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 #define LOAD_OFFSET __START_KERNEL_map
  19
  20 #define RUNTIME_DISCARD_EXIT
  21 #define EMITS_PT_NOTE
  22 #define RO_EXCEPTION_TABLE_ALIGN        16
  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 #include <asm/kexec.h>
  32
  33 #undef i386     /* in case the preprocessor is a 32bit one */
  34
  35 OUTPUT_FORMAT(CONFIG_OUTPUT_FORMAT)
  36
  37 #ifdef CONFIG_X86_32
  38 OUTPUT_ARCH(i386)
  39 ENTRY(phys_startup_32)
  40 #else
  41 OUTPUT_ARCH(i386:x86-64)
  42 ENTRY(phys_startup_64)
  43 #endif
  44
  45 jiffies = jiffies_64;
  46 const_current_task = current_task;
  47 const_cpu_current_top_of_stack = cpu_current_top_of_stack;
  48
  49 #if defined(CONFIG_X86_64)
  50 /*
  51  * On 64-bit, align RODATA to 2MB so we retain large page mappings for
  52  * boundaries spanning kernel text, rodata and data sections.
  53  *
  54  * However, kernel identity mappings will have different RWX permissions
  55  * to the pages mapping to text and to the pages padding (which are freed) the
  56  * text section. Hence kernel identity mappings will be broken to smaller
  57  * pages. For 64-bit, kernel text and kernel identity mappings are different,
  58  * so we can enable protection checks as well as retain 2MB large page
  59  * mappings for kernel text.
  60  */
  61 #define X86_ALIGN_RODATA_BEGIN  . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
  62
  63 #define X86_ALIGN_RODATA_END                                    \
  64                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);                          \
  65                 __end_rodata_hpage_align = .;                   \
  66                 __end_rodata_aligned = .;
  67
  68 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN  . = ALIGN(PMD_SIZE);
  69 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END    . = ALIGN(PMD_SIZE);
  70
  71 /*
  72  * This section contains data which will be mapped as decrypted. Memory
  73  * encryption operates on a page basis. Make this section PMD-aligned
  74  * to avoid splitting the pages while mapping the section early.
  75  *
  76  * Note: We use a separate section so that only this section gets
  77  * decrypted to avoid exposing more than we wish.
  78  */
  79 #define BSS_DECRYPTED                                           \
  80         . = ALIGN(PMD_SIZE);                                    \
  81         __start_bss_decrypted = .;                              \
  82         __pi___start_bss_decrypted = .;                         \
  83         *(.bss..decrypted);                                     \
  84         . = ALIGN(PAGE_SIZE);                                   \
  85         __start_bss_decrypted_unused = .;                       \
  86         . = ALIGN(PMD_SIZE);                                    \
  87         __end_bss_decrypted = .;                                \
  88         __pi___end_bss_decrypted = .;                           \
  89
  90 #else
  91
  92 #define X86_ALIGN_RODATA_BEGIN
  93 #define X86_ALIGN_RODATA_END                                    \
  94                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);                           \
  95                 __end_rodata_aligned = .;
  96
  97 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
  98 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END
  99 #define BSS_DECRYPTED
 100
 101 #endif
 102 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_KEXEC_CORE)
 103 #define KEXEC_RELOCATE_KERNEL                                   \
 104         . = ALIGN(0x100);                                       \
 105         __relocate_kernel_start = .;                            \
 106         *(.text..relocate_kernel);                              \
 107         *(.data..relocate_kernel);                              \
 108         __relocate_kernel_end = .;
 109
 110 ASSERT(__relocate_kernel_end - __relocate_kernel_start <= KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE,
 111         "relocate_kernel code too large!")
 112 #else
 113 #define KEXEC_RELOCATE_KERNEL
 114 #endif
 115 PHDRS {
 116         text PT_LOAD FLAGS(5);          /* R_E */
 117         data PT_LOAD FLAGS(6);          /* RW_ */
 118         note PT_NOTE FLAGS(0);          /* ___ */
 119 }
 120
 121 SECTIONS
 122 {
 123         . = __START_KERNEL;
 124 #ifdef CONFIG_X86_32
 125         phys_startup_32 = ABSOLUTE(startup_32 - LOAD_OFFSET);
 126 #else
 127         phys_startup_64 = ABSOLUTE(startup_64 - LOAD_OFFSET);
 128 #endif
 129
 130         /* Text and read-only data */
 131         .text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
 132                 _text = .;
 133                 __pi__text = .;
 134                 _stext = .;
 135                 ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
 136                 *(.text..__x86.rethunk_untrain)
 137                 ENTRY_TEXT
 138
 139 #ifdef CONFIG_MITIGATION_SRSO
 140                 /*
 141                  * See the comment above srso_alias_untrain_ret()'s
 142                  * definition.
