x86: Add a GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED note if needed
authorH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Fri, 20 Jul 2018 16:18:47 +0000 (09:18 -0700)
committerH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Fri, 20 Jul 2018 16:19:00 +0000 (09:19 -0700)
When -z separate-code, which is enabled by default for Linux/x86, is
used to create executable, ld won't place any data in the code-only
PT_LOAD segment.  If there are no data sections placed before the
code-only PT_LOAD segment, the program headers won't be mapped into
any PT_LOAD segment.  When the executable tries to access it (based
on the program header address passed in AT_PHDR), it will lead to
segfault.  This patch inserts a GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED note if
there may be no data sections before the text section so that the
first PT_LOAD segment won't be code-only and will contain the program
header.

Testcases are adjusted to either pass "-z noseparate-code" to ld or
discard the .note.gnu.property section.  A Linux/x86 run-time test is
added.

bfd/

PR ld/23428
* elfxx-x86.c (_bfd_x86_elf_link_setup_gnu_properties): If the
separate code program header is needed, make sure that the first
read-only PT_LOAD segment has no code by adding a
GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED note.

ld/

PR ld/23428
* testsuite/ld-elf/linux-x86.S: New file.
* testsuite/ld-elf/linux-x86.exp: Likewise.
* testsuite/ld-elf/pr23428.c: Likewise.
* testsuite/ld-elf/sec64k.exp: Pass "-z noseparate-code" to ld
for Linux/x86 targets.
* testsuite/ld-i386/abs-iamcu.d: Likewise.
* testsuite/ld-i386/abs.d: Likewise.
* testsuite/ld-i386/pr12718.d: Likewise.
* testsuite/ld-i386/pr12921.d: Likewise.
* testsuite/ld-x86-64/abs-k1om.d: Likewise.
* testsuite/ld-x86-64/abs-l1om.d: Likewise.
* testsuite/ld-x86-64/abs.d: Likewise.
* testsuite/ld-x86-64/pr12718.d: Likewise.
* testsuite/ld-x86-64/pr12921.d: Likewise.
* testsuite/ld-linkonce/zeroeh.ld: Discard .note.gnu.property
section.
* testsuite/ld-scripts/print-memory-usage.t: Likewise.
* testsuite/ld-scripts/size-2.t: Likewise.
* testsuite/lib/ld-lib.exp (run_ld_link_exec_tests): Use ld
to create executable if language is "asm".

20 files changed:
bfd/ChangeLog
bfd/elfxx-x86.c
ld/ChangeLog
ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.S [new file with mode: 0644]
ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.exp [new file with mode: 0644]
ld/testsuite/ld-elf/pr23428.c [new file with mode: 0644]
ld/testsuite/ld-elf/sec64k.exp
ld/testsuite/ld-i386/abs-iamcu.d
ld/testsuite/ld-i386/abs.d
ld/testsuite/ld-i386/pr12718.d
ld/testsuite/ld-i386/pr12921.d
ld/testsuite/ld-linkonce/zeroeh.ld
ld/testsuite/ld-scripts/print-memory-usage.t
ld/testsuite/ld-scripts/size-2.t
ld/testsuite/ld-x86-64/abs-k1om.d
ld/testsuite/ld-x86-64/abs-l1om.d
ld/testsuite/ld-x86-64/abs.d
ld/testsuite/ld-x86-64/pr12718.d
ld/testsuite/ld-x86-64/pr12921.d
ld/testsuite/lib/ld-lib.exp

index d8bbbf5a0406eaf86a002fad890a46b8a2616e5d..645a2ef6e61163b966091649ece2bfb84b29be72 100644 (file)
@@ -1,3 +1,11 @@
+2018-07-20  H.J. Lu  <hongjiu.lu@intel.com>
+
+       PR ld/23428
+       * elfxx-x86.c (_bfd_x86_elf_link_setup_gnu_properties): If the
+       separate code program header is needed, make sure that the first
+       read-only PT_LOAD segment has no code by adding a
+       GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED note.
+
 2018-07-20  Chenghua Xu  <paul.hua.gm@gmail.com>
            Maciej W. Rozycki  <macro@mips.com>
 
