lib/libc/gen/tls.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Doug Rabson
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  *      $FreeBSD: src/lib/libc/gen/tls.c,v 1.7 2005/03/01 23:42:00 davidxu Exp $
  27  *      $DragonFly: src/lib/libc/gen/tls.c,v 1.1 2005/03/08 13:04:38 davidxu Exp $
  28  */
  29
  30 /*
  31  * Define stubs for TLS internals so that programs and libraries can
  32  * link. These functions will be replaced by functional versions at
  33  * runtime from ld-elf.so.1.
  34  */
  35
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <elf.h>
  39 #include <assert.h>
  40 #include "libc_private.h"
  41
  42 /* XXX not sure what variants to use for arm. */
  43
  44 #if defined(__ia64__) || defined(__powerpc__)
  45 #define TLS_VARIANT_I
  46 #endif
  47 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__sparc64__) || \
  48     defined(__arm__)
  49 #define TLS_VARIANT_II
  50 #endif
  51
  52 #ifndef PIC
  53
  54 #define round(size, align) \
  55         (((size) + (align) - 1) & ~((align) - 1))
  56
  57 static size_t tls_static_space;
  58 static size_t tls_init_size;
  59 #ifdef TLS_VARIANT_I
  60 static size_t tls_init_offset;
  61 #endif
  62 static void *tls_init;
  63 #endif
  64
  65 void *_rtld_allocate_tls(void *oldtls, size_t tcbsize, size_t tcbalign);
  66 void _rtld_free_tls(void *tcb, size_t tcbsize, size_t tcbalign);
  67 void *__tls_get_addr(void *);
  68
  69 #ifdef __i386__
  70
  71 extern void *___tls_get_addr(void *ti) __attribute__((__regparm__(1)));
  72
  73 #pragma weak ___tls_get_addr
  74 __attribute__((__regparm__(1)))
  75 void *
  76 ___tls_get_addr(void *ti __unused)
  77 {
  78         return (0);
  79 }
  80
  81 #endif
  82
  83 #pragma weak __tls_get_addr
  84 void *
  85 __tls_get_addr(void *ti __unused)
  86 {
  87         return (0);
  88 }
  89
  90 #ifdef TLS_VARIANT_I
  91
  92 #pragma weak _rtld_free_tls
  93 /*
  94  * Free Static TLS using the Variant I method.
  95  */
  96 void
  97 _rtld_free_tls(void *tls, size_t tcbsize, size_t tcbalign)
  98 {
  99 #ifndef PIC
 100         Elf_Addr* dtv;
 101
 102         dtv = ((Elf_Addr**)tls)[0];
 103         free(tls);
 104         free(dtv);
 105 #endif
 106 }
 107
 108 #pragma weak _rtld_allocate_tls
 109 /*
 110  * Allocate Static TLS using the Variant I method.
 111  */
 112 void *
 113 _rtld_allocate_tls(void *oldtls, size_t tcbsize, size_t tcbalign)
 114 {
 115 #ifndef PIC
 116         size_t size;
 117         char *tls;
 118         Elf_Addr *dtv;
 119
 120         size = tls_static_space;
 121         if (size < tcbsize)
 122                 size = tcbsize;
 123
 124         tls = malloc(size);
 125         dtv = malloc(3 * sizeof(Elf_Addr));
 126
 127         *(Elf_Addr**) tls = dtv;
 128
 129         dtv[0] = 1;
 130         dtv[1] = 1;
 131         dtv[2] = (Elf_Addr)(tls + tls_init_offset);
 132         if (oldtls) {
 133                 /*
 134                  * Copy the static TLS block over whole.
 135                  */
 136                 memcpy(tls + tls_init_offset,
 137                     (char*) oldtls + tls_init_offset,
 138                     tls_static_space - tls_init_offset);
 139
 140                 /*
 141                  * We assume that this block was the one we created with
 142                  * allocate_initial_tls().
 143                  */
 144                 _rtld_free_tls(oldtls, 2*sizeof(Elf_Addr), sizeof(Elf_Addr));
 145         } else {
 146                 memcpy(tls + tls_init_offset, tls_init, tls_init_size);
 147                 memset(tls + tls_init_offset + tls_init_size,
 148                     0, tls_static_space - tls_init_size);
 149         }
 150
 151         return tls;
 152 #else
 153         return (0);
 154 #endif
 155 }
 156
 157 #endif
 158
 159 #ifdef TLS_VARIANT_II
 160
 161 /*
 162  * Free Static TLS using the Variant II method.
 163  */
 164 #pragma weak _rtld_free_tls
 165 void
 166 _rtld_free_tls(void *tcb, size_t tcbsize, size_t tcbalign)
 167 {
 168 #ifndef PIC
 169         size_t size;
 170         Elf_Addr* dtv;
 171         Elf_Addr tlsstart, tlsend;
 172
 173         /*
 174          * Figure out the size of the initial TLS block so that we can
 175          * find stuff which ___tls_get_addr() allocated dynamically.