 143                  */
 144                 . = srso_alias_untrain_ret | (1 << 2) | (1 << 8) | (1 << 14) | (1 << 20);
 145                 *(.text..__x86.rethunk_safe)
 146 #endif
 147                 ALIGN_ENTRY_TEXT_END
 148
 149                 TEXT_TEXT
 150                 SCHED_TEXT
 151                 LOCK_TEXT
 152                 KPROBES_TEXT
 153                 SOFTIRQENTRY_TEXT
 154 #ifdef CONFIG_MITIGATION_RETPOLINE
 155                 *(.text..__x86.indirect_thunk)
 156                 *(.text..__x86.return_thunk)
 157 #endif
 158                 STATIC_CALL_TEXT
 159                 *(.gnu.warning)
 160
 161         } :text = 0xcccccccc
 162
 163         /* bootstrapping code */
 164         .head.text : AT(ADDR(.head.text) - LOAD_OFFSET) {
 165                 HEAD_TEXT
 166         } :text = 0xcccccccc
 167
 168         /* End of text section, which should occupy whole number of pages */
 169         _etext = .;
 170         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 171
 172         X86_ALIGN_RODATA_BEGIN
 173         RO_DATA(PAGE_SIZE)
 174         X86_ALIGN_RODATA_END
 175
 176         /* Data */
 177         .data : AT(ADDR(.data) - LOAD_OFFSET) {
 178                 /* Start of data section */
 179                 _sdata = .;
 180
 181                 /* init_task */
 182                 INIT_TASK_DATA(THREAD_SIZE)
 183
 184                 /* equivalent to task_pt_regs(&init_task) */
 185                 __top_init_kernel_stack = __end_init_stack - TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING - PTREGS_SIZE;
 186
 187 #ifdef CONFIG_X86_32
 188                 /* 32 bit has nosave before _edata */
 189                 NOSAVE_DATA
 190 #endif
 191
 192                 PAGE_ALIGNED_DATA(PAGE_SIZE)
 193
 194                 CACHE_HOT_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 195
 196                 CACHELINE_ALIGNED_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 197
 198                 DATA_DATA
 199                 CONSTRUCTORS
 200                 KEXEC_RELOCATE_KERNEL
 201
 202                 /* rarely changed data like cpu maps */
 203                 READ_MOSTLY_DATA(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 204
 205                 /* End of data section */
 206                 _edata = .;
 207         } :data
 208
 209         BUG_TABLE
 210
 211         ORC_UNWIND_TABLE
 212
 213         /* Init code and data - will be freed after init */
 214         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 215         .init.begin : AT(ADDR(.init.begin) - LOAD_OFFSET) {
 216                 __init_begin = .; /* paired with __init_end */
 217         }
 218
 219         INIT_TEXT_SECTION(PAGE_SIZE)
 220
 221         /*
 222          * Section for code used exclusively before alternatives are run. All
 223          * references to such code must be patched out by alternatives, normally
 224          * by using X86_FEATURE_ALWAYS CPU feature bit.
 225          *
 226          * See static_cpu_has() for an example.
 227          */
 228         .altinstr_aux : AT(ADDR(.altinstr_aux) - LOAD_OFFSET) {
 229                 *(.altinstr_aux)
 230         }
 231
 232         INIT_DATA_SECTION(16)
 233
 234         .x86_cpu_dev.init : AT(ADDR(.x86_cpu_dev.init) - LOAD_OFFSET) {
 235                 __x86_cpu_dev_start = .;
 236                 *(.x86_cpu_dev.init)
 237                 __x86_cpu_dev_end = .;
 238         }
 239
 240 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MID
 241         .x86_intel_mid_dev.init : AT(ADDR(.x86_intel_mid_dev.init) - \
 242                                                                 LOAD_OFFSET) {
 243                 __x86_intel_mid_dev_start = .;
 244                 *(.x86_intel_mid_dev.init)
 245                 __x86_intel_mid_dev_end = .;
 246         }
 247 #endif
 248
 249 #ifdef CONFIG_MITIGATION_RETPOLINE
 250         /*
 251          * List of instructions that call/jmp/jcc to retpoline thunks
 252          * __x86_indirect_thunk_*(). These instructions can be patched along
 253          * with alternatives, after which the section can be freed.
