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 #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
  32 #undef i386     /* in case the preprocessor is a 32bit one */
  33
  34 OUTPUT_FORMAT(CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT, CONFIG_OUTPUT_FORMAT)
  35
  36 #ifdef CONFIG_X86_32
  37 OUTPUT_ARCH(i386)
  38 ENTRY(phys_startup_32)
  39 #else
  40 OUTPUT_ARCH(i386:x86-64)
  41 ENTRY(phys_startup_64)
  42 #endif
  43
  44 jiffies = jiffies_64;
  45
  46 #if defined(CONFIG_X86_64)
  47 /*
  48  * On 64-bit, align RODATA to 2MB so we retain large page mappings for
  49  * boundaries spanning kernel text, rodata and data sections.
  50  *
  51  * However, kernel identity mappings will have different RWX permissions
  52  * to the pages mapping to text and to the pages padding (which are freed) the
  53  * text section. Hence kernel identity mappings will be broken to smaller
  54  * pages. For 64-bit, kernel text and kernel identity mappings are different,
  55  * so we can enable protection checks as well as retain 2MB large page
  56  * mappings for kernel text.
  57  */
  58 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN  . = ALIGN(HPAGE_SIZE);
  59
  60 #define X64_ALIGN_RODATA_END                                    \
  61                 . = ALIGN(HPAGE_SIZE);                          \
  62                 __end_rodata_hpage_align = .;
  63
  64 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN  . = ALIGN(PMD_SIZE);
  65 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END    . = ALIGN(PMD_SIZE);
  66
  67 #else
  68
  69 #define X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
  70 #define X64_ALIGN_RODATA_END
  71
  72 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
  73 #define ALIGN_ENTRY_TEXT_END
  74
  75 #endif
  76
  77 PHDRS {
  78         text PT_LOAD FLAGS(5);          /* R_E */
  79         data PT_LOAD FLAGS(6);          /* RW_ */
  80 #ifdef CONFIG_X86_64
  81 #ifdef CONFIG_SMP
  82         percpu PT_LOAD FLAGS(6);        /* RW_ */
  83 #endif
  84         init PT_LOAD FLAGS(7);          /* RWE */
  85 #endif
  86         note PT_NOTE FLAGS(0);          /* ___ */
  87 }
  88
  89 SECTIONS
  90 {
  91 #ifdef CONFIG_X86_32
  92         . = LOAD_OFFSET + LOAD_PHYSICAL_ADDR;
  93         phys_startup_32 = ABSOLUTE(startup_32 - LOAD_OFFSET);
  94 #else
  95         . = __START_KERNEL;
  96         phys_startup_64 = ABSOLUTE(startup_64 - LOAD_OFFSET);
  97 #endif
  98
  99         /* Text and read-only data */
 100         .text :  AT(ADDR(.text) - LOAD_OFFSET) {
 101                 _text = .;
 102                 _stext = .;
 103                 /* bootstrapping code */
 104                 HEAD_TEXT
 105                 . = ALIGN(8);
 106                 TEXT_TEXT
 107                 SCHED_TEXT
 108                 CPUIDLE_TEXT
 109                 LOCK_TEXT
 110                 KPROBES_TEXT
 111                 ALIGN_ENTRY_TEXT_BEGIN
 112                 ENTRY_TEXT
 113                 IRQENTRY_TEXT
 114                 ALIGN_ENTRY_TEXT_END
 115                 SOFTIRQENTRY_TEXT
 116                 *(.fixup)
 117                 *(.gnu.warning)
 118
 119 #ifdef CONFIG_X86_64
 120                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 121                 VMLINUX_SYMBOL(__entry_trampoline_start) = .;
 122                 _entry_trampoline = .;
 123                 *(.entry_trampoline)
 124                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 125                 VMLINUX_SYMBOL(__entry_trampoline_end) = .;
 126                 ASSERT(. - _entry_trampoline == PAGE_SIZE, "entry trampoline is too big");
 127 #endif
 128
 129 #ifdef CONFIG_RETPOLINE
 130                 __indirect_thunk_start = .;
 131                 *(.text.__x86.indirect_thunk)
 132                 __indirect_thunk_end = .;
 133 #endif
 134
 135                 /* End of text section */
 136                 _etext = .;
 137         } :text = 0x9090
 138
 139         NOTES :text :note
 140
 141         EXCEPTION_TABLE(16) :text = 0x9090
 142
 143         /* .text should occupy whole number of pages */
 144         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 145         X64_ALIGN_RODATA_BEGIN
 146         RO_DATA(PAGE_SIZE)
 147         X64_ALIGN_RODATA_END
 148
 149         /* Data */
 150         .data : AT(ADDR(.data) - LOAD_OFFSET) {
 151                 /* Start of data section */
 152                 _sdata = .;
 153
 154                 /* init_task */
 155                 INIT_TASK_DATA(THREAD_SIZE)
 156
 157 #ifdef CONFIG_X86_32
 158                 /* 32 bit has nosave before _edata */
 159                 NOSAVE_DATA
 160 #endif
 161
 162                 PAGE_ALIGNED_DATA(PAGE_SIZE)
 163
