arch/x86/include/asm/elf.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_X86_ELF_H
   3 #define _ASM_X86_ELF_H
   4
   5 /*
   6  * ELF register definitions..
   7  */
   8 #include <linux/thread_info.h>
   9
  10 #include <asm/ptrace.h>
  11 #include <asm/user.h>
  12 #include <asm/auxvec.h>
  13 #include <asm/fsgsbase.h>
  14
  15 typedef unsigned long elf_greg_t;
  16
  17 #define ELF_NGREG (sizeof(struct user_regs_struct) / sizeof(elf_greg_t))
  18 typedef elf_greg_t elf_gregset_t[ELF_NGREG];
  19
  20 typedef struct user_i387_struct elf_fpregset_t;
  21
  22 #ifdef __i386__
  23
  24 #define R_386_NONE      0
  25 #define R_386_32        1
  26 #define R_386_PC32      2
  27 #define R_386_GOT32     3
  28 #define R_386_PLT32     4
  29 #define R_386_COPY      5
  30 #define R_386_GLOB_DAT  6
  31 #define R_386_JMP_SLOT  7
  32 #define R_386_RELATIVE  8
  33 #define R_386_GOTOFF    9
  34 #define R_386_GOTPC     10
  35 #define R_386_NUM       11
  36
  37 /*
  38  * These are used to set parameters in the core dumps.
  39  */
  40 #define ELF_CLASS       ELFCLASS32
  41 #define ELF_DATA        ELFDATA2LSB
  42 #define ELF_ARCH        EM_386
  43
  44 #else
  45
  46 /* x86-64 relocation types */
  47 #define R_X86_64_NONE           0       /* No reloc */
  48 #define R_X86_64_64             1       /* Direct 64 bit  */
  49 #define R_X86_64_PC32           2       /* PC relative 32 bit signed */
  50 #define R_X86_64_GOT32          3       /* 32 bit GOT entry */
  51 #define R_X86_64_PLT32          4       /* 32 bit PLT address */
  52 #define R_X86_64_COPY           5       /* Copy symbol at runtime */
  53 #define R_X86_64_GLOB_DAT       6       /* Create GOT entry */
  54 #define R_X86_64_JUMP_SLOT      7       /* Create PLT entry */
  55 #define R_X86_64_RELATIVE       8       /* Adjust by program base */
  56 #define R_X86_64_GOTPCREL       9       /* 32 bit signed pc relative
  57                                            offset to GOT */
  58 #define R_X86_64_32             10      /* Direct 32 bit zero extended */
  59 #define R_X86_64_32S            11      /* Direct 32 bit sign extended */
  60 #define R_X86_64_16             12      /* Direct 16 bit zero extended */
  61 #define R_X86_64_PC16           13      /* 16 bit sign extended pc relative */
  62 #define R_X86_64_8              14      /* Direct 8 bit sign extended  */
  63 #define R_X86_64_PC8            15      /* 8 bit sign extended pc relative */
  64 #define R_X86_64_PC64           24      /* Place relative 64-bit signed */
  65
  66 /*
  67  * These are used to set parameters in the core dumps.
  68  */
  69 #define ELF_CLASS       ELFCLASS64
  70 #define ELF_DATA        ELFDATA2LSB
  71 #define ELF_ARCH        EM_X86_64
  72
  73 #endif
  74
  75 #include <asm/vdso.h>
  76
  77 #ifdef CONFIG_X86_64
  78 extern unsigned int vdso64_enabled;
  79 #endif
  80 #if defined(CONFIG_X86_32) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
  81 extern unsigned int vdso32_enabled;
  82 #endif
  83
  84 /*
  85  * This is used to ensure we don't load something for the wrong architecture.
  86  */
  87 #define elf_check_arch_ia32(x) \
  88         (((x)->e_machine == EM_386) || ((x)->e_machine == EM_486))
  89
  90 #include <asm/processor.h>
  91
  92 #ifdef CONFIG_X86_32
  93 #include <asm/desc.h>
  94
  95 #define elf_check_arch(x)       elf_check_arch_ia32(x)
  96
  97 /* SVR4/i386 ABI (pages 3-31, 3-32) says that when the program starts %edx
  98    contains a pointer to a function which might be registered using `atexit'.
  99    This provides a mean for the dynamic linker to call DT_FINI functions for
 100    shared libraries that have been loaded before the code runs.
 101
 102    A value of 0 tells we have no such handler.
 103
 104    We might as well make sure everything else is cleared too (except for %esp),
 105    just to make things more deterministic.
