sys/sparc64/sparc64/elf_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001 Jake Burkholder.
   3  * Copyright (c) 2000 Eduardo Horvath.
   4  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   8  * by Paul Kranenburg.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *        This product includes software developed by the NetBSD
  21  *        Foundation, Inc. and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of The NetBSD Foundation nor the names of its
  23  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  24  *    from this software without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  27  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  28  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  29  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
  30  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  31  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  32  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  33  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  34  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  35  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  36  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: NetBSD: mdreloc.c,v 1.5 2001/04/25 12:24:51 kleink Exp
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include <sys/param.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47 #include <sys/exec.h>
  48 #include <sys/imgact.h>
  49 #include <sys/linker.h>
  50 #include <sys/sysent.h>
  51 #include <sys/imgact_elf.h>
  52 #include <sys/syscall.h>
  53 #include <sys/signalvar.h>
  54 #include <sys/vnode.h>
  55
  56 #include <vm/vm.h>
  57 #include <vm/vm_param.h>
  58
  59 #include <machine/elf.h>
  60
  61 #include "linker_if.h"
  62
  63 static struct sysentvec elf64_freebsd_sysvec = {
  64         .sv_size        = SYS_MAXSYSCALL,
  65         .sv_table       = sysent,
  66         .sv_mask        = 0,
  67         .sv_sigsize     = 0,
  68         .sv_sigtbl      = NULL,
  69         .sv_errsize     = 0,
  70         .sv_errtbl      = NULL,
  71         .sv_transtrap   = NULL,
  72         .sv_fixup       = __elfN(freebsd_fixup),
  73         .sv_sendsig     = sendsig,
  74         .sv_sigcode     = NULL,
  75         .sv_szsigcode   = NULL,
  76         .sv_prepsyscall = NULL,
  77         .sv_name        = "FreeBSD ELF64",
  78         .sv_coredump    = __elfN(coredump),
  79         .sv_imgact_try  = NULL,
  80         .sv_minsigstksz = MINSIGSTKSZ,
  81         .sv_pagesize    = PAGE_SIZE,
  82         .sv_minuser     = VM_MIN_ADDRESS,
  83         .sv_maxuser     = VM_MAXUSER_ADDRESS,
  84         .sv_usrstack    = USRSTACK,
  85         .sv_psstrings   = PS_STRINGS,
  86         .sv_stackprot   = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE,
  87         .sv_copyout_strings = exec_copyout_strings,
  88         .sv_setregs     = exec_setregs,
  89         .sv_fixlimit    = NULL,
  90         .sv_maxssiz     = NULL
  91 };
  92
  93 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_info = {
  94         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
  95         .machine        = EM_SPARCV9,
  96         .compat_3_brand = "FreeBSD",
  97         .emul_path      = NULL,
  98         .interp_path    = "/libexec/ld-elf.so.1",
  99         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 100         .interp_newpath = NULL,
 101         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 102         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 103 };
 104
 105 SYSINIT(elf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 106     (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 107     &freebsd_brand_info);
 108
 109 static Elf64_Brandinfo freebsd_brand_oinfo = {
 110         .brand          = ELFOSABI_FREEBSD,
 111         .machine        = EM_SPARCV9,
 112         .compat_3_brand = "FreeBSD",
 113         .emul_path      = NULL,
 114         .interp_path    = "/usr/libexec/ld-elf.so.1",
 115         .sysvec         = &elf64_freebsd_sysvec,
 116         .interp_newpath = NULL,
 117         .brand_note     = &elf64_freebsd_brandnote,
 118         .flags          = BI_CAN_EXEC_DYN | BI_BRAND_NOTE
 119 };
 120
 121 SYSINIT(oelf64, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY,
 122         (sysinit_cfunc_t) elf64_insert_brand_entry,
 123         &freebsd_brand_oinfo);
 124
 125
 126 void
 127 elf64_dump_thread(struct thread *td __unused, void *dst __unused,
 128     size_t *off __unused)
 129 {
 130 }
 131
 132
 133 /*
 134  * The following table holds for each relocation type:
 135  *      - the width in bits of the memory location the relocation
 136  *        applies to (not currently used)
 137  *      - the number of bits the relocation value must be shifted to the
 138  *        right (i.e. discard least significant bits) to fit into
 139  *        the appropriate field in the instruction word.