 164                 CACHELINE_ALIGNED_DATA(L1_CACHE_BYTES)
 165
 166                 DATA_DATA
 167                 CONSTRUCTORS
 168
 169                 /* rarely changed data like cpu maps */
 170                 READ_MOSTLY_DATA(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 171
 172                 /* End of data section */
 173                 _edata = .;
 174         } :data
 175
 176         BUG_TABLE
 177
 178         ORC_UNWIND_TABLE
 179
 180         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 181         __vvar_page = .;
 182
 183         .vvar : AT(ADDR(.vvar) - LOAD_OFFSET) {
 184                 /* work around gold bug 13023 */
 185                 __vvar_beginning_hack = .;
 186
 187                 /* Place all vvars at the offsets in asm/vvar.h. */
 188 #define EMIT_VVAR(name, offset)                         \
 189                 . = __vvar_beginning_hack + offset;     \
 190                 *(.vvar_ ## name)
 191 #define __VVAR_KERNEL_LDS
 192 #include <asm/vvar.h>
 193 #undef __VVAR_KERNEL_LDS
 194 #undef EMIT_VVAR
 195
 196                 /*
 197                  * Pad the rest of the page with zeros.  Otherwise the loader
 198                  * can leave garbage here.
 199                  */
 200                 . = __vvar_beginning_hack + PAGE_SIZE;
 201         } :data
 202
 203        . = ALIGN(__vvar_page + PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 204
 205         /* Init code and data - will be freed after init */
 206         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 207         .init.begin : AT(ADDR(.init.begin) - LOAD_OFFSET) {
 208                 __init_begin = .; /* paired with __init_end */
 209         }
 210
 211 #if defined(CONFIG_X86_64) && defined(CONFIG_SMP)
 212         /*
 213          * percpu offsets are zero-based on SMP.  PERCPU_VADDR() changes the
 214          * output PHDR, so the next output section - .init.text - should
 215          * start another segment - init.
 216          */
 217         PERCPU_VADDR(INTERNODE_CACHE_BYTES, 0, :percpu)
 218         ASSERT(SIZEOF(.data..percpu) < CONFIG_PHYSICAL_START,
 219                "per-CPU data too large - increase CONFIG_PHYSICAL_START")
 220 #endif
 221
 222         INIT_TEXT_SECTION(PAGE_SIZE)
 223 #ifdef CONFIG_X86_64
 224         :init
 225 #endif
 226
 227         /*
 228          * Section for code used exclusively before alternatives are run. All
 229          * references to such code must be patched out by alternatives, normally
 230          * by using X86_FEATURE_ALWAYS CPU feature bit.
 231          *
 232          * See static_cpu_has() for an example.
 233          */
 234         .altinstr_aux : AT(ADDR(.altinstr_aux) - LOAD_OFFSET) {
 235                 *(.altinstr_aux)
 236         }
 237
 238         INIT_DATA_SECTION(16)
 239
 240         .x86_cpu_dev.init : AT(ADDR(.x86_cpu_dev.init) - LOAD_OFFSET) {
 241                 __x86_cpu_dev_start = .;
 242                 *(.x86_cpu_dev.init)
 243                 __x86_cpu_dev_end = .;
 244         }
 245
 246 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MID
 247         .x86_intel_mid_dev.init : AT(ADDR(.x86_intel_mid_dev.init) - \
 248                                                                 LOAD_OFFSET) {
 249                 __x86_intel_mid_dev_start = .;
 250                 *(.x86_intel_mid_dev.init)
 251                 __x86_intel_mid_dev_end = .;
 252         }
 253 #endif
 254
 255         /*
 256          * start address and size of operations which during runtime
 257          * can be patched with virtualization friendly instructions or
 258          * baremetal native ones. Think page table operations.
 259          * Details in paravirt_types.h
 260          */
 261         . = ALIGN(8);
 262         .parainstructions : AT(ADDR(.parainstructions) - LOAD_OFFSET) {
 263                 __parainstructions = .;
 264                 *(.parainstructions)
 265                 __parainstructions_end = .;
 266         }
 267
 268         /*
 269          * struct alt_inst entries. From the header (alternative.h):
 270          * "Alternative instructions for different CPU types or capabilities"
 271          * Think locking instructions on spinlocks.
 272          */
 273         . = ALIGN(8);
 274         .altinstructions : AT(ADDR(.altinstructions) - LOAD_OFFSET) {
 275                 __alt_instructions = .;
 276                 *(.altinstructions)
 277                 __alt_instructions_end = .;
 278         }
 279
 280         /*
 281          * And here are the replacement instructions. The linker sticks
 282          * them as binary blobs. The .altinstructions has enough data to
 283          * get the address and the length of them to patch the kernel safely.