 254          */
 255         . = ALIGN(8);
 256         .retpoline_sites : AT(ADDR(.retpoline_sites) - LOAD_OFFSET) {
 257                 __retpoline_sites = .;
 258                 *(.retpoline_sites)
 259                 __retpoline_sites_end = .;
 260         }
 261
 262         . = ALIGN(8);
 263         .return_sites : AT(ADDR(.return_sites) - LOAD_OFFSET) {
 264                 __return_sites = .;
 265                 *(.return_sites)
 266                 __return_sites_end = .;
 267         }
 268
 269         . = ALIGN(8);
 270         .call_sites : AT(ADDR(.call_sites) - LOAD_OFFSET) {
 271                 __call_sites = .;
 272                 *(.call_sites)
 273                 __call_sites_end = .;
 274         }
 275 #endif
 276
 277 #ifdef CONFIG_X86_KERNEL_IBT
 278         . = ALIGN(8);
 279         .ibt_endbr_seal : AT(ADDR(.ibt_endbr_seal) - LOAD_OFFSET) {
 280                 __ibt_endbr_seal = .;
 281                 *(.ibt_endbr_seal)
 282                 __ibt_endbr_seal_end = .;
 283         }
 284 #endif
 285
 286 #ifdef CONFIG_FINEIBT
 287         . = ALIGN(8);
 288         .cfi_sites : AT(ADDR(.cfi_sites) - LOAD_OFFSET) {
 289                 __cfi_sites = .;
 290                 *(.cfi_sites)
 291                 __cfi_sites_end = .;
 292         }
 293 #endif
 294
 295         /*
 296          * struct alt_inst entries. From the header (alternative.h):
 297          * "Alternative instructions for different CPU types or capabilities"
 298          * Think locking instructions on spinlocks.
 299          */
 300         . = ALIGN(8);
 301         .altinstructions : AT(ADDR(.altinstructions) - LOAD_OFFSET) {
 302                 __alt_instructions = .;
 303                 *(.altinstructions)
 304                 __alt_instructions_end = .;
 305         }
 306
 307         /*
 308          * And here are the replacement instructions. The linker sticks
 309          * them as binary blobs. The .altinstructions has enough data to
 310          * get the address and the length of them to patch the kernel safely.
 311          */
 312         .altinstr_replacement : AT(ADDR(.altinstr_replacement) - LOAD_OFFSET) {
 313                 *(.altinstr_replacement)
 314         }
 315
 316         . = ALIGN(8);
 317         .apicdrivers : AT(ADDR(.apicdrivers) - LOAD_OFFSET) {
 318                 __apicdrivers = .;
 319                 *(.apicdrivers);
 320                 __apicdrivers_end = .;
 321         }
 322
 323         . = ALIGN(8);
 324         /*
 325          * .exit.text is discarded at runtime, not link time, to deal with
 326          *  references from .altinstructions
 327          */
 328         .exit.text : AT(ADDR(.exit.text) - LOAD_OFFSET) {
 329                 EXIT_TEXT
 330         }
 331
 332         .exit.data : AT(ADDR(.exit.data) - LOAD_OFFSET) {
 333                 EXIT_DATA
 334         }
 335
 336         PERCPU_SECTION(L1_CACHE_BYTES)
 337         ASSERT(__per_cpu_hot_end - __per_cpu_hot_start <= 64, "percpu cache hot data too large")
 338
 339         RUNTIME_CONST_VARIABLES
 340         RUNTIME_CONST(ptr, USER_PTR_MAX)
 341
 342         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 343
 344         /* freed after init ends here */
 345         .init.end : AT(ADDR(.init.end) - LOAD_OFFSET) {
 346                 __init_end = .;
 347         }
 348
 349         /*
 350          * smp_locks might be freed after init
 351          * start/end must be page aligned
 352          */
 353         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 354         .smp_locks : AT(ADDR(.smp_locks) - LOAD_OFFSET) {
 355                 __smp_locks = .;
 356                 *(.smp_locks)
 357                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 358                 __smp_locks_end = .;
 359         }
 360
 361 #ifdef CONFIG_X86_64
 362         .data_nosave : AT(ADDR(.data_nosave) - LOAD_OFFSET) {
 363                 NOSAVE_DATA
 364         }
 365 #endif
 366
 367         /* BSS */
 368         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 369         .bss : AT(ADDR(.bss) - LOAD_OFFSET) {
 370                 __bss_start = .;
 371                 *(.bss..page_aligned)
 372                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 373                 *(BSS_MAIN)
 374                 BSS_DECRYPTED
 375                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 376                 __bss_stop = .;
 377         }
 378
 379         /*
 380          * The memory occupied from _text to here, __end_of_kernel_reserve, is
 381          * automatically reserved in setup_arch(). Anything after here must be
 382          * explicitly reserved using memblock_reserve() or it will be discarded
 383          * and treated as available memory.
