sys/powerpc/powerpc/elf64_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 #include <sys/exec.h>
  34 #include <sys/imgact.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/namei.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/sysent.h>
  40 #include <sys/imgact_elf.h>
  41 #include <sys/syscall.h>
  42 #include <sys/signalvar.h>
  43 #include <sys/vnode.h>
  44 #include <sys/linker.h>
  45
  46 #include <vm/vm.h>
  47 #include <vm/vm_param.h>
  48
  49 #include <machine/altivec.h>
  50 #include <machine/cpu.h>
  51 #include <machine/elf.h>
  52 #include <machine/md_var.h>
  53
  54 static void exec_setregs_funcdesc(struct thread *td, struct image_params *imgp,
  55     u_long stack);
  56
  57 struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec_v1 = {
  58         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  59         .sv_table       = sysent,
  60         .sv_mask        = 0,
  61         .sv_errsize     = 0,
  62         .sv_errtbl      = NULL,
  63         .sv_transtrap   = NULL,
  64         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  65         .sv_sendsig     = sendsig,
  66         .sv_sigcode     = sigcode64,
  67         .sv_szsigcode   = &szsigcode64,
  68         .sv_name        = "FreeBSD ELF64",
  69         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  70         .sv_imgact_try  = NULL,
  71         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  72         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  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_ALL,
  78         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  79         .sv_setregs     = exec_setregs_funcdesc,
  80         .sv_fixlimit    = NULL,
  81         .sv_maxssiz     = NULL,
  82         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_LP64 | SV_SHP,
  83         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
  84         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
  85         .sv_syscallnames = syscallnames,
  86         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
  87         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
  88         .sv_schedtail   = NULL,
  89         .sv_thread_detach = NULL,
  90         .sv_trap        = NULL,
  91 };
  92 INIT_SYSENTVEC(elf64_sysvec_v1, &elf64_freebsd_sysvec_v1);
  93
  94 struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec_v2 = {
  95         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  96         .sv_table       = sysent,
  97         .sv_mask        = 0,
  98         .sv_errsize     = 0,
  99         .sv_errtbl      = NULL,
 100         .sv_transtrap   = NULL,
 101         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
 102         .sv_sendsig     = sendsig,
 103         .sv_sigcode     = sigcode64_elfv2,
 104         .sv_szsigcode   = &szsigcode64_elfv2,
 105         .sv_name        = "FreeBSD ELF64 V2",
 106         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
 107         .sv_imgact_try  = NULL,
 108         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
 109         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
 110         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
 111         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
 112         .sv_usrstack    = USRSTACK,
 113         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
 114         .sv_stackprot   = VM_PROT_ALL,
 115         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
 116         .sv_setregs     = exec_setregs,
 117         .sv_fixlimit    = NULL,
 118         .sv_maxssiz     = NULL,
 119         .sv_flags       = SV_ABI_FREEBSD | SV_LP64 | SV_SHP,
 120         .sv_set_syscall_retval = cpu_set_syscall_retval,
 121         .sv_fetch_syscall_args = cpu_fetch_syscall_args,
 122         .sv_syscallnames = syscallnames,
 123         .sv_shared_page_base = SHAREDPAGE,
 124         .sv_shared_page_len = PAGE_SIZE,
 125         .sv_schedtail   = NULL,
 126         .sv_thread_detach = NULL,
 127 };
 128 INIT_SYSENTVEC(elf64_sysvec_v2, &elf64_freebsd_sysvec_v2);
 129
 130 static boolean_t ppc64_elfv1_header_match(struct image_params *params);
 131 static boolean_t ppc64_elfv2_header_match(struct image_params *params);
 132
 133 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info_elfv1 = {
 134         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 135         .machine        = EM_PPC64,
 136         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 137         .emul_path      = NULL,
 138         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 139         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v1,
 140         .interp_newpath = NULL,
 141         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 142         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 143         .header_supported = &ppc64_elfv1_header_match
 144 };
 145
 146 SYSINIT(elf64v1, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 147     (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 148     &freebsd_brand_info_elfv1);
 149
 150 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info_elfv2 = {
 151         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 152         .machine        = EM_PPC64,
 153         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 154         .emul_path      = NULL,
 155         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
 156         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v2,
 157         .interp_newpath = NULL,
 158         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 159         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 160         .header_supported = &ppc64_elfv2_header_match
 161 };
 162
 163 SYSINIT(elf64v2, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 164     (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 165     &freebsd_brand_info_elfv2);
 166
 167 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_oinfo = {
 168         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 169         .machine        = EM_PPC64,
 170         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 171         .emul_path      = NULL,
 172         .interp_path    = "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 173         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec_v1,
 174         .interp_newpath = NULL,
 175         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 176         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE,
 177         .header_supported = &ppc64_elfv1_header_match
 178 };
 179