index a2497aab8630a0fd675f515577f5e89e487fb4ae..2e4ff88f1fa576c0c0f58d696b6795ade44a88c5 100644 (file)
@@ -2524,6 +2524,7 @@ _bfd_x86_elf_link_setup_gnu_properties
   const struct elf_backend_data *bed;
   unsigned int class_align = ABI_64_P (info->output_bfd) ? 3 : 2;
   unsigned int got_align;
+  bfd_boolean has_text = FALSE;
 
   features = 0;
   if (info->ibt)
@@ -2538,24 +2539,59 @@ _bfd_x86_elf_link_setup_gnu_properties
     if (bfd_get_flavour (pbfd) == bfd_target_elf_flavour
        && bfd_count_sections (pbfd) != 0)
       {
+       if (!has_text)
+         {
+           /* Check if there is no non-empty text section.  */
+           sec = bfd_get_section_by_name (pbfd, ".text");
+           if (sec != NULL && sec->size != 0)
+             has_text = TRUE;
+         }
+
        ebfd = pbfd;
 
        if (elf_properties (pbfd) != NULL)
          break;
       }
 
-  if (ebfd != NULL && features)
+  bed = get_elf_backend_data (info->output_bfd);
+
+  htab = elf_x86_hash_table (info, bed->target_id);
+  if (htab == NULL)
+    return pbfd;
+
+  if (ebfd != NULL)
     {
-      /* If features is set, add GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_IBT and
-        GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_SHSTK.  */
-      prop = _bfd_elf_get_property (ebfd,
-                                   GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_AND,
-                                   4);
-      prop->u.number |= features;
-      prop->pr_kind = property_number;
+      prop = NULL;
+      if (features)
+       {
+         /* If features is set, add GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_IBT and
+            GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_SHSTK.  */
+         prop = _bfd_elf_get_property (ebfd,
+                                       GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_AND,
+                                       4);
+         prop->u.number |= features;
+         prop->pr_kind = property_number;
+       }
+      else if (has_text
+              && elf_properties (ebfd) == NULL
+              && elf_tdata (info->output_bfd)->o->build_id.sec == NULL
+              && !htab->elf.dynamic_sections_created
+              && !info->traditional_format
+              && (info->output_bfd->flags & D_PAGED) != 0
+              && info->separate_code)
+       {
+         /* If the separate code program header is needed, make sure
+            that the first read-only PT_LOAD segment has no code by
+            adding a GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED note.  */
+         prop = _bfd_elf_get_property (ebfd,
+                                       GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_USED,
+                                       4);
+         prop->u.number = GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_486;
+         prop->pr_kind = property_number;
+       }
 
       /* Create the GNU property note section if needed.  */
-      if (pbfd == NULL)
+      if (prop != NULL && pbfd == NULL)
        {
          sec = bfd_make_section_with_flags (ebfd,
                                             NOTE_GNU_PROPERTY_SECTION_NAME,
@@ -2581,12 +2617,6 @@ error_alignment:
 
   pbfd = _bfd_elf_link_setup_gnu_properties (info);
 
-  bed = get_elf_backend_data (info->output_bfd);
-
-  htab = elf_x86_hash_table (info, bed->target_id);
-  if (htab == NULL)
-    return pbfd;
-
   htab->r_info = init_table->r_info;
   htab->r_sym = init_table->r_sym;
 
