arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * ld script for the x86 kernel
   4  *
   5  * Historic 32-bit version written by Martin Mares <mj@atrey.karlin.mff.cuni.cz>
   6  *
   7  * Modernisation, unification and other changes and fixes:
   8  *   Copyright (C) 2007-2009  Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
   9  *
  10  *
  11  * Don't define absolute symbols until and unless you know that symbol
  12  * value is should remain constant even if kernel image is relocated
  13  * at run time. Absolute symbols are not relocated. If symbol value should
  14  * change if kernel is relocated, make the symbol section relative and
  15  * put it inside the section definition.
  16  */
  17
  18 #ifdef CONFIG_X86_32
  19 #define LOAD_OFFSET __PAGE_OFFSET
  20 #else
  21 #define LOAD_OFFSET __START_KERNEL_map
  22 #endif
  23
  24 #include <asm-generic/vmlinux.lds.h>
  25 #include <asm/asm-offsets.h>
  26 #include <asm/thread_info.h>
  27 #include <asm/page_types.h>
  28 #include <asm/orc_lookup.h>
  29 #include <asm/cache.h>
  30 #include <asm/boot.h>
  31
  32 #undef i386     /* in case the preprocessor is a 32bit one */
  33
  34 OUTPUT_FORMAT(CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT)
  35
  36 #ifdef CONFIG_X86_32
  37 OUTPUT_ARCH(i386)
  38 ENTRY(phys_startup_32)
  39 jiffies = jiffies_64;
  40 #else
  41 OUTPUT_ARCH(i386:x86-64)
  42 ENTRY(phys_startup_64)
  43 jiffies_64 = jiffies;
  44 #endif
  45
  46 #if defined(CONFIG_X86_64)
  47 /*
  48  * On 64-bit, align RODATA to 2MB so we retain large page mappings for
  49  * boundaries spanning kernel text, rodata and data sections.
  50  *
  51  * However, kernel identity mappings will have different RWX permissions
  52  * to the pages mapping to text and to the pages padding (which are freed) the
  53  * text section. Hence kernel identity mappings will be broken to smaller
  54  * pages. For 64-bit, kernel text and kernel identity mappings are different,
  55  * so we can enable protection checks as well as retain 2MB large page
  56  * mappings for kernel text.
  57  */
  58 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN  . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
  59
  60 #define X64_ALIGN_RODATA_END                                    \
  61                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);                          \
  62                 __end_rodata_hpage_align = .;
  63
  64 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN  . = ALIGN(PMD_SIZE);
  65 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END    . = ALIGN(PMD_SIZE);
  66
  67 #else
  68
  69 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
  70 #define X64_ALIGN_RODATA_END
  71
  72 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
  73 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END
  74
  75 #endif
  76
  77 PHDRS {
  78         text PT_LOAD FLAGS(5);          /* R_E */
  79         data PT_LOAD FLAGS(6);          /* RW_ */
  80 #ifdef CONFIG_X86_64
  81 #ifdef CONFIG_SMP
  82         percpu PT_LOAD FLAGS(6);        /* RW_ */
  83 #endif
  84         init PT_LOAD FLAGS(7);          /* RWE */
  85 #endif
  86         note PT_NOTE FLAGS(0);          /* ___ */
  87 }
  88
  89 SECTIONS
  90 {
  91 #ifdef CONFIG_X86_32
  92         . = LOAD_OFFSET + LOAD_PHYSICAL_ADDR;
  93         phys_startup_32 = ABSOLUTE(startup_32 - LOAD_OFFSET);
  94 #else
  95         . = __START_KERNEL;
  96         phys_startup_64 = ABSOLUTE(startup_64 - LOAD_OFFSET);
  97 #endif
  98
  99         /* Text and read-only data */
 100         .text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
 101                 _text = .;
 102                 _stext = .;
 103                 /* bootstrapping code */
 104                 HEAD_TEXT
 105                 . = ALIGN(8);
 106                 TEXT_TEXT
 107                 SCHED_TEXT
 108                 CPUIDLE_TEXT
 109                 LOCK_TEXT
 110                 KPROBES_TEXT
 111                 ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
 112                 ENTRY_TEXT
 113                 IRQENTRY_TEXT
 114                 ALIGN_ENTRY_TEXT_END
 115                 SOFTIRQENTRY_TEXT
 116                 *(.fixup)
 117                 *(.gnu.warning)
 118
 119 #ifdef CONFIG_X86_64
 120                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 121                 _entry_trampoline = .;
 122                 *(.entry_trampoline)
 123                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 124                 ASSERT(. - _entry_trampoline == PAGE_SIZE, "entry trampoline is too big");
 125 #endif
 126
 127 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 128                 __indirect_thunk_start = .;
 129                 *(.text.__x86.indirect_thunk)
 130                 __indirect_thunk_end = .;
 131 #endif
 132
 133                 /* End of text section */
 134                 _etext = .;
 135         } :text = 0x9090
 136
 137         NOTES :text :note
 138
