move static-linked stub invalid dso handle checking out of dynlink.c

move static/stub version of dladdr out of dynlink.c

factor dlerror and error-setting code out of dynlink.c

the ultimate goal of this change is to get all code used in libc.a out
of dynlink.c, so that the dynamic linker code can be moved to its own
tree and object files in the src tree can all be shared between libc.a
and libc.so.

fix arm a_crash for big endian

contrary to commit 89e149d275a7699a4a5e4c98bab267648f64cbba, big
endian arm does need the instruction bytes in big endian order. rather
than trying to use a special encoding that works as arm or thumb,
simply encode the simplest/canonical undefined instructions dependent
on whether __thumb__ is defined.

add native a_crash primitive for arm

the .byte directive encodes a guaranteed-undefined instruction, the
same one Linux fills the kuser helper page with when it's disabled.
the udf mnemonic and and .insn directives are not supported by old
binutils versions, and larger-than-byte integer directives would
produce the wrong output on big-endian.

add new IP_BIND_ADDRESS_NO_PORT and IPPROTO_MPLS to netinet/in.h

IP_BIND_ADDRESS_NO_PORT is a SOL_IP socket option to delay src port
allocation until connect in case src ip is set with bind(port=0).
new in linux v4.2, commit 90c337da1524863838658078ec34241f45d8394d

IPPROTO_MPLS protocol number for mpls over ip.
new in linux v4.2, commit 730fc4371333636a00fed32c587fc1e85c5367e2

update netinet/tcp.h for linux v4.2

TCP_CC_INFO is a new socket option to get congestion control info without
netlink (union tcp_cc_info is in linux/inet_diag.h kernel header).
linux commit 6e9250f59ef9efb932c84850cd221f22c2a03c4a

TCP_SAVE_SYN, TCP_SAVED_SYN socket options are for saving and getting the
SYN headers of passive connections in a server application.
linux commit cd8ae85299d54155702a56811b2e035e63064d3d

Add new tcpi_* fields to struct tcp_info implementing RFC4898 counters.
linux commit 2efd055c53c06b7e89c167c98069bab9afce7e59

add MS_LAZYTIME mount option to sys/mount.h

new in linux 4.0 commit 0ae45f63d4ef8d8eeec49c7d8b44a1775fff13e8,
used to update atime/mtime/ctime only in memory when possible.

add AF_MPLS (PF_MPLS) address family to socket.h

new in linux 4.0 commit 0189197f441602acdca3f97750d392a895b778fd.

add MSG_FASTOPEN sendmsg/sendto flag to socket.h

This was new in linux 3.5 in commit cf60af03ca4e71134206809ea892e49b92a88896,
needed for tcp fastopen feature (sending data in TCP SYN packet).

clean powerpc syscall.h

remove ifdefs for powerpc64.

add missing powerpc specific PROT_SAO memory protection flag

this flag for strong access ordering was added in linux v2.6.27
commit aba46c5027cb59d98052231b36efcbbde9c77a1d

fix powerpc MCL_* mlockall flags in bits/mman.h

the definitions didn't match the linux uapi headers.

fix aarch64 atomics to load/store 32bit only

a_ll/a_sc inline asm used 64bit register operands (%0) instead of 32bit
ones (%w0), this at least broke a_and_64 (which always cleared the top
32bit, leaking memory in malloc).

improve aarch64 atomics

aarch64 provides ll/sc variants with acquire/release memory order,
freeing us from the need to have full barriers both before and after
the ll/sc operation. previously they were not used because the a_cas
can fail without performing a_sc, in which case half of the barrier
would be omitted. instead, define a custom version of a_cas for
aarch64 which uses a_barrier explicitly when aborting the cas
operation. aside from cas, other operations built on top of ll/sc are
not affected since they never abort but rather loop until they
succeed.

a split ll/sc version of the pointer-sized a_cas_p is also introduced
using the same technique.

patch by Szabolcs Nagy.

add arch/abi info to dynamic linker's id/version output

remove arch/$(ARCH)/src from the build system

the files that used to come from extra src dirs under the arch dir
have all been removed or moved to appropriate places under the main
src tree.

remove sh port's __fpscr_values source file

commit f3ddd173806fd5c60b3f034528ca24542aecc5b9, the dynamic linker
bootstrap overhaul, silently disabled the definition of __fpscr_values
in this file since libc.so's copy of __fpscr_values now comes from
crt_arch.h, the same place the public definition in the main program's
crt1.o ultimately comes from. remove this file which is no longer in
use.

