sys/powerpc/powerpc/elf64_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  * $FreeBSD$
  26  */
  27
  28 #include <sys/param.h>
  29 #include <sys/kernel.h>
  30 #include <sys/systm.h>
  31 #include <sys/exec.h>
  32 #include <sys/imgact.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/proc.h>
  35 #include <sys/namei.h>
  36 #include <sys/fcntl.h>
  37 #include <sys/sysent.h>
  38 #include <sys/imgact_elf.h>
  39 #include <sys/syscall.h>
  40 #include <sys/signalvar.h>
  41 #include <sys/vnode.h>
  42 #include <sys/linker.h>
  43
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/vm_param.h>
  46
  47 #include <machine/altivec.h>
  48 #include <machine/cpu.h>
  49 #include <machine/elf.h>
  50 #include <machine/md_var.h>
  51
  52 static void exec_setregs_funcdesc(struct thread *td, struct image_params *imgp,
  53     u_long stack);
  54
  55 struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec_v1 = {
  56         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  57         .sv_table       = sysent,
  58         .sv_mask        = 0,
  59         .sv_errsize     = 0,
  60         .sv_errtbl      = NULL,
  61         .sv_transtrap   = NULL,
  62         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  63         .sv_sendsig     = sendsig,
  64         .sv_sigcode     = sigcode64,
  65         .sv_szsigcode   = &szsigcode64,
  66         .sv_name        = "FreeBSD ELF64",
  67         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  68         .sv_imgact_try  = NULL,
  69         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  70         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  71         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  72         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  73         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  74         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  75         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
  76         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  77         .sv_setregs     = exec_setregs_funcdesc,
  78         .sv_fixlimit    = NULL,
  79         .sv_maxssiz     = NULL,
  80         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_LP64 | SV_SHP,
  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(elf64_sysvec_v1, &elf64_freebsd_sysvec_v1);
  91
  92 struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec_v2 = {
  93         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  94         .sv_table       = sysent,
  95         .sv_mask        = 0,
  96         .sv_errsize     = 0,
  97         .sv_errtbl      = NULL,
  98         .sv_transtrap   = NULL,
  99         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 100         .sv_sendsig     = sendsig,
 101         .sv_sigcode     = sigcode64_elfv2,
 102         .sv_szsigcode   = &szsigcode64_elfv2,
 103         .sv_name        = "FreeBSD ELF64 V2",
 104         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
 105         .sv_imgact_try  = NULL,
 106         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
 107         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
 108         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 109         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
 110         .sv_usrstack    = USRSTACK,
 111         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
 112         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 113         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
 114         .sv_setregs     = exec_setregs,
 115         .sv_fixlimit    = NULL,
 116         .sv_maxssiz     = NULL,
 117         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_LP64 | SV_SHP,
 118         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 119         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 120         .sv_syscallnames = syscallnames,
 121         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
 122         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 123         .sv_schedtail   = NULL,
 124         .sv_thread_detach = NULL,
 125 };
 126 INIT_SYSENTVEC(elf64_sysvec_v2, &elf64_freebsd_sysvec_v2);
 127
 128 static boolean_t ppc64_elfv1_header_match(struct image_params *params);
 129 static boolean_t ppc64_elfv2_header_match(struct image_params *params);
 130
 131 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info_elfv1 = {
 132         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 133         .machine        = EM_PPC64,
 134         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 135         .emul_path      = NULL,
 136         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 137         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v1,
 138         .interp_newpath = NULL,
 139         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 140         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 141         .header_supported = &ppc64_elfv1_header_match
 142 };
 143
 144 SYSINIT(elf64v1, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 145     (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 146     &freebsd_brand_info_elfv1);
 147
 148 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info_elfv2 = {
 149         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 150         .machine        = EM_PPC64,
 151         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 152         .emul_path      = NULL,
 153         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 154         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v2,
 155         .interp_newpath = NULL,
 156         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 157         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 158         .header_supported = &ppc64_elfv2_header_match
 159 };
 160
 161 SYSINIT(elf64v2, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 162     (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 163     &freebsd_brand_info_elfv2);
 164
 165 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_oinfo = {
 166         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 167         .machine        = EM_PPC64,
 168         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 169         .emul_path      = NULL,
 170         .interp_path    = "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 171         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v1,
 172         .interp_newpath = NULL,
 173         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 174         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 175         .header_supported = &ppc64_elfv1_header_match