 140  *      - flags indicating whether
 141  *              * the relocation involves a symbol
 142  *              * the relocation is relative to the current position
 143  *              * the relocation is for a GOT entry
 144  *              * the relocation is relative to the load address
 145  *
 146  */
 147 #define _RF_S           0x80000000              /* Resolve symbol */
 148 #define _RF_A           0x40000000              /* Use addend */
 149 #define _RF_P           0x20000000              /* Location relative */
 150 #define _RF_G           0x10000000              /* GOT offset */
 151 #define _RF_B           0x08000000              /* Load address relative */
 152 #define _RF_U           0x04000000              /* Unaligned */
 153 #define _RF_SZ(s)       (((s) & 0xff) << 8)     /* memory target size */
 154 #define _RF_RS(s)       ( (s) & 0xff)           /* right shift */
 155 static const int reloc_target_flags[] = {
 156         0,                                                      /* NONE */
 157         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(8)  | _RF_RS(0),         /* RELOC_8 */
 158         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(16) | _RF_RS(0),         /* RELOC_16 */
 159         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* RELOC_32 */
 160         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(8)  | _RF_RS(0),         /* DISP_8 */
 161         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(16) | _RF_RS(0),         /* DISP_16 */
 162         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* DISP_32 */
 163         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(2),         /* WDISP_30 */
 164         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(2),         /* WDISP_22 */
 165         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* HI22 */
 166         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 22 */
 167         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 13 */
 168         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* LO10 */
 169         _RF_G|                  _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* GOT10 */
 170         _RF_G|                  _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* GOT13 */
 171         _RF_G|                  _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* GOT22 */
 172         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* PC10 */
 173         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* PC22 */
 174               _RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(2),         /* WPLT30 */
 175                                 _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* COPY */
 176         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* GLOB_DAT */
 177                                 _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* JMP_SLOT */
 178               _RF_A|    _RF_B|  _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* RELATIVE */
 179         _RF_S|_RF_A|    _RF_U|  _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* UA_32 */
 180
 181               _RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* PLT32 */
 182               _RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* HIPLT22 */
 183               _RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* LOPLT10 */
 184               _RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* PCPLT32 */
 185               _RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* PCPLT22 */
 186               _RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* PCPLT10 */
 187         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 10 */
 188         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 11 */
 189         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* 64 */
 190         _RF_S|_RF_A|/*extra*/   _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* OLO10 */
 191         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(42),        /* HH22 */
