gcc/config/host-linux.c

   1 /* Linux host-specific hook definitions.
   2    Copyright (C) 2004, 2005, 2007, 2008, 2010 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    This file is part of GCC.
   5
   6    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7    under the terms of the GNU General Public License as published
   8    by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   9    option) any later version.
  10
  11    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  14    License for more details.
  15
  16    You should have received a copy of the GNU General Public License
  17    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  18    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  19
  20 #include "config.h"
  21 #include "system.h"
  22 #include "coretypes.h"
  23 #include "hosthooks.h"
  24 #include "hosthooks-def.h"
  25
  26
  27 /* Linux has a feature called exec-shield-randomize that perturbs the
  28    address of non-fixed mapped segments by a (relatively) small amount.
  29    The feature is intended to make it harder to attack the system with
  30    buffer overflow attacks, since every invocation of a program will
  31    have its libraries and data segments at slightly different addresses.
  32
  33    This feature causes us problems with PCH because it makes it that
  34    much harder to acquire a stable location at which to map our PCH
  35    data file.
  36
  37    [ The feature causes other points of non-determinism within the
  38      compiler as well, so we'd *really* like to be able to have the
  39      driver disable exec-shield-randomize for the process group, but
  40      that isn't possible at present.  ]
  41
  42    We're going to try several things:
  43
  44       * Select an architecture specific address as "likely" and see
  45         if that's free.  For our 64-bit hosts, we can easily choose
  46         an address in Never Never Land.
  47
  48       * If exec-shield-randomize is disabled, then just use the
  49         address chosen by mmap in step one.
  50
  51       * If exec-shield-randomize is enabled, then temporarily allocate
  52         32M of memory as a buffer, then allocate PCH memory, then
  53         free the buffer.  The theory here is that the perturbation is
  54         no more than 16M, and so by allocating our buffer larger than
  55         that we make it considerably more likely that the address will
  56         be free when we want to load the data back.
  57 */
  58
  59 #undef HOST_HOOKS_GT_PCH_GET_ADDRESS
  60 #define HOST_HOOKS_GT_PCH_GET_ADDRESS linux_gt_pch_get_address
  61
  62 #undef HOST_HOOKS_GT_PCH_USE_ADDRESS
  63 #define HOST_HOOKS_GT_PCH_USE_ADDRESS linux_gt_pch_use_address
  64
  65 /* For various ports, try to guess a fixed spot in the vm space
  66    that's probably free.  */
  67 #if defined(__alpha)
  68 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x10000000000
  69 #elif defined(__ia64)
  70 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x2000000100000000
  71 #elif defined(__x86_64)
  72 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x1000000000
  73 #elif defined(__i386)
  74 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  75 #elif defined(__powerpc__)
  76 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  77 #elif defined(__s390x__)
  78 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x8000000000
  79 #elif defined(__s390__)
  80 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  81 #elif defined(__sparc__) && defined(__LP64__)
  82 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x8000000000
  83 #elif defined(__sparc__)
  84 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  85 #elif defined(__mc68000__)
  86 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x40000000
  87 #elif defined(__ARM_EABI__)
  88 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  89 #elif defined(__mips__) && defined(__LP64__)
  90 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x8000000000
  91 #elif defined(__mips__)
  92 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0x60000000
  93 #else
  94 # define TRY_EMPTY_VM_SPACE     0
  95 #endif
  96
  97 /* Determine a location where we might be able to reliably allocate SIZE
  98    bytes.  FD is the PCH file, though we should return with the file