 176          */
 177         size = round(tls_static_space, tcbalign);
 178
 179         dtv = ((Elf_Addr**)tcb)[1];
 180         tlsend = (Elf_Addr) tcb;
 181         tlsstart = tlsend - size;
 182         free((void*) tlsstart);
 183         free(dtv);
 184 #endif
 185 }
 186
 187 #pragma weak _rtld_allocate_tls
 188 /*
 189  * Allocate Static TLS using the Variant II method.
 190  */
 191 void *
 192 _rtld_allocate_tls(void *oldtls, size_t tcbsize, size_t tcbalign)
 193 {
 194 #ifndef PIC
 195         size_t size;
 196         char *tls;
 197         Elf_Addr *dtv;
 198         Elf_Addr segbase, oldsegbase;
 199
 200         size = round(tls_static_space, tcbalign);
 201
 202         assert(tcbsize >= 2*sizeof(Elf_Addr));
 203         tls = malloc(size + tcbsize);
 204         dtv = malloc(3 * sizeof(Elf_Addr));
 205
 206         segbase = (Elf_Addr)(tls + size);
 207         ((Elf_Addr*)segbase)[0] = segbase;
 208         ((Elf_Addr*)segbase)[1] = (Elf_Addr) dtv;
 209
 210         dtv[0] = 1;
 211         dtv[1] = 1;
 212         dtv[2] = segbase - tls_static_space;
 213
 214         if (oldtls) {
 215                 /*
 216                  * Copy the static TLS block over whole.
 217                  */
 218                 oldsegbase = (Elf_Addr) oldtls;
 219                 memcpy((void *)(segbase - tls_static_space),
 220                     (const void *)(oldsegbase - tls_static_space),
 221                     tls_static_space);
 222
 223                 /*
 224                  * We assume that this block was the one we created with
 225                  * allocate_initial_tls().
 226                  */
 227                 _rtld_free_tls(oldtls, 2*sizeof(Elf_Addr), sizeof(Elf_Addr));
 228         } else {
 229                 memcpy((void *)(segbase - tls_static_space),
 230                     tls_init, tls_init_size);
 231                 memset((void *)(segbase - tls_static_space + tls_init_size),
 232                     0, tls_static_space - tls_init_size);
 233         }
 234
 235         return (void*) segbase;
 236 #else
 237         return (0);
 238 #endif
 239 }
 240
 241 #endif /* TLS_VARIANT_II */
 242
 243 extern char **environ;
 244
 245 void
 246 _init_tls()
 247 {
 248 #ifndef PIC
 249         Elf_Addr *sp;
 250         Elf_Auxinfo *aux, *auxp;
 251         Elf_Phdr *phdr;
 252         size_t phent, phnum;
 253         int i;
 254         void *tls;
 255
 256         sp = (Elf_Addr *) environ;
 257         while (*sp++ != 0)
 258                 ;
 259         aux = (Elf_Auxinfo *) sp;
 260         phdr = 0;
 261         phent = phnum = 0;
 262         for (auxp = aux; auxp->a_type != AT_NULL; auxp++) {
 263                 switch (auxp->a_type) {
 264                 case AT_PHDR:
 265                         phdr = auxp->a_un.a_ptr;
 266                         break;
 267
 268                 case AT_PHENT:
 269                         phent = auxp->a_un.a_val;
 270                         break;
 271
 272                 case AT_PHNUM:
 273                         phnum = auxp->a_un.a_val;
 274                         break;
 275                 }
 276         }
 277         if (phdr == 0 || phent != sizeof(Elf_Phdr) || phnum == 0)
 278                 return;
 279
 280         for (i = 0; (unsigned)i < phnum; i++) {
 281                 if (phdr[i].p_type == PT_TLS) {
 282 #ifdef TLS_VARIANT_I
 283                         tls_static_space = round(2*sizeof(Elf_Addr),
 284                             phdr[i].p_align) + phdr[i].p_memsz;
 285                         tls_init_offset = round(2*sizeof(Elf_Addr),
 286                             phdr[i].p_align);
 287 #else
 288                         tls_static_space = round(phdr[i].p_memsz,
 289                             phdr[i].p_align);
 290 #endif
 291                         tls_init_size = phdr[i].p_filesz;
 292                         tls_init = (void*) phdr[i].p_vaddr;
 293                 }
 294         }
 295
 296         tls = _rtld_allocate_tls(NULL, 2*sizeof(Elf_Addr),
 297             sizeof(Elf_Addr));
 298
 299         _set_tp(tls, 2 * sizeof(Elf_Addr));
 300 #endif
 301 }