 192         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(32),        /* HM10 */
 193         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* LM22 */
 194         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(42),        /* PC_HH22 */
 195         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(32),        /* PC_HM10 */
 196         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* PC_LM22 */
 197         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(2),         /* WDISP16 */
 198         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(32) | _RF_RS(2),         /* WDISP19 */
 199         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* GLOB_JMP */
 200         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 7 */
 201         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 5 */
 202         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* 6 */
 203         _RF_S|_RF_A|_RF_P|      _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* DISP64 */
 204               _RF_A|            _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* PLT64 */
 205         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(10),        /* HIX22 */
 206         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* LOX10 */
 207         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(22),        /* H44 */
 208         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(12),        /* M44 */
 209         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(32) | _RF_RS(0),         /* L44 */
 210         _RF_S|_RF_A|            _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* REGISTER */
 211         _RF_S|_RF_A|    _RF_U|  _RF_SZ(64) | _RF_RS(0),         /* UA64 */
 212         _RF_S|_RF_A|    _RF_U|  _RF_SZ(16) | _RF_RS(0),         /* UA16 */
 213 };
 214
 215 #if 0
 216 static const char *reloc_names[] = {
 217         "NONE", "RELOC_8", "RELOC_16", "RELOC_32", "DISP_8",
 218         "DISP_16", "DISP_32", "WDISP_30", "WDISP_22", "HI22",
 219         "22", "13", "LO10", "GOT10", "GOT13",
 220         "GOT22", "PC10", "PC22", "WPLT30", "COPY",
 221         "GLOB_DAT", "JMP_SLOT", "RELATIVE", "UA_32", "PLT32",
 222         "HIPLT22", "LOPLT10", "LOPLT10", "PCPLT22", "PCPLT32",
 223         "10", "11", "64", "OLO10", "HH22",
 224         "HM10", "LM22", "PC_HH22", "PC_HM10", "PC_LM22",
 225         "WDISP16", "WDISP19", "GLOB_JMP", "7", "5", "6",
 226         "DISP64", "PLT64", "HIX22", "LOX10", "H44", "M44",
 227         "L44", "REGISTER", "UA64", "UA16"
 228 };
 229 #endif
 230
 231 #define RELOC_RESOLVE_SYMBOL(t)         ((reloc_target_flags[t] & _RF_S) != 0)
 232 #define RELOC_PC_RELATIVE(t)            ((reloc_target_flags[t] & _RF_P) != 0)
 233 #define RELOC_BASE_RELATIVE(t)          ((reloc_target_flags[t] & _RF_B) != 0)
 234 #define RELOC_UNALIGNED(t)              ((reloc_target_flags[t] & _RF_U) != 0)
 235 #define RELOC_USE_ADDEND(t)             ((reloc_target_flags[t] & _RF_A) != 0)
 236 #define RELOC_TARGET_SIZE(t)            ((reloc_target_flags[t] >> 8) & 0xff)
 237 #define RELOC_VALUE_RIGHTSHIFT(t)       (reloc_target_flags[t] & 0xff)
 238
 239 static const long reloc_target_bitmask[] = {
 240 #define _BM(x)  (~(-(1ULL << (x))))
 241         0,                              /* NONE */
 242         _BM(8), _BM(16), _BM(32),       /* RELOC_8, _16, _32 */
 243         _BM(8), _BM(16), _BM(32),       /* DISP8, DISP16, DISP32 */
 244         _BM(30), _BM(22),               /* WDISP30, WDISP22 */
 245         _BM(22), _BM(22),               /* HI22, _22 */
 246         _BM(13), _BM(10),               /* RELOC_13, _LO10 */
 247         _BM(10), _BM(13), _BM(22),      /* GOT10, GOT13, GOT22 */
 248         _BM(10), _BM(22),               /* _PC10, _PC22 */
 249         _BM(30), 0,                     /* _WPLT30, _COPY */
 250         _BM(32), _BM(32), _BM(32),      /* _GLOB_DAT, JMP_SLOT, _RELATIVE */
 251         _BM(32), _BM(32),               /* _UA32, PLT32 */
