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/ia32.h>
  11 #include <asm/ptrace.h>
  12 #include <asm/user.h>
  13 #include <asm/auxvec.h>
  14 #include <asm/fsgsbase.h>
  15
  16 typedef unsigned long elf_greg_t;
  17
  18 #define ELF_NGREG (sizeof(struct user_regs_struct) / sizeof(elf_greg_t))
  19 typedef elf_greg_t elf_gregset_t[ELF_NGREG];
  20
  21 typedef struct user_i387_struct elf_fpregset_t;
  22
  23 #ifdef __i386__
  24
  25 #define R_386_NONE      0
  26 #define R_386_32        1
  27 #define R_386_PC32      2
  28 #define R_386_GOT32     3
  29 #define R_386_PLT32     4
  30 #define R_386_COPY      5
  31 #define R_386_GLOB_DAT  6
  32 #define R_386_JMP_SLOT  7
  33 #define R_386_RELATIVE  8
  34 #define R_386_GOTOFF    9
  35 #define R_386_GOTPC     10
  36 #define R_386_NUM       11
  37
  38 /*
  39  * These are used to set parameters in the core dumps.
  40  */
  41 #define ELF_CLASS       ELFCLASS32
  42 #define ELF_DATA        ELFDATA2LSB
  43 #define ELF_ARCH        EM_386
  44
  45 #else
  46
  47 /* x86-64 relocation types */
  48 #define R_X86_64_NONE           0       /* No reloc */
  49 #define R_X86_64_64             1       /* Direct 64 bit  */
  50 #define R_X86_64_PC32           2       /* PC relative 32 bit signed */
  51 #define R_X86_64_GOT32          3       /* 32 bit GOT entry */
  52 #define R_X86_64_PLT32          4       /* 32 bit PLT address */
  53 #define R_X86_64_COPY           5       /* Copy symbol at runtime */
  54 #define R_X86_64_GLOB_DAT       6       /* Create GOT entry */
  55 #define R_X86_64_JUMP_SLOT      7       /* Create PLT entry */
  56 #define R_X86_64_RELATIVE       8       /* Adjust by program base */
  57 #define R_X86_64_GOTPCREL       9       /* 32 bit signed pc relative
  58                                            offset to GOT */
  59 #define R_X86_64_32             10      /* Direct 32 bit zero extended */
  60 #define R_X86_64_32S            11      /* Direct 32 bit sign extended */
  61 #define R_X86_64_16             12      /* Direct 16 bit zero extended */
  62 #define R_X86_64_PC16           13      /* 16 bit sign extended pc relative */
  63 #define R_X86_64_8              14      /* Direct 8 bit sign extended  */
  64 #define R_X86_64_PC8            15      /* 8 bit sign extended pc relative */
  65 #define R_X86_64_PC64           24      /* Place relative 64-bit signed */
  66
  67 /*
  68  * These are used to set parameters in the core dumps.
  69  */
  70 #define ELF_CLASS       ELFCLASS64
  71 #define ELF_DATA        ELFDATA2LSB
  72 #define ELF_ARCH        EM_X86_64
  73
  74 #endif
  75
  76 #include <asm/vdso.h>
  77
  78 #ifdef CONFIG_X86_64
  79 extern unsigned int vdso64_enabled;
  80 #endif
  81 #if defined(CONFIG_X86_32) || defined(CONFIG_IA32_EMULATION)
  82 extern unsigned int vdso32_enabled;
  83 #endif
  84
  85 /*
  86  * This is used to ensure we don't load something for the wrong architecture.
  87  */
  88 #define elf_check_arch_ia32(x) \
  89         (((x)->e_machine == EM_386) || ((x)->e_machine == EM_486))
  90
  91 #include <asm/processor.h>
  92
  93 #ifdef CONFIG_X86_32
  94 #include <asm/desc.h>
  95
  96 #define elf_check_arch(x)       elf_check_arch_ia32(x)
  97
  98 /* SVR4/i386 ABI (pages 3-31, 3-32) says that when the program starts %edx
  99    contains a pointer to a function which might be registered using `atexit'.
 100    This provides a mean for the dynamic linker to call DT_FINI functions for
 101    shared libraries that have been loaded before the code runs.
 102
 103    A value of 0 tells we have no such handler.
 104
 105    We might as well make sure everything else is cleared too (except for %esp),
 106    just to make things more deterministic.