 106  */
 107 #define ELF_PLAT_INIT(_r, load_addr)            \
 108         do {                                    \
 109         _r->bx = 0; _r->cx = 0; _r->dx = 0;     \
 110         _r->si = 0; _r->di = 0; _r->bp = 0;     \
 111         _r->ax = 0;                             \
 112 } while (0)
 113
 114 /*
 115  * regs is struct pt_regs, pr_reg is elf_gregset_t (which is
 116  * now struct_user_regs, they are different)
 117  */
 118
 119 #define ELF_CORE_COPY_REGS(pr_reg, regs)        \
 120 do {                                            \
 121         pr_reg[0] = regs->bx;                   \
 122         pr_reg[1] = regs->cx;                   \
 123         pr_reg[2] = regs->dx;                   \
 124         pr_reg[3] = regs->si;                   \
 125         pr_reg[4] = regs->di;                   \
 126         pr_reg[5] = regs->bp;                   \
 127         pr_reg[6] = regs->ax;                   \
 128         pr_reg[7] = regs->ds;                   \
 129         pr_reg[8] = regs->es;                   \
 130         pr_reg[9] = regs->fs;                   \
 131         savesegment(gs, pr_reg[10]);            \
 132         pr_reg[11] = regs->orig_ax;             \
 133         pr_reg[12] = regs->ip;                  \
 134         pr_reg[13] = regs->cs;                  \
 135         pr_reg[14] = regs->flags;               \
 136         pr_reg[15] = regs->sp;                  \
 137         pr_reg[16] = regs->ss;                  \
 138 } while (0);
 139
 140 #define ELF_PLATFORM    (utsname()->machine)
 141 #define set_personality_64bit() do { } while (0)
 142
 143 #else /* CONFIG_X86_32 */
 144
 145 /*
 146  * This is used to ensure we don't load something for the wrong architecture.
 147  */
 148 #define elf_check_arch(x)                       \
 149         ((x)->e_machine == EM_X86_64)
 150
 151 #define compat_elf_check_arch(x)                                        \
 152         (elf_check_arch_ia32(x) ||                                      \
 153          (IS_ENABLED(CONFIG_X86_X32_ABI) && (x)->e_machine == EM_X86_64))
 154
 155 static inline void elf_common_init(struct thread_struct *t,
 156                                    struct pt_regs *regs, const u16 ds)
 157 {
 158         /* ax gets execve's return value. */
 159         /*regs->ax = */ regs->bx = regs->cx = regs->dx = 0;
 160         regs->si = regs->di = regs->bp = 0;
 161         regs->r8 = regs->r9 = regs->r10 = regs->r11 = 0;
 162         regs->r12 = regs->r13 = regs->r14 = regs->r15 = 0;
 163         t->fsbase = t->gsbase = 0;
 164         t->fsindex = t->gsindex = 0;
 165         t->ds = t->es = ds;
 166 }
 167
 168 #define ELF_PLAT_INIT(_r, load_addr)                    \
 169         elf_common_init(&current->thread, _r, 0)
 170
 171 #define COMPAT_ELF_PLAT_INIT(regs, load_addr)           \
 172         elf_common_init(&current->thread, regs, __USER_DS)
 173
 174 void compat_start_thread(struct pt_regs *regs, u32 new_ip, u32 new_sp, bool x32);
 175 #define COMPAT_START_THREAD(ex, regs, new_ip, new_sp)   \
 176         compat_start_thread(regs, new_ip, new_sp, ex->e_machine == EM_X86_64)
 177
 178 void set_personality_ia32(bool);
 179 #define COMPAT_SET_PERSONALITY(ex)                      \
 180         set_personality_ia32((ex).e_machine == EM_X86_64)
 181
 182 #define COMPAT_ELF_PLATFORM                     ("i686")
 183
 184 /*
 185  * regs is struct pt_regs, pr_reg is elf_gregset_t (which is
 186  * now struct_user_regs, they are different). Assumes current is the process
 187  * getting dumped.