 252         _BM(22), _BM(10),               /* _HIPLT22, LOPLT10 */
 253         _BM(32), _BM(22), _BM(10),      /* _PCPLT32, _PCPLT22, _PCPLT10 */
 254         _BM(10), _BM(11), -1,           /* _10, _11, _64 */
 255         _BM(13), _BM(22),               /* _OLO10, _HH22 */
 256         _BM(10), _BM(22),               /* _HM10, _LM22 */
 257         _BM(22), _BM(10), _BM(22),      /* _PC_HH22, _PC_HM10, _PC_LM22 */
 258         _BM(16), _BM(19),               /* _WDISP16, _WDISP19 */
 259         -1,                             /* GLOB_JMP */
 260         _BM(7), _BM(5), _BM(6)          /* _7, _5, _6 */
 261         -1, -1,                         /* DISP64, PLT64 */
 262         _BM(22), _BM(13),               /* HIX22, LOX10 */
 263         _BM(22), _BM(10), _BM(13),      /* H44, M44, L44 */
 264         -1, -1, _BM(16),                /* REGISTER, UA64, UA16 */
 265 #undef _BM
 266 };
 267 #define RELOC_VALUE_BITMASK(t)  (reloc_target_bitmask[t])
 268
 269 int
 270 elf_reloc_local(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data,
 271     int type, elf_lookup_fn lookup)
 272 {
 273         const Elf_Rela *rela;
 274         Elf_Addr value;
 275         Elf_Addr *where;
 276
 277         if (type != ELF_RELOC_RELA)
 278                 return (-1);
 279
 280         rela = (const Elf_Rela *)data;
 281         if (ELF64_R_TYPE_ID(rela->r_info) != R_SPARC_RELATIVE)
 282                 return (-1);
 283
 284         value = rela->r_addend + (Elf_Addr)lf->address;
 285         where = (Elf_Addr *)((Elf_Addr)lf->address + rela->r_offset);
 286
 287         *where = value;
 288
 289         return (0);
 290 }
 291
 292 /* Process one elf relocation with addend. */
 293 int
 294 elf_reloc(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase, const void *data, int type,
 295     elf_lookup_fn lookup)
 296 {
 297         const Elf_Rela *rela;
 298         Elf_Word *where32;
 299         Elf_Addr *where;
 300         Elf_Size rtype, symidx;
 301         Elf_Addr value;
 302         Elf_Addr mask;
 303         Elf_Addr addr;
 304
 305         if (type != ELF_RELOC_RELA)
 306                 return (-1);
 307
 308         rela = (const Elf_Rela *)data;
 309         where = (Elf_Addr *)(relocbase + rela->r_offset);
 310         where32 = (Elf_Word *)where;
 311         rtype = ELF64_R_TYPE_ID(rela->r_info);
 312         symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
 313
 314         if (rtype == R_SPARC_NONE || rtype == R_SPARC_RELATIVE)
 315                 return (0);
 316
 317         if (rtype == R_SPARC_JMP_SLOT || rtype == R_SPARC_COPY ||
 318             rtype >= sizeof(reloc_target_bitmask) /
 319             sizeof(*reloc_target_bitmask))
 320                 return (-1);
 321
 322         if (RELOC_UNALIGNED(rtype))
 323                 return (-1);
 324
 325         value = rela->r_addend;
 326
 327         if (RELOC_RESOLVE_SYMBOL(rtype)) {
 328                 addr = lookup(lf, symidx, 1);
 329                 if (addr == 0)
 330                         return (-1);
 331                 value += addr;
 332         }
 333
 334         if (rtype == R_SPARC_OLO10)
 335                 value = (value & 0x3ff) + ELF64_R_TYPE_DATA(rela->r_info);
 336
 337         if (RELOC_PC_RELATIVE(rtype))
 338                 value -= (Elf_Addr)where;
 339
 340         if (RELOC_BASE_RELATIVE(rtype))
 341                 value += relocbase;
 342
 343         mask = RELOC_VALUE_BITMASK(rtype);
 344         value >>= RELOC_VALUE_RIGHTSHIFT(rtype);
 345         value &= mask;
 346
 347         if (RELOC_TARGET_SIZE(rtype) > 32) {
 348                 *where &= ~mask;
 349                 *where |= value;
 350         } else {
 351                 *where32 &= ~mask;
 352                 *where32 |= value;
 353         }
 354
 355         return (0);
 356 }
 357
 358 int
 359 elf_cpu_load_file(linker_file_t lf __unused)
 360 {
 361
 362         return (0);
 363 }
 364
 365 int
 366 elf_cpu_unload_file(linker_file_t lf __unused)
 367 {
 368
 369         return (0);
 370 }