]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commitdiff
Add --enable-static-pie configure option to build static PIE [BZ #19574]
authorH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Sat, 16 Dec 2017 00:59:33 +0000 (16:59 -0800)
committerH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Sat, 16 Dec 2017 01:12:14 +0000 (17:12 -0800)
Static PIE extends address space layout randomization to static
executables.  It provides additional security hardening benefits at
the cost of some memory and performance.

Dynamic linker, ld.so, is a standalone program which can be loaded at
any address.  This patch adds a configure option, --enable-static-pie,
to embed the part of ld.so in static executable to create static position
independent executable (static PIE).  A static PIE is similar to static
executable, but can be loaded at any address without help from a dynamic
linker.  When --enable-static-pie is used to configure glibc, libc.a is
built as PIE and all static executables, including tests, are built as
static PIE.  The resulting libc.a can be used together with GCC 8 or
above to build static PIE with the compiler option, -static-pie.  But
GCC 8 isn't required to build glibc with --enable-static-pie.  Only GCC
with PIE support is needed.  When an older GCC is used to build glibc
with --enable-static-pie, proper input files are passed to linker to
create static executables as static PIE, together with "-z text" to
prevent dynamic relocations in read-only segments, which are not allowed
in static PIE.

The following changes are made for static PIE:

1. Add a new function, _dl_relocate_static_pie, to:
   a. Get the run-time load address.
   b. Read the dynamic section.
   c. Perform dynamic relocations.
Dynamic linker also performs these steps.  But static PIE doesn't load
any shared objects.
2. Call _dl_relocate_static_pie at entrance of LIBC_START_MAIN in
libc.a.  crt1.o, which is used to create dynamic and non-PIE static
executables, is updated to include a dummy _dl_relocate_static_pie.
rcrt1.o is added to create static PIE, which will link in the real
_dl_relocate_static_pie.  grcrt1.o is also added to create static PIE
with -pg.  GCC 8 has been updated to support rcrt1.o and grcrt1.o for
static PIE.

Static PIE can work on all architectures which support PIE, provided:

1. Target must support accessing of local functions without dynamic
relocations, which is needed in start.S to call __libc_start_main with
function addresses of __libc_csu_init, __libc_csu_fini and main.  All
functions in static PIE are local functions.  If PIE start.S can't reach
main () defined in a shared object, the code sequence:

pass address of local_main to __libc_start_main
...

local_main:
tail call to main via PLT

can be used.
2. start.S is updated to check PIC instead SHARED for PIC code path and
avoid dynamic relocation, when PIC is defined and SHARED isn't defined,
to support static PIE.
3. All assembly codes are updated check PIC instead SHARED for PIC code
path to avoid dynamic relocations in read-only sections.
4. All assembly codes are updated check SHARED instead PIC for static
symbol name.
5. elf_machine_load_address in dl-machine.h are updated to support static
PIE.
6. __brk works without TLS nor dynamic relocations in read-only section
so that it can be used by __libc_setup_tls to initializes TLS in static
PIE.

NB: When glibc is built with GCC defaulted to PIE, libc.a is compiled
with -fPIE, regardless if --enable-static-pie is used to configure glibc.
When glibc is configured with --enable-static-pie, libc.a is compiled
with -fPIE, regardless whether GCC defaults to PIE or not.  The same
libc.a can be used to build both static executable and static PIE.
There is no need for separate PIE copy of libc.a.

On x86-64, the normal static sln:

   text    data     bss     dec     hex filename
 625425    8284    5456  639165   9c0bd elf/sln

the static PIE sln:

   text    data     bss     dec     hex filename
 657626   20636    5392  683654   a6e86 elf/sln

The code size is increased by 5% and the binary size is increased by 7%.

Linker requirements to build glibc with --enable-static-pie:

1. Linker supports --no-dynamic-linker to remove PT_INTERP segment from
static PIE.
2. Linker can create working static PIE.  The x86-64 linker needs the
fix for

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=21782

The i386 linker needs to be able to convert "movl main@GOT(%ebx), %eax"
to "leal main@GOTOFF(%ebx), %eax" if main is defined locally.

Binutils 2.29 or above are OK for i686 and x86-64.  But linker status for
other targets need to be verified.

3. Linker should resolve undefined weak symbols to 0 in static PIE:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22269

4. Many ELF backend linkers incorrectly check bfd_link_pic for TLS
relocations, which should check bfd_link_executable instead:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22263

Tested on aarch64, i686 and x86-64.

Using GCC 7 and binutils master branch, build-many-glibcs.py with
--enable-static-pie with all patches for static PIE applied have the
following build successes:

PASS: glibcs-aarch64_be-linux-gnu build
PASS: glibcs-aarch64-linux-gnu build
PASS: glibcs-armeb-linux-gnueabi-be8 build
PASS: glibcs-armeb-linux-gnueabi build
PASS: glibcs-armeb-linux-gnueabihf-be8 build
PASS: glibcs-armeb-linux-gnueabihf build
PASS: glibcs-arm-linux-gnueabi build
PASS: glibcs-arm-linux-gnueabihf build
PASS: glibcs-arm-linux-gnueabihf-v7a build
PASS: glibcs-arm-linux-gnueabihf-v7a-disable-multi-arch build
PASS: glibcs-m68k-linux-gnu build
PASS: glibcs-microblazeel-linux-gnu build
PASS: glibcs-microblaze-linux-gnu build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n32 build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n32-nan2008 build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n32-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n32-soft build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n64 build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n64-nan2008 build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n64-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mips64el-linux-gnu-n64-soft build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n32 build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n32-nan2008 build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n32-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n32-soft build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n64 build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n64-nan2008 build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n64-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mips64-linux-gnu-n64-soft build
PASS: glibcs-mipsel-linux-gnu build
PASS: glibcs-mipsel-linux-gnu-nan2008 build
PASS: glibcs-mipsel-linux-gnu-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mipsel-linux-gnu-soft build
PASS: glibcs-mips-linux-gnu build
PASS: glibcs-mips-linux-gnu-nan2008 build
PASS: glibcs-mips-linux-gnu-nan2008-soft build
PASS: glibcs-mips-linux-gnu-soft build
PASS: glibcs-nios2-linux-gnu build
PASS: glibcs-powerpc64le-linux-gnu build
PASS: glibcs-powerpc64-linux-gnu build
PASS: glibcs-tilegxbe-linux-gnu-32 build
PASS: glibcs-tilegxbe-linux-gnu build
PASS: glibcs-tilegx-linux-gnu-32 build
PASS: glibcs-tilegx-linux-gnu build
PASS: glibcs-tilepro-linux-gnu build

and the following build failures:

FAIL: glibcs-alpha-linux-gnu build

elf/sln is failed to link due to:

assertion fail bfd/elf64-alpha.c:4125

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.

