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 #define RUNTIME_DISCARD_EXIT
  25 #define EMITS_PT_NOTE
  26 #define RO_EXCEPTION_TABLE_ALIGN        16
  27
  28 #include <asm-generic/vmlinux.lds.h>
  29 #include <asm/asm-offsets.h>
  30 #include <asm/thread_info.h>
  31 #include <asm/page_types.h>
  32 #include <asm/orc_lookup.h>
  33 #include <asm/cache.h>
  34 #include <asm/boot.h>
  35
  36 #undef i386     /* in case the preprocessor is a 32bit one */
  37
  38 OUTPUT_FORMAT(CONFIG_OUTPUT_FORMAT)
  39
  40 #ifdef CONFIG_X86_32
  41 OUTPUT_ARCH(i386)
  42 ENTRY(phys_startup_32)
  43 #else
  44 OUTPUT_ARCH(i386:x86-64)
  45 ENTRY(phys_startup_64)
  46 #endif
  47
  48 jiffies = jiffies_64;
  49
  50 #if defined(CONFIG_X86_64)
  51 /*
  52  * On 64-bit, align RODATA to 2MB so we retain large page mappings for
  53  * boundaries spanning kernel text, rodata and data sections.
  54  *
  55  * However, kernel identity mappings will have different RWX permissions
  56  * to the pages mapping to text and to the pages padding (which are freed) the
  57  * text section. Hence kernel identity mappings will be broken to smaller
  58  * pages. For 64-bit, kernel text and kernel identity mappings are different,
  59  * so we can enable protection checks as well as retain 2MB large page
  60  * mappings for kernel text.
  61  */
  62 #define X86_ALIGN_RODATA_BEGIN  . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
  63
  64 #define X86_ALIGN_RODATA_END                                    \
  65                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);                          \
  66                 __end_rodata_hpage_align = .;                   \
  67                 __end_rodata_aligned = .;
  68
  69 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN  . = ALIGN(PMD_SIZE);
  70 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END    . = ALIGN(PMD_SIZE);
  71
  72 /*
  73  * This section contains data which will be mapped as decrypted. Memory
  74  * encryption operates on a page basis. Make this section PMD-aligned
  75  * to avoid splitting the pages while mapping the section early.
  76  *
  77  * Note: We use a separate section so that only this section gets
  78  * decrypted to avoid exposing more than we wish.
  79  */
  80 #define BSS_DECRYPTED                                           \
  81         . = ALIGN(PMD_SIZE);                                    \
  82         __start_bss_decrypted = .;                              \
  83         *(.bss..decrypted);                                     \
  84         . = ALIGN(PAGE_SIZE);                                   \
  85         __start_bss_decrypted_unused = .;                       \
  86         . = ALIGN(PMD_SIZE);                                    \
  87         __end_bss_decrypted = .;                                \
  88
  89 #else
  90
  91 #define X86_ALIGN_RODATA_BEGIN
  92 #define X86_ALIGN_RODATA_END                                    \
  93                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);                           \
  94                 __end_rodata_aligned = .;
  95
  96 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
  97 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END
  98 #define BSS_DECRYPTED
  99
 100 #endif
 101
 102 PHDRS {
 103         text PT_LOAD FLAGS(5);          /* R_E */
 104         data PT_LOAD FLAGS(6);          /* RW_ */
 105 #ifdef CONFIG_X86_64
 106 #ifdef CONFIG_SMP
 107         percpu PT_LOAD FLAGS(6);        /* RW_ */
 108 #endif
 109         init PT_LOAD FLAGS(7);          /* RWE */
 110 #endif
 111         note PT_NOTE FLAGS(0);          /* ___ */
 112 }
 113
 114 SECTIONS
 115 {
 116 #ifdef CONFIG_X86_32
 117         . = LOAD_OFFSET + LOAD_PHYSICAL_ADDR;
 118         phys_startup_32 = ABSOLUTE(startup_32 - LOAD_OFFSET);
 119 #else
 120         . = __START_KERNEL;
 121         phys_startup_64 = ABSOLUTE(startup_64 - LOAD_OFFSET);
 122 #endif
 123
 124         /* Text and read-only data */
 125         .text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
 126                 _text = .;
 127                 _stext = .;
 128                 /* bootstrapping code */
 129                 HEAD_TEXT
 130                 TEXT_TEXT
 131                 SCHED_TEXT
 132                 CPUIDLE_TEXT
 133                 LOCK_TEXT
 134                 KPROBES_TEXT
 135                 ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
 136                 ENTRY_TEXT
 137                 ALIGN_ENTRY_TEXT_END
 138                 SOFTIRQENTRY_TEXT
 139                 STATIC_CALL_TEXT
 140                 *(.gnu.warning)
 141