 107  */
 108 #define ELF_PLAT_INIT(_r, load_addr)            \
 109         do {                                    \
 110         _r->bx = 0; _r->cx = 0; _r->dx = 0;     \
 111         _r->si = 0; _r->di = 0; _r->bp = 0;     \
 112         _r->ax = 0;                             \
 113 } while (0)
 114
 115 /*
 116  * regs is struct pt_regs, pr_reg is elf_gregset_t (which is
 117  * now struct_user_regs, they are different)
 118  */
 119
 120 #define ELF_CORE_COPY_REGS(pr_reg, regs)        \
 121 do {                                            \
 122         pr_reg[0] = regs->bx;                   \
 123         pr_reg[1] = regs->cx;                   \
 124         pr_reg[2] = regs->dx;                   \
 125         pr_reg[3] = regs->si;                   \
 126         pr_reg[4] = regs->di;                   \
 127         pr_reg[5] = regs->bp;                   \
 128         pr_reg[6] = regs->ax;                   \
 129         pr_reg[7] = regs->ds;                   \
 130         pr_reg[8] = regs->es;                   \
 131         pr_reg[9] = regs->fs;                   \
 132         savesegment(gs, pr_reg[10]);            \
 133         pr_reg[11] = regs->orig_ax;             \
 134         pr_reg[12] = regs->ip;                  \
 135         pr_reg[13] = regs->cs;                  \
 136         pr_reg[14] = regs->flags;               \
 137         pr_reg[15] = regs->sp;                  \
 138         pr_reg[16] = regs->ss;                  \
 139 } while (0);
 140
 141 #define ELF_PLATFORM    (utsname()->machine)
 142 #define set_personality_64bit() do { } while (0)
 143
 144 #else /* CONFIG_X86_32 */
 145
 146 /*
 147  * This is used to ensure we don't load something for the wrong architecture.
 148  */
 149 #define elf_check_arch(x)                       \
 150         ((x)->e_machine == EM_X86_64)
 151
 152 #define compat_elf_check_arch(x)                                        \
 153         ((elf_check_arch_ia32(x) && ia32_enabled_verbose()) ||          \
 154          (IS_ENABLED(CONFIG_X86_X32_ABI) && (x)->e_machine == EM_X86_64))
 155
 156 static inline void elf_common_init(struct thread_struct *t,
 157                                    struct pt_regs *regs, const u16 ds)
 158 {
 159         /* ax gets execve's return value. */
 160         /*regs->ax = */ regs->bx = regs->cx = regs->dx = 0;
 161         regs->si = regs->di = regs->bp = 0;
 162         regs->r8 = regs->r9 = regs->r10 = regs->r11 = 0;
 163         regs->r12 = regs->r13 = regs->r14 = regs->r15 = 0;
 164         t->fsbase = t->gsbase = 0;
 165         t->fsindex = t->gsindex = 0;
 166         t->ds = t->es = ds;
 167 }
 168
 169 #define ELF_PLAT_INIT(_r, load_addr)                    \
 170         elf_common_init(&current->thread, _r, 0)
 171
 172 #define COMPAT_ELF_PLAT_INIT(regs, load_addr)           \
 173         elf_common_init(&current->thread, regs, __USER_DS)
 174
 175 void compat_start_thread(struct pt_regs *regs, u32 new_ip, u32 new_sp, bool x32);
 176 #define COMPAT_START_THREAD(ex, regs, new_ip, new_sp)   \
 177         compat_start_thread(regs, new_ip, new_sp, ex->e_machine == EM_X86_64)
 178
 179 void set_personality_ia32(bool);
 180 #define COMPAT_SET_PERSONALITY(ex)                      \
 181         set_personality_ia32((ex).e_machine == EM_X86_64)
 182
 183 #define COMPAT_ELF_PLATFORM                     ("i686")
 184
 185 /*
 186  * regs is struct pt_regs, pr_reg is elf_gregset_t (which is
 187  * now struct_user_regs, they are different). Assumes current is the process
 188  * getting dumped.