 384          */
 385         __end_of_kernel_reserve = .;
 386
 387         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 388         .brk : AT(ADDR(.brk) - LOAD_OFFSET) {
 389                 __brk_base = .;
 390                 . += 64 * 1024;         /* 64k alignment slop space */
 391                 *(.bss..brk)            /* areas brk users have reserved */
 392                 __brk_limit = .;
 393         }
 394
 395         . = ALIGN(PAGE_SIZE);           /* keep VO_INIT_SIZE page aligned */
 396         _end = .;
 397         __pi__end = .;
 398
 399 #ifdef CONFIG_AMD_MEM_ENCRYPT
 400         /*
 401          * Early scratch/workarea section: Lives outside of the kernel proper
 402          * (_text - _end).
 403          *
 404          * Resides after _end because even though the .brk section is after
 405          * __end_of_kernel_reserve, the .brk section is later reserved as a
 406          * part of the kernel. Since it is located after __end_of_kernel_reserve
 407          * it will be discarded and become part of the available memory. As
 408          * such, it can only be used by very early boot code and must not be
 409          * needed afterwards.
 410          *
 411          * Currently used by SME for performing in-place encryption of the
 412          * kernel during boot. Resides on a 2MB boundary to simplify the
 413          * pagetable setup used for SME in-place encryption.
 414          */
 415         . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
 416         .init.scratch : AT(ADDR(.init.scratch) - LOAD_OFFSET) {
 417                 __init_scratch_begin = .;
 418                 *(.init.scratch)
 419                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
 420                 __init_scratch_end = .;
 421         }
 422 #endif
 423
 424         STABS_DEBUG
 425         DWARF_DEBUG
 426 #ifdef CONFIG_PROPELLER_CLANG
 427         .llvm_bb_addr_map : { *(.llvm_bb_addr_map) }
 428 #endif
 429
 430         ELF_DETAILS
 431
 432         DISCARDS
 433
 434         /*
 435          * Make sure that the .got.plt is either completely empty or it
 436          * contains only the lazy dispatch entries.
 437          */
 438         .got.plt (INFO) : { *(.got.plt) }
 439         ASSERT(SIZEOF(.got.plt) == 0 ||
 440 #ifdef CONFIG_X86_64
 441                SIZEOF(.got.plt) == 0x18,
 442 #else
 443                SIZEOF(.got.plt) == 0xc,
 444 #endif
 445                "Unexpected GOT/PLT entries detected!")
 446
 447         /*
 448          * Sections that should stay zero sized, which is safer to
 449          * explicitly check instead of blindly discarding.