 139         EXCEPTION_TABLE(16) :text = 0x9090
 140
 141         /* .text should occupy whole number of pages */
 142         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 143         X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
 144         RO_DATA(PAGE_SIZE)
 145         X64_ALIGN_RODATA_END
 146
 147         /* Data */
 148         .data : AT(ADDR(.data) - LOAD_OFFSET) {
 149                 /* Start of data section */
 150                 _sdata = .;
 151
 152                 /* init_task */
 153                 INIT_TASK_DATA(THREAD_SIZE)
 154
 155 #ifdef CONFIG_X86_32
 156                 /* 32 bit has nosave before _edata */
 157                 NOSAVE_DATA
 158 #endif
 159
 160                 PAGE_ALIGNED_DATA(PAGE_SIZE)
 161
 162                 CACHELINE_ALIGNED_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 163
 164                 DATA_DATA
 165                 CONSTRUCTORS
 166
 167                 /* rarely changed data like cpu maps */
 168                 READ_MOSTLY_DATA(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 169
 170                 /* End of data section */
 171                 _edata = .;
 172         } :data
 173
 174         BUG_TABLE
 175
 176         ORC_UNWIND_TABLE
 177
 178         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 179         __vvar_page = .;
 180
 181         .vvar : AT(ADDR(.vvar) - LOAD_OFFSET) {
 182                 /* work around gold bug 13023 */
 183                 __vvar_beginning_hack = .;
 184
 185                 /* Place all vvars at the offsets in asm/vvar.h. */
 186 #define EMIT_VVAR(name, offset)                         \
 187                 . = __vvar_beginning_hack + offset;     \
 188                 *(.vvar_ ## name)
 189 #define __VVAR_KERNEL_LDS
 190 #include <asm/vvar.h>
 191 #undef __VVAR_KERNEL_LDS
 192 #undef EMIT_VVAR
 193
 194                 /*
 195                  * Pad the rest of the page with zeros.  Otherwise the loader
 196                  * can leave garbage here.
 197                  */
 198                 . = __vvar_beginning_hack + PAGE_SIZE;
 199         } :data
 200
 201        . = ALIGN(__vvar_page + PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 202
 203         /* Init code and data - will be freed after init */
 204         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 205         .init.begin : AT(ADDR(.init.begin) - LOAD_OFFSET) {
 206                 __init_begin = .; /* paired with __init_end */
 207         }
 208
 209 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_SMP)
 210         /*
 211          * percpu offsets are zero-based on SMP.  PERCPU_VADDR() changes the
 212          * output PHDR, so the next output section - .init.text - should
 213          * start another segment - init.
 214          */
 215         PERCPU_VADDR(INTERNODE_CACHE_BYTES, 0, :percpu)
 216         ASSERT(SIZEOF(.data..percpu) < CONFIG_PHYSICAL_START,
 217                "per-CPU data too large - increase CONFIG_PHYSICAL_START")
 218 #endif
 219
 220         INIT_TEXT_SECTION(PAGE_SIZE)
 221 #ifdef CONFIG_X86_64
 222         :init
 223 #endif
 224
 225         /*
 226          * Section for code used exclusively before alternatives are run. All
 227          * references to such code must be patched out by alternatives, normally
 228          * by using X86_FEATURE_ALWAYS CPU feature bit.
 229          *
 230          * See static_cpu_has() for an example.
 231          */
 232         .altinstr_aux : AT(ADDR(.altinstr_aux) - LOAD_OFFSET) {
 233                 *(.altinstr_aux)
 234         }
 235
 236         INIT_DATA_SECTION(16)
 237
 238         .x86_cpu_dev.init : AT(ADDR(.x86_cpu_dev.init) - LOAD_OFFSET) {
 239                 __x86_cpu_dev_start = .;
 240                 *(.x86_cpu_dev.init)
 241                 __x86_cpu_dev_end = .;
 242         }
 243
 244 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MID
 245         .x86_intel_mid_dev.init : AT(ADDR(.x86_intel_mid_dev.init) - \
 246                                                                 LOAD_OFFSET) {
 247                 __x86_intel_mid_dev_start = .;
 248                 *(.x86_intel_mid_dev.init)
 249                 __x86_intel_mid_dev_end = .;
 250         }
 251 #endif
 252
 253         /*
 254          * start address and size of operations which during runtime
 255          * can be patched with virtualization friendly instructions or
 256          * baremetal native ones. Think page table operations.
 257          * Details in paravirt_types.h
 258          */
 259         . = ALIGN(8);
 260         .parainstructions : AT(ADDR(.parainstructions) - LOAD_OFFSET) {
 261                 __parainstructions = .;
 262                 *(.parainstructions)
 263                 __parainstructions_end = .;
 264         }
 265
 266         /*
 267          * struct alt_inst entries. From the header (alternative.h):
 268          * "Alternative instructions for different CPU types or capabilities"
 269          * Think locking instructions on spinlocks.