FAIL: glibcs-hppa-linux-gnu build

elf/sln is failed to link due to:

collect2: fatal error: ld terminated with signal 11 [Segmentation fault]

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22537

FAIL: glibcs-ia64-linux-gnu build

elf/sln is failed to link due to:

collect2: fatal error: ld terminated with signal 11 [Segmentation fault]

FAIL: glibcs-powerpc-linux-gnu build
FAIL: glibcs-powerpc-linux-gnu-soft build
FAIL: glibcs-powerpc-linux-gnuspe build
FAIL: glibcs-powerpc-linux-gnuspe-e500v1 build

elf/sln is failed to link due to:

ld: read-only segment has dynamic relocations.

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.  See:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22264

FAIL: glibcs-powerpc-linux-gnu-power4 build

elf/sln is failed to link due to:

findlocale.c:96:(.text+0x22c): @local call to ifunc memchr

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.

FAIL: glibcs-s390-linux-gnu build

elf/sln is failed to link due to:

collect2: fatal error: ld terminated with signal 11 [Segmentation fault], core dumped

assertion fail bfd/elflink.c:14299

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.

FAIL: glibcs-sh3eb-linux-gnu build
FAIL: glibcs-sh3-linux-gnu build
FAIL: glibcs-sh4eb-linux-gnu build
FAIL: glibcs-sh4eb-linux-gnu-soft build
FAIL: glibcs-sh4-linux-gnu build
FAIL: glibcs-sh4-linux-gnu-soft build

elf/sln is failed to link due to:

ld: read-only segment has dynamic relocations.

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.  See:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22263

Also TLS code sequence in SH assembly syscalls in glibc doesn't match TLS
code sequence expected by ld:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22270

FAIL: glibcs-sparc64-linux-gnu build
FAIL: glibcs-sparcv9-linux-gnu build
FAIL: glibcs-tilegxbe-linux-gnu build
FAIL: glibcs-tilegxbe-linux-gnu-32 build
FAIL: glibcs-tilegx-linux-gnu build
FAIL: glibcs-tilegx-linux-gnu-32 build
FAIL: glibcs-tilepro-linux-gnu build

elf/sln is failed to link due to:

ld: read-only segment has dynamic relocations.

This is caused by linker bug and/or non-PIC code in PIE libc.a.  See:

https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=22263

[BZ #19574]
* INSTALL: Regenerated.
* Makeconfig (real-static-start-installed-name): New.
(pic-default): Updated for --enable-static-pie.
(pie-default): New for --enable-static-pie.
(default-pie-ldflag): Likewise.
(+link-static-before-libc): Replace $(DEFAULT-LDFLAGS-$(@F))
with $(if $($(@F)-no-pie),$(no-pie-ldflag),$(default-pie-ldflag)).
Replace $(static-start-installed-name) with
$(real-static-start-installed-name).
(+prectorT): Updated for --enable-static-pie.
(+postctorT): Likewise.
(CFLAGS-.o): Add $(pie-default).
(CFLAGS-.op): Likewise.
* NEWS: Mention --enable-static-pie.
* config.h.in (ENABLE_STATIC_PIE): New.
* configure.ac (--enable-static-pie): New configure option.
(have-no-dynamic-linker): New LIBC_CONFIG_VAR.
(have-static-pie): Likewise.
Enable static PIE if linker supports --no-dynamic-linker.
(ENABLE_STATIC_PIE): New AC_DEFINE.
(enable-static-pie): New LIBC_CONFIG_VAR.
* configure: Regenerated.
* csu/Makefile (omit-deps): Add r$(start-installed-name) and
gr$(start-installed-name) for --enable-static-pie.
(extra-objs): Likewise.
(install-lib): Likewise.
(extra-objs): Add static-reloc.o and static-reloc.os
($(objpfx)$(start-installed-name)): Also depend on
$(objpfx)static-reloc.o.
($(objpfx)r$(start-installed-name)): New.
($(objpfx)g$(start-installed-name)): Also depend on
$(objpfx)static-reloc.os.
($(objpfx)gr$(start-installed-name)): New.
* csu/libc-start.c (LIBC_START_MAIN): Call _dl_relocate_static_pie
in libc.a.
* csu/libc-tls.c (__libc_setup_tls): Add main_map->l_addr to
initimage.
* csu/static-reloc.c: New file.
* elf/Makefile (routines): Add dl-reloc-static-pie.
(elide-routines.os): Likewise.
(DEFAULT-LDFLAGS-tst-tls1-static-non-pie): Removed.
(tst-tls1-static-non-pie-no-pie): New.
* elf/dl-reloc-static-pie.c: New file.
* elf/dl-support.c (_dl_get_dl_main_map): New function.
* elf/dynamic-link.h (ELF_DURING_STARTUP): Also check
STATIC_PIE_BOOTSTRAP.
* elf/get-dynamic-info.h (elf_get_dynamic_info): Likewise.
* gmon/Makefile (tests): Add tst-gmon-static-pie.
(tests-static): Likewise.
(DEFAULT-LDFLAGS-tst-gmon-static): Removed.
(tst-gmon-static-no-pie): New.
(CFLAGS-tst-gmon-static-pie.c): Likewise.
(CRT-tst-gmon-static-pie): Likewise.
(tst-gmon-static-pie-ENV): Likewise.
(tests-special): Likewise.
($(objpfx)tst-gmon-static-pie.out): Likewise.
(clean-tst-gmon-static-pie-data): Likewise.
($(objpfx)tst-gmon-static-pie-gprof.out): Likewise.
* gmon/tst-gmon-static-pie.c: New file.
* manual/install.texi: Document --enable-static-pie.
* sysdeps/generic/ldsodefs.h (_dl_relocate_static_pie): New.
(_dl_get_dl_main_map): Likewise.
* sysdeps/i386/configure.ac: Check if linker supports static PIE.
* sysdeps/x86_64/configure.ac: Likewise.
* sysdeps/i386/configure: Regenerated.
* sysdeps/x86_64/configure: Likewise.
* sysdeps/mips/Makefile (ASFLAGS-.o): Add $(pie-default).
(ASFLAGS-.op): Likewise.