 142 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 143                 __indirect_thunk_start = .;
 144                 *(.text.__x86.*)
 145                 __indirect_thunk_end = .;
 146 #endif
 147         } :text =0xcccc
 148
 149         /* End of text section, which should occupy whole number of pages */
 150         _etext = .;
 151         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 152
 153         X86_ALIGN_RODATA_BEGIN
 154         RO_DATA(PAGE_SIZE)
 155         X86_ALIGN_RODATA_END
 156
 157         /* Data */
 158         .data : AT(ADDR(.data) - LOAD_OFFSET) {
 159                 /* Start of data section */
 160                 _sdata = .;
 161
 162                 /* init_task */
 163                 INIT_TASK_DATA(THREAD_SIZE)
 164
 165 #ifdef CONFIG_X86_32
 166                 /* 32 bit has nosave before _edata */
 167                 NOSAVE_DATA
 168 #endif
 169
 170                 PAGE_ALIGNED_DATA(PAGE_SIZE)
 171
 172                 CACHELINE_ALIGNED_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 173
 174                 DATA_DATA
 175                 CONSTRUCTORS
 176
 177                 /* rarely changed data like cpu maps */
 178                 READ_MOSTLY_DATA(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 179
 180                 /* End of data section */
 181                 _edata = .;
 182         } :data
 183
 184         BUG_TABLE
 185
 186         ORC_UNWIND_TABLE
 187
 188         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 189         __vvar_page = .;
 190
 191         .vvar : AT(ADDR(.vvar) - LOAD_OFFSET) {
 192                 /* work around gold bug 13023 */
 193                 __vvar_beginning_hack = .;
 194
 195                 /* Place all vvars at the offsets in asm/vvar.h. */
 196 #define EMIT_VVAR(name, offset)                         \
 197                 . = __vvar_beginning_hack + offset;     \
 198                 *(.vvar_ ## name)
 199 #include <asm/vvar.h>
 200 #undef EMIT_VVAR
 201
 202                 /*
 203                  * Pad the rest of the page with zeros.  Otherwise the loader
 204                  * can leave garbage here.
 205                  */
 206                 . = __vvar_beginning_hack + PAGE_SIZE;
 207         } :data
 208
 209         . = ALIGN(__vvar_page + PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 210
 211         /* Init code and data - will be freed after init */
 212         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 213         .init.begin : AT(ADDR(.init.begin) - LOAD_OFFSET) {
 214                 __init_begin = .; /* paired with __init_end */
 215         }
 216
 217 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_SMP)
 218         /*
 219          * percpu offsets are zero-based on SMP.  PERCPU_VADDR() changes the
 220          * output PHDR, so the next output section - .init.text - should
 221          * start another segment - init.
 222          */
 223         PERCPU_VADDR(INTERNODE_CACHE_BYTES, 0, :percpu)
 224         ASSERT(SIZEOF(.data..percpu) < CONFIG_PHYSICAL_START,
 225                "per-CPU data too large - increase CONFIG_PHYSICAL_START")
 226 #endif
 227
 228         INIT_TEXT_SECTION(PAGE_SIZE)
 229 #ifdef CONFIG_X86_64
 230         :init
 231 #endif
 232
 233         /*
 234          * Section for code used exclusively before alternatives are run. All
 235          * references to such code must be patched out by alternatives, normally
 236          * by using X86_FEATURE_ALWAYS CPU feature bit.
 237          *
 238          * See static_cpu_has() for an example.
 239          */
 240         .altinstr_aux : AT(ADDR(.altinstr_aux) - LOAD_OFFSET) {
 241                 *(.altinstr_aux)
 242         }
 243
 244         INIT_DATA_SECTION(16)
 245
 246         .x86_cpu_dev.init : AT(ADDR(.x86_cpu_dev.init) - LOAD_OFFSET) {
 247                 __x86_cpu_dev_start = .;
 248                 *(.x86_cpu_dev.init)
 249                 __x86_cpu_dev_end = .;
 250         }
 251
 252 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MID
 253         .x86_intel_mid_dev.init : AT(ADDR(.x86_intel_mid_dev.init) - \
 254                                                                 LOAD_OFFSET) {
 255                 __x86_intel_mid_dev_start = .;
 256                 *(.x86_intel_mid_dev.init)
 257                 __x86_intel_mid_dev_end = .;
 258         }
 259 #endif
 260
 261         /*
 262          * start address and size of operations which during runtime
 263          * can be patched with virtualization friendly instructions or
 264          * baremetal native ones. Think page table operations.