index 8c7d2dfcb393e0f771f9925f4499f2057d5b16c0..ba8a84ff890f14c3c2cf65d88a3754b0bb5e6a1d 100644 (file)
@@ -1,3 +1,27 @@
+2018-07-20  H.J. Lu  <hongjiu.lu@intel.com>
+
+       PR ld/23428
+       * testsuite/ld-elf/linux-x86.S: New file.
+       * testsuite/ld-elf/linux-x86.exp: Likewise.
+       * testsuite/ld-elf/pr23428.c: Likewise.
+       * testsuite/ld-elf/sec64k.exp: Pass "-z noseparate-code" to ld
+       for Linux/x86 targets.
+       * testsuite/ld-i386/abs-iamcu.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-i386/abs.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-i386/pr12718.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-i386/pr12921.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-x86-64/abs-k1om.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-x86-64/abs-l1om.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-x86-64/abs.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-x86-64/pr12718.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-x86-64/pr12921.d: Likewise.
+       * testsuite/ld-linkonce/zeroeh.ld: Discard .note.gnu.property
+       section.
+       * testsuite/ld-scripts/print-memory-usage.t: Likewise.
+       * testsuite/ld-scripts/size-2.t: Likewise.
+       * testsuite/lib/ld-lib.exp (run_ld_link_exec_tests): Use ld to
+       create executable if language is "asm".
+
 2018-07-20  Maciej W. Rozycki  <macro@mips.com>
 
        * testsuite/ld-elf/reloc-discard.d: New test.
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.S b/ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bdf40c6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,63 @@
+       .text
+       .globl _start
+       .type _start,@function
+       .p2align 4
+_start:
+       xorl %ebp, %ebp
+#ifdef __LP64__
+       popq %rdi
+       movq %rsp, %rsi
+       andq  $~15, %rsp
+#elif defined __x86_64__
+       mov (%rsp),%edi
+       addl $4,%esp
+       movl %esp, %esi
+       andl  $~15, %esp
+#else
+       popl %esi
+       movl %esp, %ecx
+       andl  $~15, %esp
+
+       subl $8,%esp
+       pushl %ecx
+       pushl %esi
+#endif
+
+       call main
+
+       hlt
+
+       .type syscall,  @function
+       .globl syscall
+       .p2align 4
+syscall:
+#ifdef __x86_64__
+       movq %rdi, %rax         /* Syscall number -> rax.  */
+       movq %rsi, %rdi         /* shift arg1 - arg5.  */
+       movq %rdx, %rsi
+       movq %rcx, %rdx
+       movq %r8, %r10
+       movq %r9, %r8
+       movq 8(%rsp),%r9        /* arg6 is on the stack.  */
+       syscall                 /* Do the system call.  */
+#else
+       push %ebp
+       push %edi
+       push %esi
+       push %ebx
+       mov 0x2c(%esp),%ebp
+       mov 0x28(%esp),%edi
+       mov 0x24(%esp),%esi
+       mov 0x20(%esp),%edx
+       mov 0x1c(%esp),%ecx
+       mov 0x18(%esp),%ebx
+       mov 0x14(%esp),%eax
+       int $0x80
+       pop %ebx
+       pop %esi
+       pop %edi
+       pop %ebp
+#endif
+       ret                     /* Return to caller.  */
+       .size syscall, .-syscall
+       .section .note.GNU-stack,"",@progbits
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.exp b/ld/testsuite/ld-elf/linux-x86.exp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..36217c6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,46 @@