25 files changed:
ChangeLog
INSTALL
Makeconfig
NEWS
config.h.in
configure
configure.ac
csu/Makefile
csu/libc-start.c
csu/libc-tls.c
csu/static-reloc.c [new file with mode: 0644]
elf/Makefile
elf/dl-reloc-static-pie.c [new file with mode: 0644]
elf/dl-support.c
elf/dynamic-link.h
elf/get-dynamic-info.h
gmon/Makefile
gmon/tst-gmon-static-pie.c [new file with mode: 0644]
manual/install.texi
sysdeps/generic/ldsodefs.h
sysdeps/i386/configure
sysdeps/i386/configure.ac
sysdeps/mips/Makefile
sysdeps/x86_64/configure
sysdeps/x86_64/configure.ac

index 852043e5211e72538dded54ad2bbc07990587cad..e9f203fd3726028ed4b12b91e98aa8fdc1428378 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,3 +1,75 @@
+2017-12-15  H.J. Lu  <hongjiu.lu@intel.com>
+
+       [BZ #19574]
+       * INSTALL: Regenerated.
+       * Makeconfig (real-static-start-installed-name): New.
+       (pic-default): Updated for --enable-static-pie.
+       (pie-default): New for --enable-static-pie.
+       (default-pie-ldflag): Likewise.
+       (+link-static-before-libc): Replace $(DEFAULT-LDFLAGS-$(@F))
+       with $(if $($(@F)-no-pie),$(no-pie-ldflag),$(default-pie-ldflag)).
+       Replace $(static-start-installed-name) with
+       $(real-static-start-installed-name).
+       (+prectorT): Updated for --enable-static-pie.
+       (+postctorT): Likewise.
+       (CFLAGS-.o): Add $(pie-default).
+       (CFLAGS-.op): Likewise.
+       * NEWS: Mention --enable-static-pie.
+       * config.h.in (ENABLE_STATIC_PIE): New.
+       * configure.ac (--enable-static-pie): New configure option.
+       (have-no-dynamic-linker): New LIBC_CONFIG_VAR.
+       (have-static-pie): Likewise.
+       Enable static PIE if linker supports --no-dynamic-linker.
+       (ENABLE_STATIC_PIE): New AC_DEFINE.
+       (enable-static-pie): New LIBC_CONFIG_VAR.
+       * configure: Regenerated.
+       * csu/Makefile (omit-deps): Add r$(start-installed-name) and
+       gr$(start-installed-name) for --enable-static-pie.
+       (extra-objs): Likewise.
+       (install-lib): Likewise.
+       (extra-objs): Add static-reloc.o and static-reloc.os
+       ($(objpfx)$(start-installed-name)): Also depend on
+       $(objpfx)static-reloc.o.
+       ($(objpfx)r$(start-installed-name)): New.
+       ($(objpfx)g$(start-installed-name)): Also depend on
+       $(objpfx)static-reloc.os.
+       ($(objpfx)gr$(start-installed-name)): New.
+       * csu/libc-start.c (LIBC_START_MAIN): Call _dl_relocate_static_pie
+       in libc.a.
+       * csu/libc-tls.c (__libc_setup_tls): Add main_map->l_addr to
+       initimage.
+       * csu/static-reloc.c: New file.
+       * elf/Makefile (routines): Add dl-reloc-static-pie.
+       (elide-routines.os): Likewise.
+       (DEFAULT-LDFLAGS-tst-tls1-static-non-pie): Removed.
+       (tst-tls1-static-non-pie-no-pie): New.
+       * elf/dl-reloc-static-pie.c: New file.
+       * elf/dl-support.c (_dl_get_dl_main_map): New function.
+       * elf/dynamic-link.h (ELF_DURING_STARTUP): Also check
+       STATIC_PIE_BOOTSTRAP.
+       * elf/get-dynamic-info.h (elf_get_dynamic_info): Likewise.
+       * gmon/Makefile (tests): Add tst-gmon-static-pie.
+       (tests-static): Likewise.
+       (DEFAULT-LDFLAGS-tst-gmon-static): Removed.
+       (tst-gmon-static-no-pie): New.
+       (CFLAGS-tst-gmon-static-pie.c): Likewise.
+       (CRT-tst-gmon-static-pie): Likewise.
+       (tst-gmon-static-pie-ENV): Likewise.
+       (tests-special): Likewise.
+       ($(objpfx)tst-gmon-static-pie.out): Likewise.
+       (clean-tst-gmon-static-pie-data): Likewise.
+       ($(objpfx)tst-gmon-static-pie-gprof.out): Likewise.
+       * gmon/tst-gmon-static-pie.c: New file.
+       * manual/install.texi: Document --enable-static-pie.
+       * sysdeps/generic/ldsodefs.h (_dl_relocate_static_pie): New.
+       (_dl_get_dl_main_map): Likewise.
+       * sysdeps/i386/configure.ac: Check if linker supports static PIE.
+       * sysdeps/x86_64/configure.ac: Likewise.
+       * sysdeps/i386/configure: Regenerated.
+       * sysdeps/x86_64/configure: Likewise.
+       * sysdeps/mips/Makefile (ASFLAGS-.o): Add $(pie-default).
+       (ASFLAGS-.op): Likewise.
+
 2017-12-15  Joseph Myers  <joseph@codesourcery.com>
 
        * io/Makefile (tst-open-tmpfile-ARGS): New variable.
diff --git a/INSTALL b/INSTALL
index 80306de35c579bc29b9d3850290b202af6ea2ec2..9a1404bd3c1e8a9188a3e27a1e17d845692e06ae 100644 (file)
--- a/INSTALL
+++ b/INSTALL
@@ -86,6 +86,15 @@ will be used, and CFLAGS sets optimization options for the compiler.
      systems support shared libraries; you need ELF support and
      (currently) the GNU linker.
 
+'--enable-static-pie'
+     Enable static position independent executable (static PIE) support.
+     Static PIE is similar to static executable, but can be loaded at
+     any address without help from a dynamic linker.  All static
+     programs as well as static tests are built as static PIE, except
+     for those marked with no-pie.  The resulting glibc can be used with
+     the GCC option, -static-pie, which is available with GCC 8 or
+     above, to create static PIE.
+
 '--disable-profile'
      Don't build libraries with profiling information.  You may want to
      use this option if you don't plan to do profiling.
index 1346109ac0a818ffdc35e5210e39bf063c901819..99cc136bfa3db256639dfd72580cb728341305ce 100644 (file)
@@ -352,6 +352,14 @@ ifndef static-start-installed-name
 static-start-installed-name = $(start-installed-name)
 endif
 
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+# Link with rcrt1.o, instead of crt1.o, to call _dl_relocate_static_pie
+# to relocate static PIE.
+real-static-start-installed-name = r$(static-start-installed-name)
+else
+real-static-start-installed-name = $(static-start-installed-name)
+endif
+
 ifeq (yesyes,$(build-shared)$(have-z-combreloc))
 combreloc-LDFLAGS = -Wl,-z,combreloc
 LDFLAGS.so += $(combreloc-LDFLAGS)
@@ -371,6 +379,20 @@ LDFLAGS.so += $(hashstyle-LDFLAGS)
 LDFLAGS-rtld += $(hashstyle-LDFLAGS)
 endif
 