 265          * Details in paravirt_types.h
 266          */
 267         . = ALIGN(8);
 268         .parainstructions : AT(ADDR(.parainstructions) - LOAD_OFFSET) {
 269                 __parainstructions = .;
 270                 *(.parainstructions)
 271                 __parainstructions_end = .;
 272         }
 273
 274 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 275         /*
 276          * List of instructions that call/jmp/jcc to retpoline thunks
 277          * __x86_indirect_thunk_*(). These instructions can be patched along
 278          * with alternatives, after which the section can be freed.
 279          */
 280         . = ALIGN(8);
 281         .retpoline_sites : AT(ADDR(.retpoline_sites) - LOAD_OFFSET) {
 282                 __retpoline_sites = .;
 283                 *(.retpoline_sites)
 284                 __retpoline_sites_end = .;
 285         }
 286
 287         . = ALIGN(8);
 288         .return_sites : AT(ADDR(.return_sites) - LOAD_OFFSET) {
 289                 __return_sites = .;
 290                 *(.return_sites)
 291                 __return_sites_end = .;
 292         }
 293 #endif
 294
 295 #ifdef CONFIG_X86_KERNEL_IBT
 296         . = ALIGN(8);
 297         .ibt_endbr_seal : AT(ADDR(.ibt_endbr_seal) - LOAD_OFFSET) {
 298                 __ibt_endbr_seal = .;
 299                 *(.ibt_endbr_seal)
 300                 __ibt_endbr_seal_end = .;
 301         }
 302 #endif
 303
 304         /*
 305          * struct alt_inst entries. From the header (alternative.h):
 306          * "Alternative instructions for different CPU types or capabilities"
 307          * Think locking instructions on spinlocks.
 308          */
 309         . = ALIGN(8);
 310         .altinstructions : AT(ADDR(.altinstructions) - LOAD_OFFSET) {
 311                 __alt_instructions = .;
 312                 *(.altinstructions)
 313                 __alt_instructions_end = .;
 314         }
 315
 316         /*
 317          * And here are the replacement instructions. The linker sticks
 318          * them as binary blobs. The .altinstructions has enough data to
 319          * get the address and the length of them to patch the kernel safely.
 320          */
 321         .altinstr_replacement : AT(ADDR(.altinstr_replacement) - LOAD_OFFSET) {
 322                 *(.altinstr_replacement)
 323         }
 324
 325         . = ALIGN(8);
 326         .apicdrivers : AT(ADDR(.apicdrivers) - LOAD_OFFSET) {
 327                 __apicdrivers = .;
 328                 *(.apicdrivers);
 329                 __apicdrivers_end = .;
 330         }
 331
 332         . = ALIGN(8);
 333         /*
 334          * .exit.text is discarded at runtime, not link time, to deal with
 335          *  references from .altinstructions
 336          */
 337         .exit.text : AT(ADDR(.exit.text) - LOAD_OFFSET) {
 338                 EXIT_TEXT
 339         }
 340
 341         .exit.data : AT(ADDR(.exit.data) - LOAD_OFFSET) {
 342                 EXIT_DATA
 343         }
 344
 345 #if !defined(CONFIG_X86_64) || !defined(CONFIG_SMP)
 346         PERCPU_SECTION(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 347 #endif
 348
 349         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 350
 351         /* freed after init ends here */
 352         .init.end : AT(ADDR(.init.end) - LOAD_OFFSET) {
 353                 __init_end = .;
 354         }
 355
 356         /*
 357          * smp_locks might be freed after init
 358          * start/end must be page aligned
 359          */
 360         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 361         .smp_locks : AT(ADDR(.smp_locks) - LOAD_OFFSET) {
 362                 __smp_locks = .;
 363                 *(.smp_locks)
 364                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 365                 __smp_locks_end = .;
 366         }
 367
 368 #ifdef CONFIG_X86_64
 369         .data_nosave : AT(ADDR(.data_nosave) - LOAD_OFFSET) {
 370                 NOSAVE_DATA
 371         }
 372 #endif
 373
 374         /* BSS */
 375         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 376         .bss : AT(ADDR(.bss) - LOAD_OFFSET) {
 377                 __bss_start = .;
 378                 *(.bss..page_aligned)
 379                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 380                 *(BSS_MAIN)
 381                 BSS_DECRYPTED
 382                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 383                 __bss_stop = .;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * The memory occupied from _text to here, __end_of_kernel_reserve, is
 388          * automatically reserved in setup_arch(). Anything after here must be
 389          * explicitly reserved using memblock_reserve() or it will be discarded
 390          * and treated as available memory.