 180 SYSINIT(oelf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 181         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 182         &freebsd_brand_oinfo);
 183
 184 void elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase);
 185
 186 static boolean_t
 187 ppc64_elfv1_header_match(struct image_params *params)
 188 {
 189         const Elf64_Ehdr *hdr = (const Elf64_Ehdr *)params->image_header;
 190         int abi = (hdr->e_flags & 3);
 191
 192         return (abi == 0 || abi == 1);
 193 }
 194
 195 static boolean_t
 196 ppc64_elfv2_header_match(struct image_params *params)
 197 {
 198         const Elf64_Ehdr *hdr = (const Elf64_Ehdr *)params->image_header;
 199         int abi = (hdr->e_flags & 3);
 200
 201         return (abi == 2);
 202 }
 203
 204 static void
 205 exec_setregs_funcdesc(struct thread *td, struct image_params *imgp,
 206     u_long stack)
 207 {
 208         struct trapframe *tf;
 209         register_t entry_desc[3];
 210
 211         tf = trapframe(td);
 212         exec_setregs(td, imgp, stack);
 213
 214         /*
 215          * For 64-bit ELFv1, we need to disentangle the function
 216          * descriptor
 217          *
 218          * 0. entry point
 219          * 1. TOC value (r2)
 220          * 2. Environment pointer (r11)
 221          */
 222
 223         (void)copyin((void *)imgp->entry_addr, entry_desc,
 224             sizeof(entry_desc));
 225         tf->srr0 = entry_desc[0] + imgp->reloc_base;
 226         tf->fixreg[2] = entry_desc[1] + imgp->reloc_base;
 227         tf->fixreg[11] = entry_desc[2] + imgp->reloc_base;
 228 }
 229
 230 void
 231 elf64_dump_thread(struct thread *td, void *dst, size_t *off)
 232 {
 233         size_t len;
 234         struct pcb *pcb;
 235
 236         len = 0;
 237         pcb = td->td_pcb;
 238         if (pcb->pcb_flags & PCB_VEC) {
 239                 save_vec_nodrop(td);
 240                 if (dst != NULL) {
 241                         len += elf64_populate_note(NT_PPC_VMX,
 242                             &pcb->pcb_vec, dst,
 243                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 244                 } else
 245                         len += elf64_populate_note(NT_PPC_VMX, NULL, NULL,
 246                             sizeof(pcb->pcb_vec), NULL);
 247         }
 248         *off = len;
 249 }
 250
 251
 252 /* Process one elf relocation with addend. */
 253 static int
 254 elf_reloc_internal(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 255     int type, int local, elf_lookup_fn lookup)
 256 {
 257         Elf_Addr *where;
 258         Elf_Addr addr;
 259         Elf_Addr addend;
 260         Elf_Word rtype, symidx;
 261         const Elf_Rela *rela;
 262         int error;
 263
 264         switch (type) {
 265         case ELF_RELOC_REL:
 266                 panic("PPC only supports RELA relocations");
 267                 break;
 268         case ELF_RELOC_RELA:
 269                 rela = (const Elf_Rela *)data;
 270                 where = (Elf_Addr *) (relocbase + rela->r_offset);
 271                 addend = rela->r_addend;
 272                 rtype = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
 273                 symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 274                 break;
 275         default:
 276                 panic("elf_reloc: unknown relocation mode %d\n", type);
 277         }
 278
 279         switch (rtype) {
 280
 281         case R_PPC_NONE:
 282                 break;
 283
 284         case R_PPC64_ADDR64:    /* doubleword64 S + A */
 285                 error = lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 286                 if (error != 0)
 287                         return -1;
 288                 addr += addend;
 289                 *where = addr;
 290                 break;
 291
 292         case R_PPC_RELATIVE:    /* doubleword64 B + A */
 293                 *where = elf_relocaddr(lf, relocbase + addend);
 294                 break;
 295
 296         case R_PPC_JMP_SLOT:    /* function descriptor copy */
 297                 lookup(lf, symidx, 1, &addr);
 298 #if !defined(_CALL_ELF) || _CALL_ELF == 1
 299                 memcpy(where, (Elf_Addr *)addr, 3*sizeof(Elf_Addr));
 300 #else
 301                 memcpy(where, (Elf_Addr *)addr, sizeof(Elf_Addr));
 302 #endif
 303                 __asm __volatile("dcbst 0,%0; sync" :: "r"(where) : "memory");
 304                 break;
 305
 306         default:
 307                 printf("kldload: unexpected relocation type %d\n",
 308                     (int) rtype);
 309                 return -1;
 310         }
 311         return(0);
 312 }
 313
 314 void
 315 elf_reloc_self(Elf_Dyn *dynp, Elf_Addr relocbase)
 316 {
 317         Elf_Rela *rela = NULL, *relalim;
 318         Elf_Addr relasz = 0;
 319         Elf_Addr *where;
 320
 321         /*
 322          * Extract the rela/relasz values from the dynamic section
 323          */
 324         for (; dynp->d_tag != DT_NULL; dynp++) {
 325                 switch (dynp->d_tag) {
 326                 case DT_RELA:
 327                         rela = (Elf_Rela *)(relocbase+dynp->d_un.d_ptr);
 328                         break;
 329                 case DT_RELASZ:
 330                         relasz = dynp->d_un.d_val;
 331                         break;
 332                 }
 333         }
 334
 335         /*
 336          * Relocate these values
 337          */
 338         relalim = (Elf_Rela *)((caddr_t)rela + relasz);
 339         for (; rela < relalim; rela++) {
 340                 if (ELF_R_TYPE(rela->r_info) != R_PPC_RELATIVE)
 341                         continue;
 342                 where = (Elf_Addr *)(relocbase + rela->r_offset);
 343                 *where = (Elf_Addr)(relocbase + rela->r_addend);
 344         }
 345 }
 346
 347 int
 348 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 349     elf_lookup_fn lookup)
 350 {
 351
 352         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 0, lookup));
 353 }
 354
 355 int
 356 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 357     int type, elf_lookup_fn lookup)
 358 {
 359
 360         return (elf_reloc_internal(lf, relocbase, data, type, 1, lookup));
 361 }
 362
 363 int
 364 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf)
 365 {
 366         /* Only sync the cache for non-kernel modules */
 367         if (lf->id != 1)
 368                 __syncicache(lf->address, lf->size);
 369         return (0);
 370 }
 371
 372 int
 373 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 374 {
 375
 376         return (0);
 377 }