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+pic-default = -DPIC
+# Compile libc.a and libc_p.a with -fPIE/-fpie for static PIE.
+pie-default = $(pie-ccflag)
+ifeq (yes,$(have-static-pie))
+default-pie-ldflag = -static-pie
+else
+# Static PIE can't have dynamic relocations in read-only segments since
+# static PIE is mapped into memory by kernel.  --eh-frame-hdr is needed
+# for PIE to support exception.
+default-pie-ldflag = -Wl,-pie,--no-dynamic-linker,--eh-frame-hdr,-z,text
+endif
+endif
+
 # If lazy relocations are disabled, add the -z now flag.  Use
 # LDFLAGS-lib.so instead of LDFLAGS.so, to avoid adding the flag to
 # test modules.
@@ -420,9 +442,9 @@ endif
 # Command for statically linking programs with the C library.
 ifndef +link-static
 +link-static-before-libc = $(CC) -nostdlib -nostartfiles -static -o $@ \
-             $(DEFAULT-LDFLAGS-$(@F)) \
+             $(if $($(@F)-no-pie),$(no-pie-ldflag),$(default-pie-ldflag)) \
              $(sysdep-LDFLAGS) $(LDFLAGS) $(LDFLAGS-$(@F))  \
-             $(firstword $(CRT-$(@F)) $(csu-objpfx)$(static-start-installed-name)) \
+             $(firstword $(CRT-$(@F)) $(csu-objpfx)$(real-static-start-installed-name)) \
              $(+preinit) $(+prectorT) \
              $(filter-out $(addprefix $(csu-objpfx),start.o \
                                                     $(start-installed-name))\
@@ -637,8 +659,14 @@ endif
 +prectorS = `$(CC) $(sysdep-LDFLAGS) --print-file-name=crtbeginS.o`
 +postctorS = `$(CC) $(sysdep-LDFLAGS) --print-file-name=crtendS.o`
 # Variants of the two previous definitions for statically linking programs.
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+# Static PIE must use PIE variants.
++prectorT = $(+prectorS)
++postctorT = $(+postctorS)
+else
 +prectorT = `$(CC) $(sysdep-LDFLAGS) --print-file-name=crtbeginT.o`
 +postctorT = `$(CC) $(sysdep-LDFLAGS) --print-file-name=crtend.o`
+endif
 csu-objpfx = $(common-objpfx)csu/
 elf-objpfx = $(common-objpfx)elf/
 
@@ -959,7 +987,8 @@ libtypes = $(foreach o,$(object-suffixes-for-libc),$(libtype$o))
 all-object-suffixes := .o .os .oS
 object-suffixes :=
 CPPFLAGS-.o = $(pic-default)
-CFLAGS-.o = $(filter %frame-pointer,$(+cflags))
+# libc.a must be compiled with -fPIE/-fpie for static PIE.
+CFLAGS-.o = $(filter %frame-pointer,$(+cflags)) $(pie-default)
 libtype.o := lib%.a
 object-suffixes += .o
 ifeq (yes,$(build-shared))
@@ -984,7 +1013,8 @@ ifeq (yes,$(build-profile))
 all-object-suffixes += .op
 object-suffixes += .op
 CPPFLAGS-.op = -DPROF $(pic-default)
-CFLAGS-.op = -pg
+# libc_p.a must be compiled with -fPIE/-fpie for static PIE.
+CFLAGS-.op = -pg $(pie-default)
 libtype.op = lib%_p.a
 endif
 
diff --git a/NEWS b/NEWS
index c5607c855fb5bf7d41cbb6eb59b7d19707cfabe6..61fed654d89ec6929fc6156b9aac43587326e3e9 100644 (file)
--- a/NEWS
+++ b/NEWS
@@ -9,6 +9,15 @@ Version 2.27
 
 Major new features:
 
+* The GNU C Library can now be compiled with support for building static
+  PIE executables (See --enable-static-pie in INSTALL).  These static PIE
+  exectuables are like static executables but can be loaded at any address
+  and provide additional security hardening benefits at the cost of some
+  memory and performance.  When the library is built with --enable-static-pie
+  the resulting libc.a is usable with GCC 8 and above to create static PIE
+  executables using the GCC option '-static-pie'.  This feature is currently
+  supported on i386, x86_64 and x32.
+
 * Optimized x86-64 asin, atan2, exp, expf, log, pow, atan, sin, cosf,
   sinf and tan with FMA, contributed by Arjan van de Ven and H.J. Lu
   from Intel.
index 3c91d597ff4d04cad2a62b78e0d542bdb9c9cbd5..d928e7dd867c68ced5d5b39bb1d86a5e23b70551 100644 (file)
 /* Build glibc with tunables support.  */
 #define HAVE_TUNABLES 0
 
+/* Define if static PIE is enabled.  */
+#define ENABLE_STATIC_PIE 0
+
 /* Some compiler options may now allow to use ebp in __asm__ (used mainly
    in i386 6 argument syscall issue).  */
 #define CAN_USE_REGISTER_ASM_EBP 0
index 4a857068622b6236b840f57ad863205a08b97f6f..9da9fb2736ff21268c780354c45da569a45dbbcb 100755 (executable)
--- a/configure
+++ b/configure
@@ -763,6 +763,7 @@ with_default_link
 enable_sanity_checks
 enable_shared
 enable_profile
+enable_static_pie
 enable_timezone_tools
 enable_hardcoded_path_in_tests
 enable_stackguard_randomization
@@ -1417,6 +1418,8 @@ Optional Features:
                           in special situations) [default=yes]
   --enable-shared         build shared library [default=yes if GNU ld]
   --enable-profile        build profiled library [default=no]
+  --enable-static-pie     enable static PIE support and use it in the
+                          testsuite [default=no]
   --disable-timezone-tools
                           do not install timezone tools [default=install]
   --enable-hardcoded-path-in-tests
@@ -3350,6 +3353,13 @@ else
   profile=no
 fi
 
+# Check whether --enable-static-pie was given.
+if test "${enable_static_pie+set}" = set; then :
+  enableval=$enable_static_pie; static_pie=$enableval
+else
+  static_pie=no
+fi
+
 # Check whether --enable-timezone-tools was given.
 if test "${enable_timezone_tools+set}" = set; then :
   enableval=$enable_timezone_tools; enable_timezone_tools=$enableval
@@ -5806,6 +5816,62 @@ fi
 $as_echo "$libc_linker_feature" >&6; }
 
 
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for linker that supports --no-dynamic-linker" >&5
+$as_echo_n "checking for linker that supports --no-dynamic-linker... " >&6; }
+libc_linker_feature=no
+if test x"$gnu_ld" = x"yes"; then
+  libc_linker_check=`$LD -v --help 2>/dev/null | grep "\--no-dynamic-linker"`
+  if test -n "$libc_linker_check"; then
+    cat > conftest.c <<EOF
+int _start (void) { return 42; }
+EOF
+    if { ac_try='${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS $no_ssp
+                               -Wl,--no-dynamic-linker -nostdlib -nostartfiles
+                               -fPIC -shared -o conftest.so conftest.c
+                               1>&5'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; }
+    then
+      libc_linker_feature=yes
+    fi
+    rm -f conftest*
+  fi
+fi
+if test $libc_linker_feature = yes; then
+  libc_cv_no_dynamic_linker=yes
+else
+  libc_cv_no_dynamic_linker=no
+fi
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_linker_feature" >&5
+$as_echo "$libc_linker_feature" >&6; }
+config_vars="$config_vars
+have-no-dynamic-linker = $libc_cv_no_dynamic_linker"
+
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for -static-pie" >&5
+$as_echo_n "checking for -static-pie... " >&6; }
+if ${libc_cv_static_pie+:} false; then :
+  $as_echo_n "(cached) " >&6
+else
+  if { ac_try='${CC-cc} -static-pie -xc /dev/null -S -o /dev/null'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; }; then :
+  libc_cv_static_pie=yes
+else
+  libc_cv_static_pie=no
+fi
+
+fi
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_cv_static_pie" >&5
+$as_echo "$libc_cv_static_pie" >&6; }
+config_vars="$config_vars
+have-static-pie = $libc_cv_static_pie"
+
 { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for -fpie" >&5
 $as_echo_n "checking for -fpie... " >&6; }
 if ${libc_cv_fpie+:} false; then :
@@ -6705,6 +6771,19 @@ $as_echo "$libc_cv_pie_default" >&6; }
 libc_cv_multidir=`${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS -print-multi-directory`
 