 391          */
 392         __end_of_kernel_reserve = .;
 393
 394         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 395         .brk : AT(ADDR(.brk) - LOAD_OFFSET) {
 396                 __brk_base = .;
 397                 . += 64 * 1024;         /* 64k alignment slop space */
 398                 *(.bss..brk)            /* areas brk users have reserved */
 399                 __brk_limit = .;
 400         }
 401
 402         . = ALIGN(PAGE_SIZE);           /* keep VO_INIT_SIZE page aligned */
 403         _end = .;
 404
 405 #ifdef CONFIG_AMD_MEM_ENCRYPT
 406         /*
 407          * Early scratch/workarea section: Lives outside of the kernel proper
 408          * (_text - _end).
 409          *
 410          * Resides after _end because even though the .brk section is after
 411          * __end_of_kernel_reserve, the .brk section is later reserved as a
 412          * part of the kernel. Since it is located after __end_of_kernel_reserve
 413          * it will be discarded and become part of the available memory. As
 414          * such, it can only be used by very early boot code and must not be
 415          * needed afterwards.
 416          *
 417          * Currently used by SME for performing in-place encryption of the
 418          * kernel during boot. Resides on a 2MB boundary to simplify the
 419          * pagetable setup used for SME in-place encryption.
 420          */
 421         . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
 422         .init.scratch : AT(ADDR(.init.scratch) - LOAD_OFFSET) {
 423                 __init_scratch_begin = .;
 424                 *(.init.scratch)
 425                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
 426                 __init_scratch_end = .;
 427         }
 428 #endif
 429
 430         STABS_DEBUG
 431         DWARF_DEBUG
 432         ELF_DETAILS
 433
 434         DISCARDS
 435
 436         /*
 437          * Make sure that the .got.plt is either completely empty or it
 438          * contains only the lazy dispatch entries.
 439          */
 440         .got.plt (INFO) : { *(.got.plt) }
 441         ASSERT(SIZEOF(.got.plt) == 0 ||
 442 #ifdef CONFIG_X86_64
 443                SIZEOF(.got.plt) == 0x18,
 444 #else
 445                SIZEOF(.got.plt) == 0xc,
 446 #endif
 447                "Unexpected GOT/PLT entries detected!")
 448
 449         /*
 450          * Sections that should stay zero sized, which is safer to
 451          * explicitly check instead of blindly discarding.
 452          */
 453         .got : {
 454                 *(.got) *(.igot.*)
 455         }
 456         ASSERT(SIZEOF(.got) == 0, "Unexpected GOT entries detected!")
 457
 458         .plt : {
 459                 *(.plt) *(.plt.*) *(.iplt)
 460         }
 461         ASSERT(SIZEOF(.plt) == 0, "Unexpected run-time procedure linkages detected!")
 462
 463         .rel.dyn : {
 464                 *(.rel.*) *(.rel_*)
 465         }
 466         ASSERT(SIZEOF(.rel.dyn) == 0, "Unexpected run-time relocations (.rel) detected!")
 467
 468         .rela.dyn : {
 469                 *(.rela.*) *(.rela_*)
 470         }
 471         ASSERT(SIZEOF(.rela.dyn) == 0, "Unexpected run-time relocations (.rela) detected!")
 472 }
 473
 474 /*
 475  * The ASSERT() sink to . is intentional, for binutils 2.14 compatibility:
 476  */
 477 . = ASSERT((_end - LOAD_OFFSET <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 478            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 479
 480 #ifdef CONFIG_X86_64
 481 /*
 482  * Per-cpu symbols which need to be offset from __per_cpu_load
 483  * for the boot processor.
 484  */
 485 #define INIT_PER_CPU(x) init_per_cpu__##x = ABSOLUTE(x) + __per_cpu_load
 486 INIT_PER_CPU(gdt_page);
 487 INIT_PER_CPU(fixed_percpu_data);
 488 INIT_PER_CPU(irq_stack_backing_store);
 489
 490 #ifdef CONFIG_SMP
 491 . = ASSERT((fixed_percpu_data == 0),
 492            "fixed_percpu_data is not at start of per-cpu area");
 493 #endif
 494
 495 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 496
 497 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 498 #include <asm/kexec.h>
 499
 500 . = ASSERT(kexec_control_code_size <= KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE,
 501            "kexec control code size is too big");
 502 #endif
 503