  99    unmapped.  */
 100
 101 static void *
 102 linux_gt_pch_get_address (size_t size, int fd)
 103 {
 104   size_t buffer_size = 32 * 1024 * 1024;
 105   void *addr, *buffer;
 106   FILE *f;
 107   bool randomize_on;
 108
 109   addr = mmap ((void *)TRY_EMPTY_VM_SPACE, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
 110                MAP_PRIVATE, fd, 0);
 111
 112   /* If we failed the map, that means there's *no* free space.  */
 113   if (addr == (void *) MAP_FAILED)
 114     return NULL;
 115   /* Unmap the area before returning.  */
 116   munmap (addr, size);
 117
 118   /* If we got the exact area we requested, then that's great.  */
 119   if (TRY_EMPTY_VM_SPACE && addr == (void *) TRY_EMPTY_VM_SPACE)
 120     return addr;
 121
 122   /* If we didn't, then we need to look to see if virtual address
 123      randomization is on.  That is recorded in
 124      kernel.randomize_va_space.  An older implementation used
 125      kernel.exec-shield-randomize.  */
 126   f = fopen ("/proc/sys/kernel/randomize_va_space", "r");
 127   if (f == NULL)
 128     f = fopen ("/proc/sys/kernel/exec-shield-randomize", "r");
 129   randomize_on = false;
 130   if (f != NULL)
 131     {
 132       char buf[100];
 133       size_t c;
 134
 135       c = fread (buf, 1, sizeof buf - 1, f);
 136       if (c > 0)
 137         {
 138           buf[c] = '\0';
 139           randomize_on = (atoi (buf) > 0);
 140         }
 141       fclose (f);
 142     }
 143
 144   /* If it isn't, then accept the address that mmap selected as fine.  */
 145   if (!randomize_on)
 146     return addr;
 147
 148   /* Otherwise, we need to try again with buffer space.  */
 149   buffer = mmap (0, buffer_size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE | MAP_ANON, -1, 0);
 150   addr = mmap (0, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
 151   if (buffer != (void *) MAP_FAILED)
 152     munmap (buffer, buffer_size);
 153   if (addr == (void *) MAP_FAILED)
 154     return NULL;
 155   munmap (addr, size);
 156
 157   return addr;
 158 }
 159
 160 /* Map SIZE bytes of FD+OFFSET at BASE.  Return 1 if we succeeded at
 161    mapping the data at BASE, -1 if we couldn't.
 162
 163    It's not possibly to reliably mmap a file using MAP_PRIVATE to
 164    a specific START address on either hpux or linux.  First we see
 165    if mmap with MAP_PRIVATE works.  If it does, we are off to the
 166    races.  If it doesn't, we try an anonymous private mmap since the
 167    kernel is more likely to honor the BASE address in anonymous maps.
 168    We then copy the data to the anonymous private map.  This assumes
 169    of course that we don't need to change the data in the PCH file
 170    after it is created.
 171
 172    This approach obviously causes a performance penalty but there is
 173    little else we can do given the current PCH implementation.  */
 174
 175 static int
 176 linux_gt_pch_use_address (void *base, size_t size, int fd, size_t offset)
 177 {
 178   void *addr;
 179
 180   /* We're called with size == 0 if we're not planning to load a PCH
 181      file at all.  This allows the hook to free any static space that
 182      we might have allocated at link time.  */
 183   if (size == 0)
 184     return -1;
 185
 186   /* Try to map the file with MAP_PRIVATE.  */
 187   addr = mmap (base, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, offset);
 188
 189   if (addr == base)
 190     return 1;
 191
 192   if (addr != (void *) MAP_FAILED)
 193     munmap (addr, size);
 194
 195   /* Try to make an anonymous private mmap at the desired location.  */
 196   addr = mmap (base, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
 197                MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 198
 199   if (addr != base)
 200     {
 201       if (addr != (void *) MAP_FAILED)
 202         munmap (addr, size);
 203       return -1;
 204     }
 205
 206   if (lseek (fd, offset, SEEK_SET) == (off_t)-1)
 207     return -1;
 208
 209   while (size)
 210     {
 211       ssize_t nbytes;
 212
 213       nbytes = read (fd, base, MIN (size, SSIZE_MAX));
 214       if (nbytes <= 0)
 215         return -1;
 216       base = (char *) base + nbytes;
 217       size -= nbytes;
 218     }
 219
 220   return 1;
 221 }
 222
 223 \f
 224 const struct host_hooks host_hooks = HOST_HOOKS_INITIALIZER;