 284          */
 285         .altinstr_replacement : AT(ADDR(.altinstr_replacement) - LOAD_OFFSET) {
 286                 *(.altinstr_replacement)
 287         }
 288
 289         /*
 290          * struct iommu_table_entry entries are injected in this section.
 291          * It is an array of IOMMUs which during run time gets sorted depending
 292          * on its dependency order. After rootfs_initcall is complete
 293          * this section can be safely removed.
 294          */
 295         .iommu_table : AT(ADDR(.iommu_table) - LOAD_OFFSET) {
 296                 __iommu_table = .;
 297                 *(.iommu_table)
 298                 __iommu_table_end = .;
 299         }
 300
 301         . = ALIGN(8);
 302         .apicdrivers : AT(ADDR(.apicdrivers) - LOAD_OFFSET) {
 303                 __apicdrivers = .;
 304                 *(.apicdrivers);
 305                 __apicdrivers_end = .;
 306         }
 307
 308         . = ALIGN(8);
 309         /*
 310          * .exit.text is discard at runtime, not link time, to deal with
 311          *  references from .altinstructions and .eh_frame
 312          */
 313         .exit.text : AT(ADDR(.exit.text) - LOAD_OFFSET) {
 314                 EXIT_TEXT
 315         }
 316
 317         .exit.data : AT(ADDR(.exit.data) - LOAD_OFFSET) {
 318                 EXIT_DATA
 319         }
 320
 321 #if !defined(CONFIG_X86_64) || !defined(CONFIG_SMP)
 322         PERCPU_SECTION(INTERNODE_CACHE_BYTES)
 323 #endif
 324
 325         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 326
 327         /* freed after init ends here */
 328         .init.end : AT(ADDR(.init.end) - LOAD_OFFSET) {
 329                 __init_end = .;
 330         }
 331
 332         /*
 333          * smp_locks might be freed after init
 334          * start/end must be page aligned
 335          */
 336         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 337         .smp_locks : AT(ADDR(.smp_locks) - LOAD_OFFSET) {
 338                 __smp_locks = .;
 339                 *(.smp_locks)
 340                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 341                 __smp_locks_end = .;
 342         }
 343
 344 #ifdef CONFIG_X86_64
 345         .data_nosave : AT(ADDR(.data_nosave) - LOAD_OFFSET) {
 346                 NOSAVE_DATA
 347         }
 348 #endif
 349
 350         /* BSS */
 351         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 352         .bss : AT(ADDR(.bss) - LOAD_OFFSET) {
 353                 __bss_start = .;
 354                 *(.bss..page_aligned)
 355                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 356                 *(BSS_MAIN)
 357                 . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 358                 __bss_stop = .;
 359         }
 360
 361         . = ALIGN(PAGE_SIZE);
 362         .brk : AT(ADDR(.brk) - LOAD_OFFSET) {
 363                 __brk_base = .;
 364                 . += 64 * 1024;         /* 64k alignment slop space */
 365                 *(.brk_reservation)     /* areas brk users have reserved */
 366                 __brk_limit = .;
 367         }
 368
 369         . = ALIGN(PAGE_SIZE);           /* keep VO_INIT_SIZE page aligned */
 370         _end = .;
 371
 372         STABS_DEBUG
 373         DWARF_DEBUG
 374
 375         /* Sections to be discarded */
 376         DISCARDS
 377         /DISCARD/ : {
 378                 *(.eh_frame)
 379         }
 380 }
 381
 382
 383 #ifdef CONFIG_X86_32
 384 /*
 385  * The ASSERT() sink to . is intentional, for binutils 2.14 compatibility:
 386  */
 387 . = ASSERT((_end - LOAD_OFFSET <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 388            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 389 #else
 390 /*
 391  * Per-cpu symbols which need to be offset from __per_cpu_load
 392  * for the boot processor.
 393  */
 394 #define INIT_PER_CPU(x) init_per_cpu__##x = ABSOLUTE(x) + __per_cpu_load
 395 INIT_PER_CPU(gdt_page);
 396 INIT_PER_CPU(irq_stack_union);
 397
 398 /*
 399  * Build-time check on the image size:
 400  */
 401 . = ASSERT((_end - _text <= KERNEL_IMAGE_SIZE),
 402            "kernel image bigger than KERNEL_IMAGE_SIZE");
 403
 404 #ifdef CONFIG_SMP
 405 . = ASSERT((irq_stack_union == 0),
 406            "irq_stack_union is not at start of per-cpu area");
 407 #endif
 408
 409 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 410
 411 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 412 #include <asm/kexec.h>
 413
 414 . = ASSERT(kexec_control_code_size <= KEXEC_CONTROL_CODE_MAX_SIZE,
 415            "kexec control code size is too big");
 416 #endif
 417