+# Expect script for simple native Linux/x86 tests.
+#   Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
+#
+# This file is part of the GNU Binutils.
+#
+# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+# it under the terms of the GNU General Public License as published by
+# the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
+# (at your option) any later version.
+#
+# This program is distributed in the hope that it will be useful,
+# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+# GNU General Public License for more details.
+#
+# You should have received a copy of the GNU General Public License
+# along with this program; if not, write to the Free Software
+# Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
+# MA 02110-1301, USA.
+#
+
+# Test very simple native Linux/x86 programs with linux-x86.S.
+if { ![isnative] || [which $CC] == 0 \
+     || (![istarget "i?86-*-linux*"] \
+         && ![istarget "x86_64-*-linux*"] \
+         && ![istarget "amd64-*-linux*"]) } {
+    return
+}
+
+# Add $PLT_CFLAGS if PLT is expected.
+global PLT_CFLAGS
+# Add $NOPIE_CFLAGS and $NOPIE_LDFLAGS if non-PIE is required.
+global NOPIE_CFLAGS NOPIE_LDFLAGS
+
+run_ld_link_exec_tests [list \
+    [list \
+       "Run PR ld/23428 test" \
+       "--no-dynamic-linker -z separate-code" \
+       "" \
+       { linux-x86.S pr23428.c } \
+       "pr23428" \
+       "pass.out" \
+       "$NOPIE_CFLAGS -fno-asynchronous-unwind-tables" \
+       "asm" \
+    ] \
+]
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/pr23428.c b/ld/testsuite/ld-elf/pr23428.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3631ed7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,43 @@
+#include <unistd.h>
+#include <link.h>
+#include <syscall.h>
+
+#define STRING_COMMA_LEN(STR) (STR), (sizeof (STR) - 1)
+
+int
+main (int argc, char **argv)
+{
+  char **ev = &argv[argc + 1];
+  char **evp = ev;
+  ElfW(auxv_t) *av;
+  const ElfW(Phdr) *phdr = NULL;
+  size_t phnum = 0;
+  size_t loadnum = 0;
+  int fd = STDOUT_FILENO;
+  size_t i;
+
+  while (*evp++ != NULL)
+    ;
+
+  av = (ElfW(auxv_t) *) evp;
+
+  for (; av->a_type != AT_NULL; ++av)
+    switch (av->a_type)
+      {
+      case AT_PHDR:
+       phdr = (const void *) av->a_un.a_val;
+       break;
+      case AT_PHNUM:
+       phnum = av->a_un.a_val;
+       break;
+      }
+
+  for (i = 0; i < phnum; i++, phdr++)
+    if (phdr->p_type == PT_LOAD)
+      loadnum++;
+
+  syscall (SYS_write, fd, STRING_COMMA_LEN ("PASS\n"));
+
+  syscall (SYS_exit, !loadnum);
+  return 0;
+}
index b58139e9dda3ef21335b383e1b7fd092f35bcdb6..3909c0eaa146b581cb249914d175c00525fe97f5 100644 (file)
@@ -177,6 +177,8 @@ if { ![istarget "d10v-*-*"]
     foreach sfile $sfiles { puts $ofd "#source: $sfile" }
     if { [istarget spu*-*-*] } {
        puts $ofd "#ld: --local-store 0:0"
+    } elseif { [istarget "i?86-*-linux*"] || [istarget "x86_64-*-linux*"] } {
+       puts $ofd "#ld: -z noseparate-code"
     } else {
        puts $ofd "#ld:"
     }
index ac9beff2e52dcaad95db6ffc5e98d02951a7d95c..aba7d6b03f5c92801bf151d0316c7cda26e36dcc 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 #source: abs.s
 #source: zero.s
 #as: --32 -march=iamcu
-#ld: -m elf_iamcu
+#ld: -m elf_iamcu -z noseparate-code
 #objdump: -rs -j .text
 