 188  */
 189
 190 #define ELF_CORE_COPY_REGS(pr_reg, regs)                        \
 191 do {                                                            \
 192         unsigned v;                                             \
 193         (pr_reg)[0] = (regs)->r15;                              \
 194         (pr_reg)[1] = (regs)->r14;                              \
 195         (pr_reg)[2] = (regs)->r13;                              \
 196         (pr_reg)[3] = (regs)->r12;                              \
 197         (pr_reg)[4] = (regs)->bp;                               \
 198         (pr_reg)[5] = (regs)->bx;                               \
 199         (pr_reg)[6] = (regs)->r11;                              \
 200         (pr_reg)[7] = (regs)->r10;                              \
 201         (pr_reg)[8] = (regs)->r9;                               \
 202         (pr_reg)[9] = (regs)->r8;                               \
 203         (pr_reg)[10] = (regs)->ax;                              \
 204         (pr_reg)[11] = (regs)->cx;                              \
 205         (pr_reg)[12] = (regs)->dx;                              \
 206         (pr_reg)[13] = (regs)->si;                              \
 207         (pr_reg)[14] = (regs)->di;                              \
 208         (pr_reg)[15] = (regs)->orig_ax;                         \
 209         (pr_reg)[16] = (regs)->ip;                              \
 210         (pr_reg)[17] = (regs)->cs;                              \
 211         (pr_reg)[18] = (regs)->flags;                           \
 212         (pr_reg)[19] = (regs)->sp;                              \
 213         (pr_reg)[20] = (regs)->ss;                              \
 214         (pr_reg)[21] = x86_fsbase_read_cpu();                   \
 215         (pr_reg)[22] = x86_gsbase_read_cpu_inactive();          \
 216         asm("movl %%ds,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[23] = v;       \
 217         asm("movl %%es,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[24] = v;       \
 218         asm("movl %%fs,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[25] = v;       \
 219         asm("movl %%gs,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[26] = v;       \
 220 } while (0);
 221
 222 /* I'm not sure if we can use '-' here */
 223 #define ELF_PLATFORM       ("x86_64")
 224 extern void set_personality_64bit(void);
 225 extern int force_personality32;
 226
 227 #endif /* !CONFIG_X86_32 */
 228
 229 #define CORE_DUMP_USE_REGSET
 230 #define ELF_EXEC_PAGESIZE       4096
 231
 232 /*
 233  * This is the base location for PIE (ET_DYN with INTERP) loads. On
 234  * 64-bit, this is above 4GB to leave the entire 32-bit address
 235  * space open for things that want to use the area for 32-bit pointers.
 236  */
 237 #define ELF_ET_DYN_BASE         (mmap_is_ia32() ? 0x000400000UL : \
 238                                                   (DEFAULT_MAP_WINDOW / 3 * 2))
 239
 240 /* This yields a mask that user programs can use to figure out what
 241    instruction set this CPU supports.  This could be done in user space,
 242    but it's not easy, and we've already done it here.  */
 243
 244 #define ELF_HWCAP               (boot_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX])
 245
 246 extern u32 elf_hwcap2;
 247
 248 /*
 249  * HWCAP2 supplies mask with kernel enabled CPU features, so that
 250  * the application can discover that it can safely use them.
 251  * The bits are defined in uapi/asm/hwcap2.h.
 252  */
 253 #define ELF_HWCAP2              (elf_hwcap2)
 254
 255 /* This yields a string that ld.so will use to load implementation
 256    specific libraries for optimization.  This is more specific in
 257    intent than poking at uname or /proc/cpuinfo.
 258
 259    For the moment, we have only optimizations for the Intel generations,
 260    but that could change... */
 261
 262 #define SET_PERSONALITY(ex) set_personality_64bit()
 263
 264 /*
 265  * An executable for which elf_read_implies_exec() returns TRUE will
 266  * have the READ_IMPLIES_EXEC personality flag set automatically.
 267  *
 268  * The decision process for determining the results are:
 269  *
 270  *                 CPU: | lacks NX*  | has NX, ia32     | has NX, x86_64 |
 271  * ELF:                 |            |                  |                |
 272  * ---------------------|------------|------------------|----------------|
 273  * missing PT_GNU_STACK | exec-all   | exec-all         | exec-none      |
 274  * PT_GNU_STACK == RWX  | exec-stack | exec-stack       | exec-stack     |
 275  * PT_GNU_STACK == RW   | exec-none  | exec-none        | exec-none      |
 276  *
 277  *  exec-all  : all PROT_READ user mappings are executable, except when
 278  *              backed by files on a noexec-filesystem.
 279  *  exec-none : only PROT_EXEC user mappings are executable.
 280  *  exec-stack: only the stack and PROT_EXEC user mappings are executable.