 176 };
 177
 178 SYSINIT(oelf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 179         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 180         &freebsd_brand_oinfo);
 181
 182 void elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase);
 183
 184 static boolean_t
 185 ppc64_elfv1_header_match(struct image_params *params)
 186 {
 187         const Elf64_Ehdr *hdr = (const Elf64_Ehdr *)params->image_header;
 188         int abi = (hdr->e_flags & 3);
 189
 190         return (abi == 0 || abi == 1);
 191 }
 192
 193 static boolean_t
 194 ppc64_elfv2_header_match(struct image_params *params)
 195 {
 196         const Elf64_Ehdr *hdr = (const Elf64_Ehdr *)params->image_header;
 197         int abi = (hdr->e_flags & 3);
 198
 199         return (abi == 2);
 200 }
 201
 202 static void
 203 exec_setregs_funcdesc(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 204     u_long stack)
 205 {
 206         struct trapframe *tf;
 207         register_t entry_desc[3];
 208
 209         tf = trapframe(td);
 210         exec_setregs(td, imgp, stack);
 211
 212         /*
 213          * For 64-bit ELFv1, we need to disentangle the function
 214          * descriptor
 215          *
 216          * 0. entry point
 217          * 1. TOC value (r2)
 218          * 2. Environment pointer (r11)
 219          */
 220
 221         (void)copyin((void *)imgp->entry_addr, entry_desc,
 222             sizeof(entry_desc));
 223         tf->srr0 = entry_desc[0] + imgp->reloc_base;
 224         tf->fixreg[2] = entry_desc[1] + imgp->reloc_base;
 225         tf->fixreg[11] = entry_desc[2] + imgp->reloc_base;
 226 }
 227
 228 void
 229 elf64_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 230 {
 231         size_t len;
 232         struct pcb *pcb;
 233
 234         len = 0;
 235         pcb = td->td_pcb;
 236         if (pcb->pcb_flags & PCB_VEC) {
 237                 save_vec_nodrop(td);
 238                 if (dst != NULL) {
 239                         len += elf64_populate_note(NT_PPC_VMX,
 240                             &pcb->pcb_vec, dst,
 241                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 242                 } else
 243                         len += elf64_populate_note(NT_PPC_VMX, NULL, NULL,
 244                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 245         }
 246         *off = len;
 247 }
 248
 249
 250 /* Process one elf relocation with addend. */
 251 static int
 252 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 253     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 254 {
 255         Elf_Addr *where;
 256         Elf_Addr addr;
 257         Elf_Addr addend;
 258         Elf_Word rtype, symidx;
 259         const Elf_Rela *rela;
 260         int error;
 261
 262         switch (type) {
 263         case ELF_RELOC_REL:
 264                 panic("PPC only supports RELA relocations");
 265                 break;
 266         case ELF_RELOC_RELA:
 267                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 268                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 269                 addend = rela->r_addend;
 270                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 271                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 272                 break;
 273         default:
 274                 panic("elf_reloc: unknown relocation mode %d\n", type);
 275         }
 276
 277         switch (rtype) {
 278
 279         case R_PPC_NONE:
 280                 break;
 281
 282         case R_PPC64_ADDR64:    /* doubleword64 S + A */
 283                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 284                 if (error != 0)
 285                         return -1;
 286                 addr += addend;
 287                 *where = addr;
 288                 break;
 289
 290         case R_PPC_RELATIVE:    /* doubleword64 B + A */
 291                 *where = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 292                 break;
 293
 294         case R_PPC_JMP_SLOT:    /* function descriptor copy */
 295                 lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 296 #if !defined(_CALL_ELF) || _CALL_ELF == 1
 297                 memcpy(where, (Elf_Addr *)addr, 3*sizeof(Elf_Addr));
 298 #else
 299                 memcpy(where, (Elf_Addr *)addr, sizeof(Elf_Addr));
 300 #endif
 301                 __asm __volatile("dcbst 0,%0; sync" :: "r"(where) : "memory");
 302                 break;
 303
 304         default:
 305                 printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 306                     (int) rtype);
 307                 return -1;
 308         }
 309         return(0);
 310 }
 311
 312 void
 313 elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase)
 314 {
 315         Elf_Rela *rela = NULL, *relalim;
 316         Elf_Addr relasz = 0;
 317         Elf_Addr *where;
 318
 319         /*
 320          * Extract the rela/relasz values from the dynamic section
 321          */
 322         for (; dynp->d_tag != DT_NULL; dynp++) {
 323                 switch (dynp->d_tag) {
 324                 case DT_RELA:
 325                         rela = (Elf_Rela *)(relocbase+dynp->d_un.d_ptr);
 326                         break;
 327                 case DT_RELASZ:
 328                         relasz = dynp->d_un.d_val;
 329                         break;
 330                 }
 331         }
 332
 333         /*
 334          * Relocate these values
 335          */
 336         relalim = (Elf_Rela *)((caddr_t)rela + relasz);
 337         for (; rela < relalim; rela++) {
 338                 if (ELF_R_TYPE(rela->r_info) != R_PPC_RELATIVE)
 339                         continue;
 340                 where = (Elf_Addr *)(relocbase + rela->r_offset);
 341                 *where = (Elf_Addr)(relocbase + rela->r_addend);
 342         }
 343 }
 344
 345 int
 346 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 347     elf_lookup_fn lookup)
 348 {
 349
 350         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 351 }
 352
 353 int
 354 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 355     int type, elf_lookup_fn lookup)
 356 {
 357
 358         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 359 }
 360
 361 int
 362 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 363 {
 364         /* Only sync the cache for non-kernel modules */
 365         if (lf->id != 1)
 366                 __syncicache(lf->address, lf->size);
 367         return (0);
 368 }
 369
 370 int
 371 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 372 {
 373
 374         return (0);
 375 }