 
+if test "$static_pie" = yes; then
+  # The linker must support --no-dynamic-linker.
+  if test "$libc_cv_no_dynamic_linker" != yes; then
+    as_fn_error $? "linker support for --no-dynamic-linker needed" "$LINENO" 5
+  fi
+  # Default to PIE.
+  libc_cv_pie_default=yes
+  $as_echo "#define ENABLE_STATIC_PIE 1" >>confdefs.h
+
+fi
+config_vars="$config_vars
+enable-static-pie = $static_pie"
+
 
 
 
index edf662715b6661db2fa46c57140a31b9aae838fa..8e4006f0a99b2296b232aedeb556c55f5c3f28a8 100644 (file)
@@ -170,6 +170,11 @@ AC_ARG_ENABLE([profile],
                             [build profiled library @<:@default=no@:>@]),
              [profile=$enableval],
              [profile=no])
+AC_ARG_ENABLE([static-pie],
+             AC_HELP_STRING([--enable-static-pie],
+                            [enable static PIE support and use it in the testsuite @<:@default=no@:>@]),
+             [static_pie=$enableval],
+             [static_pie=no])
 AC_ARG_ENABLE([timezone-tools],
              AC_HELP_STRING([--disable-timezone-tools],
                             [do not install timezone tools @<:@default=install@:>@]),
@@ -1287,6 +1292,19 @@ LIBC_LINKER_FEATURE([-z execstack], [-Wl,-z,execstack],
                    [libc_cv_z_execstack=yes], [libc_cv_z_execstack=no])
 AC_SUBST(libc_cv_z_execstack)
 
+LIBC_LINKER_FEATURE([--no-dynamic-linker],
+                   [-Wl,--no-dynamic-linker],
+                   [libc_cv_no_dynamic_linker=yes],
+                   [libc_cv_no_dynamic_linker=no])
+LIBC_CONFIG_VAR([have-no-dynamic-linker], [$libc_cv_no_dynamic_linker])
+
+AC_CACHE_CHECK(for -static-pie, libc_cv_static_pie, [dnl
+LIBC_TRY_CC_OPTION([-static-pie],
+                  [libc_cv_static_pie=yes],
+                  [libc_cv_static_pie=no])
+])
+LIBC_CONFIG_VAR([have-static-pie], [$libc_cv_static_pie])
+
 AC_CACHE_CHECK(for -fpie, libc_cv_fpie, [dnl
 LIBC_TRY_CC_OPTION([-fpie], [libc_cv_fpie=yes], [libc_cv_fpie=no])
 ])
@@ -1794,6 +1812,17 @@ AC_SUBST(libc_cv_pie_default)
 libc_cv_multidir=`${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS -print-multi-directory`
 AC_SUBST(libc_cv_multidir)
 
+if test "$static_pie" = yes; then
+  # The linker must support --no-dynamic-linker.
+  if test "$libc_cv_no_dynamic_linker" != yes; then
+    AC_MSG_ERROR([linker support for --no-dynamic-linker needed])
+  fi
+  # Default to PIE.
+  libc_cv_pie_default=yes
+  AC_DEFINE(ENABLE_STATIC_PIE)
+fi
+LIBC_CONFIG_VAR([enable-static-pie], [$static_pie])
+
 AC_SUBST(profile)
 AC_SUBST(static_nss)
 
index e42a32b3eb31ed6b2176df5eb216769f6bf68090..86b95a975979b89f1feafabe79456e907a4423d5 100644 (file)
@@ -37,7 +37,9 @@ extra-objs = start.o \
             S$(start-installed-name)
 omit-deps = $(patsubst %.o,%,$(start-installed-name) g$(start-installed-name) \
                             b$(start-installed-name) $(csu-dummies) \
-                            S$(start-installed-name))
+                            S$(start-installed-name) \
+                            r$(start-installed-name) \
+                            gr$(start-installed-name))
 install-lib = $(start-installed-name) g$(start-installed-name) $(csu-dummies)
 
 # No tests are allowed in the csu/ subdirectory because the startup
@@ -60,10 +62,17 @@ extra-objs += gmon-start.o
 endif
 
 ifneq ($(start-installed-name),$(static-start-installed-name))
+# FIXME: Only Hurd defines static-start-installed-name.  Hurd needs to
+# provide special rules to support static PIE.
 extra-objs += $(static-start-installed-name) g$(static-start-installed-name)
 omit-deps += $(patsubst %.o,%,$(static-start-installed-name) \
                             g$(static-start-installed-name))
 install-lib += $(static-start-installed-name) g$(static-start-installed-name)
+else
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+extra-objs += r$(start-installed-name) gr$(start-installed-name)
+install-lib += r$(start-installed-name) gr$(start-installed-name)
+endif
 endif
 
 before-compile += $(objpfx)abi-tag.h
@@ -82,7 +91,10 @@ multilib-extra-objs = $(addprefix $(multidir)/, $(install-lib))
 extra-objs += $(multilib-extra-objs)
 endif
 
-extra-objs += abi-note.o init.o
+extra-objs += abi-note.o init.o static-reloc.o
+ifeq (yes,$(build-shared))
+extra-objs += static-reloc.os
+endif
 asm-CPPFLAGS += -I$(objpfx).
 