 281  *
 282  *  *this column has no architectural effect: NX markings are ignored by
 283  *   hardware, but may have behavioral effects when "wants X" collides with
 284  *   "cannot be X" constraints in memory permission flags, as in
 285  *   https://lkml.kernel.org/r/[email protected]
 286  *
 287  */
 288 #define elf_read_implies_exec(ex, executable_stack)     \
 289         (mmap_is_ia32() && executable_stack == EXSTACK_DEFAULT)
 290
 291 struct task_struct;
 292
 293 #define ARCH_DLINFO_IA32                                                \
 294 do {                                                                    \
 295         if (VDSO_CURRENT_BASE) {                                        \
 296                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO, VDSO_ENTRY);                    \
 297                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR, VDSO_CURRENT_BASE);        \
 298         }                                                               \
 299         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 300 } while (0)
 301
 302 /*
 303  * True on X86_32 or when emulating IA32 on X86_64
 304  */
 305 static inline int mmap_is_ia32(void)
 306 {
 307         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) ||
 308                (IS_ENABLED(CONFIG_COMPAT) &&
 309                 test_thread_flag(TIF_ADDR32));
 310 }
 311
 312 extern unsigned long task_size_32bit(void);
 313 extern unsigned long task_size_64bit(int full_addr_space);
 314 extern unsigned long get_mmap_base(int is_legacy);
 315 extern bool mmap_address_hint_valid(unsigned long addr, unsigned long len);
 316 extern unsigned long get_sigframe_size(void);
 317
 318 #ifdef CONFIG_X86_32
 319
 320 #define __STACK_RND_MASK(is32bit) (0x7ff)
 321 #define STACK_RND_MASK (0x7ff)
 322
 323 #define ARCH_DLINFO             ARCH_DLINFO_IA32
 324
 325 /* update AT_VECTOR_SIZE_ARCH if the number of NEW_AUX_ENT entries changes */
 326
 327 #else /* CONFIG_X86_32 */
 328
 329 /* 1GB for 64bit, 8MB for 32bit */
 330 #define __STACK_RND_MASK(is32bit) ((is32bit) ? 0x7ff : 0x3fffff)
 331 #define STACK_RND_MASK __STACK_RND_MASK(mmap_is_ia32())
 332
 333 #define ARCH_DLINFO                                                     \
 334 do {                                                                    \
 335         if (vdso64_enabled)                                             \
 336                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR,                            \
 337                             (unsigned long __force)current->mm->context.vdso); \
 338         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 339 } while (0)
 340
 341 /* As a historical oddity, the x32 and x86_64 vDSOs are controlled together. */
 342 #define ARCH_DLINFO_X32                                                 \
 343 do {                                                                    \
 344         if (vdso64_enabled)                                             \
 345                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR,                            \
 346                             (unsigned long __force)current->mm->context.vdso); \
 347         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 348 } while (0)
 349
 350 #define AT_SYSINFO              32
 351
 352 #define COMPAT_ARCH_DLINFO                                              \
 353 if (exec->e_machine == EM_X86_64)                                       \
 354         ARCH_DLINFO_X32;                                                \
 355 else if (IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION))                             \
 356         ARCH_DLINFO_IA32
 357
 358 #define COMPAT_ELF_ET_DYN_BASE  (TASK_UNMAPPED_BASE + 0x1000000)
 359
 360 #endif /* !CONFIG_X86_32 */
 361
 362 #define VDSO_CURRENT_BASE       ((unsigned long)current->mm->context.vdso)
 363
 364 #define VDSO_ENTRY                                                      \
 365         ((unsigned long)current->mm->context.vdso +                     \
 366          vdso_image_32.sym___kernel_vsyscall)
 367
 368 struct linux_binprm;
 369
 370 #define ARCH_HAS_SETUP_ADDITIONAL_PAGES 1
 371 extern int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm,
 372                                        int uses_interp);
 373 extern int compat_arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm,
 374                                               int uses_interp, bool x32);
 375 #define COMPAT_ARCH_SETUP_ADDITIONAL_PAGES(bprm, ex, interpreter)       \
 376         compat_arch_setup_additional_pages(bprm, interpreter,           \
 377                                            (ex->e_machine == EM_X86_64))
 378
 379 extern bool arch_syscall_is_vdso_sigreturn(struct pt_regs *regs);
 380
 381 /* Do not change the values. See get_align_mask() */
 382 enum align_flags {
 383         ALIGN_VA_32     = BIT(0),
 384         ALIGN_VA_64     = BIT(1),
 385 };
 386
 387 struct va_alignment {
 388         int flags;
 389         unsigned long mask;
 390         unsigned long bits;
 391 } ____cacheline_aligned;
 392
 393 extern struct va_alignment va_align;
 394 extern unsigned long align_vdso_addr(unsigned long);
 395 #endif /* _ASM_X86_ELF_H */