELF_RELOC_RELA:
 241                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 242                 where = (Elf_Addr *) ((uintptr_t)relocbase + rela->r_offset);
 243                 hwhere = (Elf_Half *) ((uintptr_t)relocbase + rela->r_offset);
 244                 addend = rela->r_addend;
 245                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 246                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 247                 break;
 248         default:
 249                 panic("elf_reloc: unknown relocation mode %d\n", type);
 250         }
 251
 252         switch (rtype) {
 253
 254         case R_PPC_NONE:
 255                 break;
 256
 257         case R_PPC_ADDR32: /* word32 S + A */
 258                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 259                 if (error != 0)
 260                         return -1;
 261                 *where = elf_relocaddr(lf, addr + addend);
 262                         break;
 263
 264         case R_PPC_ADDR16_LO: /* #lo(S) */
 265                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 266                 if (error != 0)
 267                         return -1;
 268                 /*
 269                  * addend values are sometimes relative to sections
 270                  * (i.e. .rodata) in rela, where in reality they
 271                  * are relative to relocbase. Detect this condition.
 272                  */
 273                 if (addr > relocbase && addr <= (relocbase + addend))
 274                         addr = relocbase;
 275                 addr = elf_relocaddr(lf, addr + addend);
 276                 *hwhere = addr & 0xffff;
 277                 break;
 278
 279         case R_PPC_ADDR16_HA: /* #ha(S) */
 280                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 281                 if (error != 0)
 282                         return -1;
 283                 /*
 284                  * addend values are sometimes relative to sections
 285                  * (i.e. .rodata) in rela, where in reality they
 286                  * are relative to relocbase. Detect this condition.
 287                  */
 288                 if (addr > relocbase && addr <= (relocbase + addend))
 289                         addr = relocbase;
 290                 addr = elf_relocaddr(lf, addr + addend);
 291                 *hwhere = ((addr >> 16) + ((addr & 0x8000) ? 1 : 0))
 292                     & 0xffff;
 293                 break;
 294
 295         case R_PPC_RELATIVE: /* word32 B + A */
 296                 *where = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 297                 break;
 298
 299         default:
 300                 printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 301                     (int) rtype);
 302                 return -1;
 303         }
 304         return(0);
 305 }
 306
 307 void
 308 elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase)
 309 {
 310         Elf_Rela *rela = NULL, *relalim;
 311         Elf_Addr relasz = 0;
 312         Elf_Addr *where;
 313
 314         /*
 315          * Extract the rela/relasz values from the dynamic section
 316          */
 317         for (; dynp->d_tag != DT_NULL; dynp++) {
 318                 switch (dynp->d_tag) {
 319                 case DT_RELA:
 320                         rela = (Elf_Rela *)(relocbase+dynp->d_un.d_ptr);
 321                         break;
 322                 case DT_RELASZ:
 323                         relasz = dynp->d_un.d_val;
 324                         break;
 325                 }
 326         }
 327
 328         /*
 329          * Relocate these values
 330          */
 331         relalim = (Elf_Rela *)((caddr_t)rela + relasz);
 332         for (; rela < relalim; rela++) {
 333                 if (ELF_R_TYPE(rela->r_info) != R_PPC_RELATIVE)
 334                         continue;
 335                 where = (Elf_Addr *)(relocbase + rela->r_offset);
 336                 *where = (Elf_Addr)(relocbase + rela->r_addend);
 337         }
 338 }
 339
 340 int
 341 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 342     elf_lookup_fn lookup)
 343 {
 344
 345         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 346 }
 347
 348 int
 349 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 350     int type, elf_lookup_fn lookup)
 351 {
 352
 353         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 354 }
 355
 356 int
 357 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 358 {
 359         /* Only sync the cache for non-kernel modules */
 360         if (lf->id != 1)
 361                 __syncicache(lf->address, lf->size);
 362         return (0);
 363 }
 364
 365 int
 366 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 367 {
 368
 369         return (0);
 370 }
 371 #endif
 372
 373 #ifdef __powerpc64__
 374 static void
 375 ppc32_fixlimit(struct rlimit *rl, int which)
 376 {
 377         switch (which) {
 378         case RLIMIT_DATA:
 379                 if (ppc32_maxdsiz != 0) {
 380                         if (rl->rlim_cur > ppc32_maxdsiz)
 381                                 rl->rlim_cur = ppc32_maxdsiz;
 382                         if (rl->rlim_max > ppc32_maxdsiz)
 383                                 rl->rlim_max = ppc32_maxdsiz;
 384                 }
 385                 break;
 386         case RLIMIT_STACK:
 387                 if (ppc32_maxssiz != 0) {
 388                         if (rl->rlim_cur > ppc32_maxssiz)
 389                                 rl->rlim_cur = ppc32_maxssiz;
 390                         if (rl->rlim_max > ppc32_maxssiz)
 391                                 rl->rlim_max = ppc32_maxssiz;
 392                 }
 393                 break;
 394         }
 395 }
 396 #endif