 189  */
 190
 191 #define ELF_CORE_COPY_REGS(pr_reg, regs)                        \
 192 do {                                                            \
 193         unsigned v;                                             \
 194         (pr_reg)[0] = (regs)->r15;                              \
 195         (pr_reg)[1] = (regs)->r14;                              \
 196         (pr_reg)[2] = (regs)->r13;                              \
 197         (pr_reg)[3] = (regs)->r12;                              \
 198         (pr_reg)[4] = (regs)->bp;                               \
 199         (pr_reg)[5] = (regs)->bx;                               \
 200         (pr_reg)[6] = (regs)->r11;                              \
 201         (pr_reg)[7] = (regs)->r10;                              \
 202         (pr_reg)[8] = (regs)->r9;                               \
 203         (pr_reg)[9] = (regs)->r8;                               \
 204         (pr_reg)[10] = (regs)->ax;                              \
 205         (pr_reg)[11] = (regs)->cx;                              \
 206         (pr_reg)[12] = (regs)->dx;                              \
 207         (pr_reg)[13] = (regs)->si;                              \
 208         (pr_reg)[14] = (regs)->di;                              \
 209         (pr_reg)[15] = (regs)->orig_ax;                         \
 210         (pr_reg)[16] = (regs)->ip;                              \
 211         (pr_reg)[17] = (regs)->cs;                              \
 212         (pr_reg)[18] = (regs)->flags;                           \
 213         (pr_reg)[19] = (regs)->sp;                              \
 214         (pr_reg)[20] = (regs)->ss;                              \
 215         (pr_reg)[21] = x86_fsbase_read_cpu();                   \
 216         (pr_reg)[22] = x86_gsbase_read_cpu_inactive();          \
 217         asm("movl %%ds,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[23] = v;       \
 218         asm("movl %%es,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[24] = v;       \
 219         asm("movl %%fs,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[25] = v;       \
 220         asm("movl %%gs,%0" : "=r" (v)); (pr_reg)[26] = v;       \
 221 } while (0);
 222
 223 /* I'm not sure if we can use '-' here */
 224 #define ELF_PLATFORM       ("x86_64")
 225 extern void set_personality_64bit(void);
 226 extern int force_personality32;
 227
 228 #endif /* !CONFIG_X86_32 */
 229
 230 #define CORE_DUMP_USE_REGSET
 231 #define ELF_EXEC_PAGESIZE       4096
 232
 233 /*
 234  * This is the base location for PIE (ET_DYN with INTERP) loads. On
 235  * 64-bit, this is above 4GB to leave the entire 32-bit address
 236  * space open for things that want to use the area for 32-bit pointers.
 237  */
 238 #define ELF_ET_DYN_BASE         (mmap_is_ia32() ? 0x000400000UL : \
 239                                                   (DEFAULT_MAP_WINDOW / 3 * 2))
 240
 241 /* This yields a mask that user programs can use to figure out what
 242    instruction set this CPU supports.  This could be done in user space,
 243    but it's not easy, and we've already done it here.  */
 244
 245 #define ELF_HWCAP               (boot_cpu_data.x86_capability[CPUID_1_EDX])
 246
 247 extern u32 elf_hwcap2;
 248
 249 /*
 250  * HWCAP2 supplies mask with kernel enabled CPU features, so that
 251  * the application can discover that it can safely use them.
 252  * The bits are defined in uapi/asm/hwcap2.h.
 253  */
 254 #define ELF_HWCAP2              (elf_hwcap2)
 255
 256 /* This yields a string that ld.so will use to load implementation
 257    specific libraries for optimization.  This is more specific in
 258    intent than poking at uname or /proc/cpuinfo.
 259
 260    For the moment, we have only optimizations for the Intel generations,
 261    but that could change... */
 262
 263 #define SET_PERSONALITY(ex) set_personality_64bit()
 264
 265 /*
 266  * An executable for which elf_read_implies_exec() returns TRUE will
 267  * have the READ_IMPLIES_EXEC personality flag set automatically.
 268  *
 269  * The decision process for determining the results are:
 270  *
 271  *                 CPU: | lacks NX*  | has NX, ia32     | has NX, x86_64 |
 272  * ELF:                 |            |                  |                |
 273  * ---------------------|------------|------------------|----------------|
 274  * missing PT_GNU_STACK | exec-all   | exec-all         | exec-none      |
 275  * PT_GNU_STACK == RWX  | exec-stack | exec-stack       | exec-stack     |
 276  * PT_GNU_STACK == RW   | exec-none  | exec-none        | exec-none      |
 277  *
 278  *  exec-all  : all PROT_READ user mappings are executable, except when
 279  *              backed by files on a noexec-filesystem.
 280  *  exec-none : only PROT_EXEC user mappings are executable.
 281  *  exec-stack: only the stack and PROT_EXEC user mappings are executable.