 .*:     file format .*
index e660aca5246212686c5ed73866d73f6d64837e67..191ee4456ad8b1a267a8534ce9f0df1b9997e169 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 #as: --32
 #source: abs.s
 #source: zero.s
-#ld: -melf_i386
+#ld: -melf_i386 -z noseparate-code
 #objdump: -rs
 
 .*:     file format .*
index ec51540a421a0c3021ab425d64cf87e6e518ae3a..7eba52d95e8f1209e1df16ae535465f42e83e425 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 #name: PR ld/12718
 #as: --32
-#ld: -melf_i386
+#ld: -melf_i386 -z noseparate-code
 #readelf: -S
 
 There are 5 section headers, starting at offset 0x[0-9a-f]+:
index e49079b3c824580aa0df7163521824630ce05eaf..ea2da3eb51ed8f8561facce061e85b6c385fd582 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 #name: PR ld/12921
 #as: --32
-#ld: -melf_i386
+#ld: -melf_i386 -z noseparate-code
 #readelf: -S --wide
 
 There are 7 section headers, starting at offset 0x[0-9a-f]+:
index b22eaa12c9c700d2beb5e78d0bbac02e216f923c..f89855a08f9b5d7fe094db57cda42bbdc77ea34e 100644 (file)
@@ -2,4 +2,5 @@ SECTIONS {
  .text 0xa00 : { *(.text); *(.gnu.linkonce.t.*) }
  .gcc_except_table 0x2000 : { *(.gcc_except_table) }
  .eh_frame 0x4000 : { *(.eh_frame) }
+  /DISCARD/ : { *(.note.gnu.property) }
 }
index 5ff057a5e30f07f9a20a8e1392be96818ba5aad4..6eda1d2dc495451dc5dc78965ca92f2f83b57a40 100644 (file)
@@ -11,4 +11,6 @@ SECTIONS
     *(.data)
     *(.rw)
   }
+
+  /DISCARD/ : { *(.note.gnu.property) }
 }
index 723863995e1a31ed5e4752918e71e00ec714de0e..c3c4eddab4c2422a7fb7f296083bf0ee2bc2d472 100644 (file)
@@ -18,4 +18,5 @@ SECTIONS
     LONG (SIZEOF (.tdata))
     LONG (SIZEOF (.tbss))
   } :image
+  /DISCARD/ : { *(.note.gnu.property) }
 }
index 2c26639fc08e449e6b2b5772b0ac9e6ab09e2daa..6b0fde0eed8f6fc65fe6331f85dd7ac1ef2fefaa 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 #source: ../ld-i386/abs.s
 #source: ../ld-i386/zero.s
 #as: --64 -march=k1om
-#ld: -m elf_k1om
+#ld: -m elf_k1om -z noseparate-code
 #objdump: -rs -j .text
 
 .*:     file format .*
index 1fb96d44b7fbf22f1942fd31a7b8f2aabf472046..f87869f9d046faa8b92dc303836c6c95591865e8 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 #source: ../ld-i386/abs.s
 #source: ../ld-i386/zero.s
 #as: --64 -march=l1om
-#ld: -m elf_l1om
+#ld: -m elf_l1om -z noseparate-code
 #objdump: -rs -j .text
 #target: x86_64-*-linux*
 
index b24b018639ec542a91eec6dba54e131d81a43503..d99ab4685d06264eb5eb98c69c9ef3b6690f35b9 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 #name: Absolute non-overflowing relocs
 #source: ../ld-i386/abs.s
 #source: ../ld-i386/zero.s
-#ld:
+#ld: -z noseparate-code
 #objdump: -rs
 
 .*:     file format .*
index 07d17325d0413460a3b51a94cf21f0743f365c5e..2c503ffbaae70aba0f9885d57ce47fb5b8dd2c95 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 #name: PR ld/12718
 #as: --64
-#ld: -melf_x86_64
+#ld: -melf_x86_64 -z noseparate-code
 #readelf: -S --wide
 
 There are 5 section headers, starting at offset 0x[0-9a-f]+:
index 6fe6abee095c33a1b31b99b41419e24be9be2697..1162d55818ea9d6bce84a87c1021d2941bd6fc1a 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 #name: PR ld/12921
 #as: --64
-#ld: -melf_x86_64
+#ld: -melf_x86_64 -z noseparate-code
 #readelf: -S --wide
 
 There are 7 section headers, starting at offset 0x[0-9a-f]+:
index 5880c678428375d69a1284bc0fc54fa75250c862..2e7d368ce905f5a3ebf68e282e2bad9e9a4d4ec0 100644 (file)
@@ -1523,7 +1523,10 @@ proc run_ld_link_exec_tests { ldtests args } {
            continue
        }
 
-       if { [ string match "c++" $lang ] } {
+       if { [ string match "asm" $lang ] } {
+           set link_proc ld_link
+           set link_cmd $ld
+       } elseif { [ string match "c++" $lang ] } {
            set link_proc ld_link
            set link_cmd $CXX
        } else {