 # Enable unwinding so backtrace unwinds to __libc_start_main
@@ -101,6 +113,9 @@ ifndef start-installed-name-rule
 # We link the ELF startfile along with a SHT_NOTE section indicating
 # the kernel ABI the binaries linked with this library will require.
 $(objpfx)$(start-installed-name): $(objpfx)start.o $(objpfx)abi-note.o \
+                                 $(objpfx)init.o $(objpfx)static-reloc.o
+       $(link-relocatable)
+$(objpfx)r$(start-installed-name): $(objpfx)start.o $(objpfx)abi-note.o \
                                  $(objpfx)init.o
        $(link-relocatable)
 $(objpfx)S$(start-installed-name): $(objpfx)start.os $(objpfx)abi-note.o \
@@ -113,7 +128,10 @@ endif
 # to turn on profiling code at startup.
 ifeq (yes,$(build-shared))
 $(objpfx)g$(start-installed-name): \
-  $(objpfx)g%: $(objpfx)S% $(objpfx)gmon-start.os
+  $(objpfx)g%: $(objpfx)S% $(objpfx)gmon-start.os $(objpfx)static-reloc.os
+       $(link-relocatable)
+$(objpfx)gr$(start-installed-name): \
+  $(objpfx)gr%: $(objpfx)r% $(objpfx)gmon-start.o
        $(link-relocatable)
 ifneq ($(start-installed-name),$(static-start-installed-name))
 $(objpfx)g$(static-start-installed-name): \
index 24c63be02f06484955071c0d79914e5162217065..34dd1252605519dfa034c836d5c0cb732bc39243 100644 (file)
@@ -141,6 +141,8 @@ LIBC_START_MAIN (int (*main) (int, char **, char ** MAIN_AUXVEC_DECL),
   __libc_multiple_libcs = &_dl_starting_up && !_dl_starting_up;
 
 #ifndef SHARED
+  _dl_relocate_static_pie ();
+
   char **ev = &argv[argc + 1];
 
   __environ = ev;
index 00138eb43ad7865e9895f57d59092ee1d3343ed0..1f8ddaf5430d5de3a59e3b9fe6505200119a80d2 100644 (file)
@@ -114,6 +114,8 @@ __libc_setup_tls (void)
   size_t tcb_offset;
   const ElfW(Phdr) *phdr;
 
+  struct link_map *main_map = GL(dl_ns)[LM_ID_BASE]._ns_loaded;
+
   /* Look through the TLS segment if there is any.  */
   if (_dl_phdr != NULL)
     for (phdr = _dl_phdr; phdr < &_dl_phdr[_dl_phnum]; ++phdr)
@@ -122,7 +124,7 @@ __libc_setup_tls (void)
          /* Remember the values we need.  */
          memsz = phdr->p_memsz;
          filesz = phdr->p_filesz;
-         initimage = (void *) phdr->p_vaddr;
+         initimage = (void *) phdr->p_vaddr + main_map->l_addr;
          align = phdr->p_align;
          if (phdr->p_align > max_align)
            max_align = phdr->p_align;
@@ -163,8 +165,6 @@ __libc_setup_tls (void)
   _dl_static_dtv[0].counter = (sizeof (_dl_static_dtv) / sizeof (_dl_static_dtv[0])) - 2;
   // _dl_static_dtv[1].counter = 0;            would be needed if not already done
 
-  struct link_map *main_map = GL(dl_ns)[LM_ID_BASE]._ns_loaded;
-
   /* Initialize the TLS block.  */
 #if TLS_TCB_AT_TP
   _dl_static_dtv[2].pointer.val = ((char *) tlsblock + tcb_offset
diff --git a/csu/static-reloc.c b/csu/static-reloc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..37be72c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,26 @@
+/* Special startup support for non-PIE static executables.
+   Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library 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
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#if ENABLE_STATIC_PIE
+#include <ldsodefs.h>
+
+void
+_dl_relocate_static_pie (void)
+{
+}
+#endif
index 856355507966c1a3f105d300990223615b044c10..47c3d23ed8a082b9ce2cb9a9cd9f2d62dcad33d8 100644 (file)
@@ -24,7 +24,8 @@ include ../Makeconfig
 headers                = elf.h bits/elfclass.h link.h bits/link.h
 routines       = $(all-dl-routines) dl-support dl-iteratephdr \
                  dl-addr dl-addr-obj enbl-secure dl-profstub \
-                 dl-origin dl-libc dl-sym dl-sysdep dl-error
+                 dl-origin dl-libc dl-sym dl-sysdep dl-error \
+                 dl-reloc-static-pie
 
 # The core dynamic linking functions are in libc for the static and
 # profiled libraries.
@@ -52,7 +53,7 @@ endif
 all-dl-routines = $(dl-routines) $(sysdep-dl-routines)
 # But they are absent from the shared libc, because that code is in ld.so.
 elide-routines.os = $(all-dl-routines) dl-support enbl-secure dl-origin \
-                   dl-sysdep dl-exception
+                   dl-sysdep dl-exception dl-reloc-static-pie
 shared-only-routines += dl-caller
 
 # ld.so uses those routines, plus some special stuff for being the program
@@ -153,7 +154,7 @@ tests-static-internal := tst-tls1-static tst-tls2-static \
               tst-tls1-static-non-pie
 
 CRT-tst-tls1-static-non-pie := $(csu-objpfx)crt1.o
-DEFAULT-LDFLAGS-tst-tls1-static-non-pie = $(no-pie-ldflag)
+tst-tls1-static-non-pie-no-pie = yes
 
 tests := tst-tls9 tst-leaks1 \
        tst-array1 tst-array2 tst-array3 tst-array4 tst-array5 \
diff --git a/elf/dl-reloc-static-pie.c b/elf/dl-reloc-static-pie.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6e43aea
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,52 @@
+/* Support for relocating static PIE.
+   Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library 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
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#if ENABLE_STATIC_PIE
+#include <unistd.h>
+#include <ldsodefs.h>
+#include "dynamic-link.h"
+
+/* Relocate static executable with PIE.  */
+
+void
+_dl_relocate_static_pie (void)
+{
+  struct link_map *main_map = _dl_get_dl_main_map ();
+
+# define STATIC_PIE_BOOTSTRAP
+# define BOOTSTRAP_MAP (main_map)
+# define RESOLVE_MAP(sym, version, flags) BOOTSTRAP_MAP
+# include "dynamic-link.h"
+
+  /* Figure out the run-time load address of static PIE.  */
+  main_map->l_addr = elf_machine_load_address ();
+
+  /* Read our own dynamic section and fill in the info array.  */
+  main_map->l_ld = ((void *) main_map->l_addr + elf_machine_dynamic ());
+  elf_get_dynamic_info (main_map, NULL);
+
+# ifdef ELF_MACHINE_BEFORE_RTLD_RELOC
+  ELF_MACHINE_BEFORE_RTLD_RELOC (main_map->l_info);
+# endif
+
+  /* Relocate ourselves so we can do normal function calls and
+     data access using the global offset table.  */
+  ELF_DYNAMIC_RELOCATE (main_map, 0, 0, 0);
+  main_map->l_relocated = 1;
+}
+#endif
index 235d3a7f4635b60457ea37959e1ca8515505b7b8..b9fc1a66fe9fcac35157b2afdf006e77d8165a50 100644 (file)
@@ -385,3 +385,14 @@ _dl_non_dynamic_init (void)
 #ifdef DL_SYSINFO_IMPLEMENTATION
 DL_SYSINFO_IMPLEMENTATION
 #endif
+
+#if ENABLE_STATIC_PIE
+/* Since relocation to hidden _dl_main_map causes relocation overflow on
+   aarch64, a function is used to get the address of _dl_main_map.  */
+
+struct link_map *
+_dl_get_dl_main_map (void)
+{
+  return &_dl_main_map;
+}
+#endif
index ebea7567cd37e208b09e34a6062682ee28ed3866..6278649711b1b66ec9d8bf9103a8b091fc92f1cc 100644 (file)
@@ -94,7 +94,7 @@ elf_machine_lazy_rel (struct link_map *map,
 