 282  *
 283  *  *this column has no architectural effect: NX markings are ignored by
 284  *   hardware, but may have behavioral effects when "wants X" collides with
 285  *   "cannot be X" constraints in memory permission flags, as in
 286  *   https://lkml.kernel.org/r/20190418055759.GA3155@mellanox.com
 287  *
 288  */
 289 #define elf_read_implies_exec(ex, executable_stack)     \
 290         (mmap_is_ia32() && executable_stack == EXSTACK_DEFAULT)
 291
 292 struct task_struct;
 293
 294 #define ARCH_DLINFO_IA32                                                \
 295 do {                                                                    \
 296         if (VDSO_CURRENT_BASE) {                                        \
 297                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO, VDSO_ENTRY);                    \
 298                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR, VDSO_CURRENT_BASE);        \
 299         }                                                               \
 300         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 301 } while (0)
 302
 303 /*
 304  * True on X86_32 or when emulating IA32 on X86_64
 305  */
 306 static inline int mmap_is_ia32(void)
 307 {
 308         return IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) ||
 309                (IS_ENABLED(CONFIG_COMPAT) &&
 310                 test_thread_flag(TIF_ADDR32));
 311 }
 312
 313 extern unsigned long task_size_32bit(void);
 314 extern unsigned long task_size_64bit(int full_addr_space);
 315 extern unsigned long get_mmap_base(int is_legacy);
 316 extern bool mmap_address_hint_valid(unsigned long addr, unsigned long len);
 317 extern unsigned long get_sigframe_size(void);
 318
 319 #ifdef CONFIG_X86_32
 320
 321 #define __STACK_RND_MASK(is32bit) (0x7ff)
 322 #define STACK_RND_MASK (0x7ff)
 323
 324 #define ARCH_DLINFO             ARCH_DLINFO_IA32
 325
 326 /* update AT_VECTOR_SIZE_ARCH if the number of NEW_AUX_ENT entries changes */
 327
 328 #else /* CONFIG_X86_32 */
 329
 330 /* 1GB for 64bit, 8MB for 32bit */
 331 #define __STACK_RND_MASK(is32bit) ((is32bit) ? 0x7ff : 0x3fffff)
 332 #define STACK_RND_MASK __STACK_RND_MASK(mmap_is_ia32())
 333
 334 #define ARCH_DLINFO                                                     \
 335 do {                                                                    \
 336         if (vdso64_enabled)                                             \
 337                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR,                            \
 338                             (unsigned long __force)current->mm->context.vdso); \
 339         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 340 } while (0)
 341
 342 /* As a historical oddity, the x32 and x86_64 vDSOs are controlled together. */
 343 #define ARCH_DLINFO_X32                                                 \
 344 do {                                                                    \
 345         if (vdso64_enabled)                                             \
 346                 NEW_AUX_ENT(AT_SYSINFO_EHDR,                            \
 347                             (unsigned long __force)current->mm->context.vdso); \
 348         NEW_AUX_ENT(AT_MINSIGSTKSZ, get_sigframe_size());               \
 349 } while (0)
 350
 351 #define AT_SYSINFO              32
 352
 353 #define COMPAT_ARCH_DLINFO                                              \
 354 if (exec->e_machine == EM_X86_64)                                       \
 355         ARCH_DLINFO_X32;                                                \
 356 else if (IS_ENABLED(CONFIG_IA32_EMULATION))                             \
 357         ARCH_DLINFO_IA32
 358
 359 #define COMPAT_ELF_ET_DYN_BASE  (TASK_UNMAPPED_BASE + 0x1000000)
 360
 361 #endif /* !CONFIG_X86_32 */
 362
 363 #define VDSO_CURRENT_BASE       ((unsigned long)current->mm->context.vdso)
 364
 365 #define VDSO_ENTRY                                                      \
 366         ((unsigned long)current->mm->context.vdso +                     \
 367          vdso_image_32.sym___kernel_vsyscall)
 368
 369 struct linux_binprm;
 370
 371 #define ARCH_HAS_SETUP_ADDITIONAL_PAGES 1
 372 extern int arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm,
 373                                        int uses_interp);
 374 extern int compat_arch_setup_additional_pages(struct linux_binprm *bprm,
 375                                               int uses_interp, bool x32);
 376 #define COMPAT_ARCH_SETUP_ADDITIONAL_PAGES(bprm, ex, interpreter)       \
 377         compat_arch_setup_additional_pages(bprm, interpreter,           \
 378                                            (ex->e_machine == EM_X86_64))
 379
 380 extern bool arch_syscall_is_vdso_sigreturn(struct pt_regs *regs);
 381
 382 /* Do not change the values. See get_align_mask() */
 383 enum align_flags {
 384         ALIGN_VA_32     = BIT(0),
 385         ALIGN_VA_64     = BIT(1),
 386 };
 387
 388 struct va_alignment {
 389         int flags;
 390         unsigned long mask;
 391         unsigned long bits;
 392 } ____cacheline_aligned;
 393
 394 extern struct va_alignment va_align;
 395 #endif /* _ASM_X86_ELF_H */