 450          */
 451         .got : {
 452                 *(.got) *(.igot.*)
 453         }
 454         ASSERT(SIZEOF(.got) == 0, "Unexpected GOT entries detected!")
 455
 456         .plt : {
 457                 *(.plt) *(.plt.*) *(.iplt)
 458         }
 459         ASSERT(SIZEOF(.plt) == 0, "Unexpected run-time procedure linkages detected!")
 460
 461         .rel.dyn : {
 462                 *(.rel.*) *(.rel_*)
 463         }
 464         ASSERT(SIZEOF(.rel.dyn) == 0, "Unexpected run-time relocations (.rel) detected!")
 465
 466         .rela.dyn : {
 467                 *(.rela.*) *(.rela_*)
 468         }
 469         ASSERT(SIZEOF(.rela.dyn) == 0, "Unexpected run-time relocations (.rela) detected!")
 470 }
 471
 472 /*
 473  * COMPILE_TEST kernels can be large - CONFIG_KASAN, for example, can cause
 474  * this.  Let's assume that nobody will be running a COMPILE_TEST kernel and
 475  * let's assert that fuller build coverage is more valuable than being able to
 476  * run a COMPILE_TEST kernel.
 477  */
 478 #ifndef CONFIG_COMPILE_TEST
 479 /*
 480  * The ASSERT() sync to . is intentional, for binutils 2.14 compatibility:
 481  */
 482 . = ASSERT((_end - LOAD_OFFSET <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 483            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 484 #endif
 485
 486 /* needed for Clang - see arch/x86/entry/entry.S */
 487 PROVIDE(__ref_stack_chk_guard = __stack_chk_guard);
 488
 489 #ifdef CONFIG_X86_64
 490
 491 #ifdef CONFIG_MITIGATION_UNRET_ENTRY
 492 . = ASSERT((retbleed_return_thunk & 0x3f) == 0, "retbleed_return_thunk not cacheline-aligned");
 493 #endif
 494
 495 #ifdef CONFIG_MITIGATION_SRSO
 496 . = ASSERT((srso_safe_ret & 0x3f) == 0, "srso_safe_ret not cacheline-aligned");
 497 /*
 498  * GNU ld cannot do XOR until 2.41.
 499  * https://sourceware.org/git/?p=binutils-gdb.git;a=commit;h=f6f78318fca803c4907fb8d7f6ded8295f1947b1
 500  *
 501  * LLVM lld cannot do XOR until lld-17.
 502  * https://github.com/llvm/llvm-project/commit/fae96104d4378166cbe5c875ef8ed808a356f3fb
 503  *
 504  * Instead do: (A | B) - (A & B) in order to compute the XOR
 505  * of the two function addresses:
 506  */
 507 . = ASSERT(((ABSOLUTE(srso_alias_untrain_ret) | srso_alias_safe_ret) -
 508                 (ABSOLUTE(srso_alias_untrain_ret) & srso_alias_safe_ret)) == ((1 << 2) | (1 << 8) | (1 << 14) | (1 << 20)),
 509                 "SRSO function pair won't alias");
 510 #endif
 511
 512 #if defined(CONFIG_MITIGATION_ITS) && !defined(CONFIG_DEBUG_FORCE_FUNCTION_ALIGN_64B)
 513 . = ASSERT(__x86_indirect_its_thunk_rax & 0x20, "__x86_indirect_thunk_rax not in second half of cacheline");
 514 . = ASSERT(((__x86_indirect_its_thunk_rcx - __x86_indirect_its_thunk_rax) % 64) == 0, "Indirect thunks are not cacheline apart");
 515 . = ASSERT(__x86_indirect_its_thunk_array == __x86_indirect_its_thunk_rax, "Gap in ITS thunk array");
 516 #endif
 517
 518 #if defined(CONFIG_MITIGATION_ITS) && !defined(CONFIG_DEBUG_FORCE_FUNCTION_ALIGN_64B)
 519 . = ASSERT(its_return_thunk & 0x20, "its_return_thunk not in second half of cacheline");
 520 #endif
 521
 522 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 523
 524 /*
 525  * The symbols below are referenced using relative relocations in the
 526  * respective ELF notes. This produces build time constants that the
 527  * linker will never mark as relocatable. (Using just ABSOLUTE() is not
 528  * sufficient for that).
 529  */
 530 #ifdef CONFIG_XEN_PV
 531 xen_elfnote_entry_value =
 532         ABSOLUTE(xen_elfnote_entry) + ABSOLUTE(startup_xen);
 533 #endif
 534 #ifdef CONFIG_PVH
 535 xen_elfnote_phys32_entry_value =
 536         ABSOLUTE(xen_elfnote_phys32_entry) + ABSOLUTE(pvh_start_xen - LOAD_OFFSET);
 537 #endif