 270          */
 271         . = ALIGN(8);
 272         .altinstructions : AT(ADDR(.altinstructions) - LOAD_OFFSET) {
 273                 __alt_instructions = .;
 274                 *(.altinstructions)
 275                 __alt_instructions_end = .;
 276         }
 277
 278         /*
 279          * And here are the replacement instructions. The linker sticks
 280          * them as binary blobs. The .altinstructions has enough data to
 281          * get the address and the length of them to patch the kernel safely.
 282          */
 283         .altinstr_replacement : AT(ADDR(.altinstr_replacement) - LOAD_OFFSET) {
 284                 *(.altinstr_replacement)
 285         }
 286
 287         /*
 288          * struct iommu_table_entry entries are injected in this section.
 289          * It is an array of IOMMUs which during run time gets sorted depending
 290          * on its dependency order. After rootfs_initcall is complete
 291          * this section can be safely removed.
 292          */
 293         .iommu_table : AT(ADDR(.iommu_table) - LOAD_OFFSET) {
 294                 __iommu_table = .;
 295                 *(.iommu_table)
 296                 __iommu_table_end = .;
 297         }
 298
 299         . = ALIGN(8);
 300         .apicdrivers : AT(ADDR(.apicdrivers) - LOAD_OFFSET) {
 301                 __apicdrivers = .;
 302                 *(.apicdrivers);
 303                 __apicdrivers_end = .;
 304         }
 305
 306         . = ALIGN(8);
 307         /*
 308          * .exit.text is discard at runtime, not link time, to deal with
 309          *  references from .altinstructions and .eh_frame
 310          */
 311         .exit.text : AT(ADDR(.exit.text) - LOAD_OFFSET) {
 312                 EXIT_TEXT
 313         }
 314
 315         .exit.data : AT(ADDR(.exit.data) - LOAD_OFFSET) {
 316                 EXIT_DATA
 317         }
 318
 319 #if !defined(CONFIG_X86_64) || !defined(CONFIG_SMP)
 320         PERCPU_SECTION(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 321 #endif
 322
 323         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 324
 325         /* freed after init ends here */
 326         .init.end : AT(ADDR(.init.end) - LOAD_OFFSET) {
 327                 __init_end = .;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * smp_locks might be freed after init
 332          * start/end must be page aligned
 333          */
 334         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 335         .smp_locks : AT(ADDR(.smp_locks) - LOAD_OFFSET) {
 336                 __smp_locks = .;
 337                 *(.smp_locks)
 338                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 339                 __smp_locks_end = .;
 340         }
 341
 342 #ifdef CONFIG_X86_64
 343         .data_nosave : AT(ADDR(.data_nosave) - LOAD_OFFSET) {
 344                 NOSAVE_DATA
 345         }
 346 #endif
 347
 348         /* BSS */
 349         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 350         .bss : AT(ADDR(.bss) - LOAD_OFFSET) {
 351                 __bss_start = .;
 352                 *(.bss..page_aligned)
 353                 *(.bss)
 354                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 355                 __bss_stop = .;
 356         }
 357
 358         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 359         .brk : AT(ADDR(.brk) - LOAD_OFFSET) {
 360                 __brk_base = .;
 361                 . += 64 * 1024;         /* 64k alignment slop space */
 362                 *(.brk_reservation)     /* areas brk users have reserved */
 363                 __brk_limit = .;
 364         }
 365
 366         . = ALIGN(PAGE_SIZE);           /* keep VO_INIT_SIZE page aligned */
 367         _end = .;
 368
 369         STABS_DEBUG
 370         DWARF_DEBUG
 371
 372         /* Sections to be discarded */
 373         DISCARDS
 374         /DISCARD/ : {
 375                 *(.eh_frame)
 376         }
 377 }
 378
 379
 380 #ifdef CONFIG_X86_32
 381 /*
 382  * The ASSERT() sink to . is intentional, for binutils 2.14 compatibility:
 383  */
 384 . = ASSERT((_end - LOAD_OFFSET <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 385            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 386 #else
 387 /*
 388  * Per-cpu symbols which need to be offset from __per_cpu_load
 389  * for the boot processor.
 390  */
 391 #define INIT_PER_CPU(x) init_per_cpu__##x = x + __per_cpu_load
 392 INIT_PER_CPU(gdt_page);
 393 INIT_PER_CPU(irq_stack_union);
 394
 395 /*
 396  * Build-time check on the image size:
 397  */
 398 . = ASSERT((_end - _text <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 399            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 400
 401 #ifdef CONFIG_SMP
 402 . = ASSERT((irq_stack_union == 0),
 403            "irq_stack_union is not at start of per-cpu area");
 404 #endif
 405
 406 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 407
 408 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 409 #include <asm/kexec.h>
 410
 411 . = ASSERT(kexec_control_code_size <= KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE,
 412            "kexec control code size is too big");
 413 #endif
 414