 #ifdef RESOLVE_MAP
 
-# ifdef RTLD_BOOTSTRAP
+# if defined RTLD_BOOTSTRAP || defined STATIC_PIE_BOOTSTRAP
 #  define ELF_DURING_STARTUP (1)
 # else
 #  define ELF_DURING_STARTUP (0)
index 7525c3a5b20b5619aeda35b5f7b9849f9dfcad39..eb26d23649d860ee549130f46948f6648b3e0f94 100644 (file)
@@ -38,7 +38,7 @@ elf_get_dynamic_info (struct link_map *l, ElfW(Dyn) *temp)
   typedef Elf64_Xword d_tag_utype;
 #endif
 
-#ifndef RTLD_BOOTSTRAP
+#if !defined RTLD_BOOTSTRAP && !defined STATIC_PIE_BOOTSTRAP
   if (dyn == NULL)
     return;
 #endif
@@ -139,9 +139,11 @@ elf_get_dynamic_info (struct link_map *l, ElfW(Dyn) *temp)
   /* Only the bind now flags are allowed.  */
   assert (info[VERSYMIDX (DT_FLAGS_1)] == NULL
          || (info[VERSYMIDX (DT_FLAGS_1)]->d_un.d_val & ~DF_1_NOW) == 0);
+  /* Flags must not be set for ld.so.  */
   assert (info[DT_FLAGS] == NULL
          || (info[DT_FLAGS]->d_un.d_val & ~DF_BIND_NOW) == 0);
-  /* Flags must not be set for ld.so.  */
+#endif
+#if defined RTLD_BOOTSTRAP || defined STATIC_PIE_BOOTSTRAP
   assert (info[DT_RUNPATH] == NULL);
   assert (info[DT_RPATH] == NULL);
 #else
index 89ab3fc7dac293f9b00494067c95effde72f8bfa..29e746723e8970e459b7ab4b4d652fa38c3570d1 100644 (file)
@@ -39,6 +39,10 @@ tests-static += tst-gmon-static
 ifeq (yesyes,$(have-fpie)$(build-shared))
 tests += tst-gmon-pie
 tests-pie += tst-gmon-pie
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+tests += tst-gmon-static-pie
+tests-static += tst-gmon-static-pie
+endif
 endif
 
 # The mcount code won't work without a frame pointer.
@@ -54,7 +58,7 @@ endif
 
 CFLAGS-tst-gmon-static.c := $(PIE-ccflag) -fno-omit-frame-pointer -pg
 CRT-tst-gmon-static := $(csu-objpfx)gcrt1.o
-DEFAULT-LDFLAGS-tst-gmon-static = $(no-pie-ldflag)
+tst-gmon-static-no-pie = yes
 tst-gmon-static-ENV := GMON_OUT_PREFIX=$(objpfx)tst-gmon-static.data
 ifeq ($(run-built-tests),yes)
 tests-special += $(objpfx)tst-gmon-static-gprof.out
@@ -67,6 +71,15 @@ ifeq ($(run-built-tests),yes)
 tests-special += $(objpfx)tst-gmon-pie-gprof.out
 endif
 
+ifeq (yes,$(enable-static-pie))
+CFLAGS-tst-gmon-static-pie.c := $(PIE-ccflag) -fno-omit-frame-pointer -pg
+CRT-tst-gmon-static-pie := $(csu-objpfx)grcrt1.o
+tst-gmon-static-pie-ENV := GMON_OUT_PREFIX=$(objpfx)tst-gmon-static-pie.data
+ifeq ($(run-built-tests),yes)
+tests-special += $(objpfx)tst-gmon-static-pie-gprof.out
+endif
+endif
+
 
 include ../Rules
 
@@ -111,3 +124,13 @@ clean-tst-gmon-pie-data:
 $(objpfx)tst-gmon-pie-gprof.out: tst-gmon-gprof.sh $(objpfx)tst-gmon-pie.out
        $(SHELL) $< $(GPROF) $(objpfx)tst-gmon-pie $(objpfx)tst-gmon-pie.data.* > $@; \
        $(evaluate-test)
+
+$(objpfx)tst-gmon-static-pie.out: clean-tst-gmon-static-pie-data
+clean-tst-gmon-static-pie-data:
+       rm -f $(objpfx)tst-gmon-static-pie.data.*
+
+$(objpfx)tst-gmon-static-pie-gprof.out: tst-gmon-static-gprof.sh \
+                                       $(objpfx)tst-gmon-static-pie.out
+       $(SHELL) $< $(GPROF) $(objpfx)tst-gmon-static-pie \
+               $(objpfx)tst-gmon-static-pie.data.* > $@; \
+       $(evaluate-test)
diff --git a/gmon/tst-gmon-static-pie.c b/gmon/tst-gmon-static-pie.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1eef258
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+#include "tst-gmon.c"
index e81f1c50c38ef447fe45e4a80ff6b535cbb4667b..fb956b5d6a29cffef17809c62698349a571821d1 100644 (file)
@@ -116,6 +116,15 @@ Don't build shared libraries even if it is possible.  Not all systems
 support shared libraries; you need ELF support and (currently) the GNU
 linker.
 
+@item --enable-static-pie
+Enable static position independent executable (static PIE) support.
+Static PIE is similar to static executable, but can be loaded at any
+address without help from a dynamic linker.  All static programs as
+well as static tests are built as static PIE, except for those marked
+with no-pie.  The resulting glibc can be used with the GCC option,
+-static-pie, which is available with GCC 8 or above, to create static
+PIE.
+
 @item --disable-profile
 Don't build libraries with profiling information.  You may want to use
 this option if you don't plan to do profiling.
index 7a65dc641ce02cd92af58319cb923389dc3fdabc..196513851f59442196b7a59218371308ca2c74b5 100644 (file)
@@ -1051,6 +1051,17 @@ extern void _dl_determine_tlsoffset (void) attribute_hidden;
    stack protector, among other things).  */
 void __libc_setup_tls (void);
 
+# if ENABLE_STATIC_PIE
+/* Relocate static executable with PIE.  */
+extern void _dl_relocate_static_pie (void) attribute_hidden;
+
+/* Get a pointer to _dl_main_map.  */
+extern struct link_map * _dl_get_dl_main_map (void)
+  __attribute__ ((visibility ("hidden")));
+# else
+#  define _dl_relocate_static_pie()
+# endif
+
 /* Initialization of libpthread for statically linked applications.
    If libpthread is not linked in, this is an empty function.  */
 void __pthread_initialize_minimal (void) weak_function;
index 4cf968d8bc2d1f85fd6a2c1faba24bbaee75e287..90c63caf351d9c1fb6a556b4bea84b1330449a84 100644 (file)
@@ -50,6 +50,39 @@ fi
 { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_compiler_builtin_inlined" >&5
 $as_echo "$libc_compiler_builtin_inlined" >&6; }
 
+if test "$static_pie" = yes; then
+  { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for linker static PIE support" >&5
+$as_echo_n "checking for linker static PIE support... " >&6; }
+if ${libc_cv_ld_static_pie+:} false; then :
+  $as_echo_n "(cached) " >&6
+else
+  cat > conftest.s <<\EOF
+       .text
+       .global _start
+_start:
+       movl    _start@GOT(%ebx), %eax
+EOF
+  libc_cv_pie_option="-Wl,-pie"
+  libc_cv_ld_static_pie=no
+  if { ac_try='${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostartfiles -nostdlib $no_ssp $libc_cv_pie_option -o conftest conftest.s 1>&5'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; }; then
+    if $READELF -r conftest | grep 'There are no relocations in this file.' > /dev/null; then
+      libc_cv_ld_static_pie=yes
+    fi
+  fi
+rm -f conftest*
+fi
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_cv_ld_static_pie" >&5
+$as_echo "$libc_cv_ld_static_pie" >&6; }
+  if test "$libc_cv_ld_static_pie" != yes; then
+    as_fn_error $? "linker support for static PIE needed" "$LINENO" 5
+  fi
+fi
+
 { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for Intel MPX support" >&5
 $as_echo_n "checking for Intel MPX support... " >&6; }
 if ${libc_cv_asm_mpx+:} false; then :
index b598b120bcd734b11e651e17f8718e05046238d9..6d2068d2b3e1f54dc42bc2e63dcec7045c2299ba 100644 (file)
@@ -30,6 +30,29 @@ LIBC_COMPILER_BUILTIN_INLINED(
 *** Please use host i786, i686, i586, or i486.
 *** For example: /source/glibc/configure CFLAGS='-O2 -march=i686' ...])])
 
+dnl Check if linker can convert "movl main@GOT(%ebx), %eax" to
+dnl "leal main@GOTOFF(%ebx), %eax" for static PIE.
+if test "$static_pie" = yes; then
+  AC_CACHE_CHECK(for linker static PIE support, libc_cv_ld_static_pie, [dnl
+cat > conftest.s <<\EOF
+       .text
+       .global _start
+_start:
+       movl    _start@GOT(%ebx), %eax
+EOF
+  libc_cv_pie_option="-Wl,-pie"
+  libc_cv_ld_static_pie=no
+  if AC_TRY_COMMAND(${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostartfiles -nostdlib $no_ssp $libc_cv_pie_option -o conftest conftest.s 1>&AS_MESSAGE_LOG_FD); then
+    if $READELF -r conftest | grep 'There are no relocations in this file.' > /dev/null; then
+      libc_cv_ld_static_pie=yes
+    fi
+  fi
+rm -f conftest*])
+  if test "$libc_cv_ld_static_pie" != yes; then
+    AC_MSG_ERROR([linker support for static PIE needed])
+  fi
+fi
+
 dnl Check whether asm supports Intel MPX
 AC_CACHE_CHECK(for Intel MPX support, libc_cv_asm_mpx, [dnl
 cat > conftest.s <<\EOF
index fd891ddf09855adaac3d50f57ca9bd245fbc16e2..7ac6fa50311d60b75b5551bcfa37c59c5d3318d6 100644 (file)
@@ -23,6 +23,9 @@ CPPFLAGS-crtn.S += $(pic-ccflag)
 endif
 
 ASFLAGS-.os += $(pic-ccflag)
+# libc.a and libc_p.a must be compiled with -fPIE/-fpie for static PIE.
+ASFLAGS-.o += $(pie-default)
+ASFLAGS-.op += $(pie-default)
 
 ifeq ($(subdir),elf)
 ifneq ($(o32-fpabi),)
index efef46b1b7f30a912b38cda6c3fa37c0cdf0b203..8674d14569577510ffd6b61911d0ea8c0c60802e 100644 (file)
@@ -85,6 +85,39 @@ if test x"$build_mathvec" = xnotset; then
   build_mathvec=yes
 fi
 
+if test "$static_pie" = yes; then
+  { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for linker static PIE support" >&5
+$as_echo_n "checking for linker static PIE support... " >&6; }
+if ${libc_cv_ld_static_pie+:} false; then :
+  $as_echo_n "(cached) " >&6
+else
+  cat > conftest.s <<\EOF
+       .text
+       .global _start
+       .weak foo
+_start:
+       leaq    foo(%rip), %rax
+EOF
+  libc_cv_pie_option="-Wl,-pie"
+  if { ac_try='${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostartfiles -nostdlib $no_ssp $libc_cv_pie_option -o conftest conftest.s 1>&5'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; }; then
+    libc_cv_ld_static_pie=yes
+  else
+    libc_cv_ld_static_pie=no
+  fi
+rm -f conftest*
+fi
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_cv_ld_static_pie" >&5
+$as_echo "$libc_cv_ld_static_pie" >&6; }
+  if test "$libc_cv_ld_static_pie" != yes; then
+    as_fn_error $? "linker support for static PIE needed" "$LINENO" 5
+  fi
+fi
+
 $as_echo "#define PI_STATIC_AND_HIDDEN 1" >>confdefs.h
 
 
index fa86e953ee4adccc5db38e5a8752035818c50215..b7d2c0124fbf678754872e5ec04b78fc406b1be9 100644 (file)
@@ -44,6 +44,31 @@ if test x"$build_mathvec" = xnotset; then
   build_mathvec=yes
 fi
 
+dnl Check if linker supports static PIE with the fix for
+dnl
+dnl https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=21782
+dnl
+if test "$static_pie" = yes; then
+  AC_CACHE_CHECK(for linker static PIE support, libc_cv_ld_static_pie, [dnl
+cat > conftest.s <<\EOF
+       .text
+       .global _start
+       .weak foo
+_start:
+       leaq    foo(%rip), %rax
+EOF
+  libc_cv_pie_option="-Wl,-pie"
+  if AC_TRY_COMMAND(${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostartfiles -nostdlib $no_ssp $libc_cv_pie_option -o conftest conftest.s 1>&AS_MESSAGE_LOG_FD); then
+    libc_cv_ld_static_pie=yes
+  else
+    libc_cv_ld_static_pie=no
+  fi
+rm -f conftest*])
+  if test "$libc_cv_ld_static_pie" != yes; then
+    AC_MSG_ERROR([linker support for static PIE needed])
+  fi
+fi
+
 dnl It is always possible to access static and hidden symbols in an
 dnl position independent way.
 AC_DEFINE(PI_STATIC_AND_HIDDEN)