move sh port's __shcall internal function from arch/sh/src to src tree

move sh __unmapself code from arch/sh/src to main src tree

move x32 sysinfo impl and syscall fixup code out of arch/x32/src

all such arch-specific translation units are being moved to
appropriate arch dirs under the main src tree.

overhaul powerpc atomics for new atomics framework

previously powerpc had a_cas defined in terms of its native ll/sc
style operations, but all other atomics were defined in terms of
a_cas. instead define a_ll and a_sc so the compiler can generate
optimized versions of all the atomic ops and perform better inlining
of a_cas.

extracting the result of the sc (stwcx.) instruction is rather awkward
because it's natively stored in a condition flag, which is not
representable in inline asm. but even with this limitation the new
code still seems significantly better.

clean up x86_64 (and x32) atomics for new atomics framework

this commit mostly makes consistent things like spacing, function
ordering in atomic_arch.h, argument names, use of volatile, etc.
a_ctz_l was also removed from x86_64 since atomic.h provides it
automatically using a_ctz_64.

clean up i386 atomics for new atomics framework

this commit mostly makes consistent things like spacing, function
ordering in atomic_arch.h, argument names, use of volatile, etc. the
fake 64-bit and/or atomics are also removed because the shared
atomic.h does a better job of implementing them; it avoids making two
atomic memory accesses when only one 32-bit half needs to be touched.

no major overhaul is needed or possible because x86 actually has
native versions of all the usual atomic operations, rather than using
ll/sc or needing cas loops.

overhaul mips atomics for new atomics framework

move arm-specific translation units out of arch/arm/src, to src/*/arm

this is possible with the new build system that allows src/*/$(ARCH)/*
files which do not shadow a file in the parent directory, and yields a
more logical organization. eventually it will be possible to remove
arch/*/src from the build system.

overhaul arm atomics for new atomics framework

switch to ll/sc model so that new atomic.h can provide optimized
versions of all the atomic primitives without needing an ll/sc loop
written in asm for each one.

all isa levels which use ldrex/strex now use the inline ll/sc model
even if the type of barrier to use is not known until runtime (v6).
the cas model is only used for arm v5 and earlier, and it has been
optimized to make the call via inline asm with custom constraints
rather than as a C function call.

overhaul aarch64 atomics for new atomics framework

overhaul sh atomics for new atomics framework, add j-core cas.l backend

sh needs runtime-selected atomic backends since there are a number of
supported models that use non-forwards-compatible (non-smp-compatible)
atomic mechanisms. previously, the code paths for this were highly
inefficient since they involved C function calls with multiple
branches in the callee and heavy spills in the caller. the new code
performs calls the runtime-selected asm fragment from inline asm with
extremely minimal clobbers, rather than using a function call.

for the sh4a case where the atomic mechanism is known and there is no
forward-compatibility issue, the movli.l and movco.l instructions are
provided as a_ll and a_sc, allowing the new shared atomic.h to
generate efficient inline versions of all the basic atomic operations
without needing a cas loop.

refactor internal atomic.h

rather than having each arch provide its own atomic.h, there is a new
shared atomic.h in src/internal which pulls arch-specific definitions
from arc/$(ARCH)/atomic_arch.h. the latter can be extremely minimal,
defining only a_cas or new ll/sc type primitives which the shared
atomic.h will use to construct everything else.

this commit avoids making heavy changes to the individual archs'
atomic implementations. definitions which are identical or
near-identical to what the new shared atomic.h would produce have been
removed, but otherwise the changes made are just hooking up the
arch-specific files to the new infrastructure. major changes to take
advantage of the new system will come in subsequent commits.

fix global visibility (vis.h) support for out-of-tree builds

commit 2f853dd6b9a95d5b13ee8f9df762125e0588df5d failed to change the
test for -include vis.h support to use $srcdir, so vis.h was always
disabled by configure for out-of-tree builds.

exclude vis.h when compiling assembly files

otherwise C declarations are included into preprocessed (.S) asm
source files, producing errors from the assembler.

simplify "make clean" and remove unneeded lib dir from tree

the lib dir is automatically created if needed by the out-of-tree
build logic, and now that all generated files are in obj and lib,
deleting them is much simpler. using "rm -rf" is also more thorough,
as it picks up object files that were left around from source files
that no longer exist or which are no longer to be used because an
arch-specific replacement file was added or removed.

deduplicate compiler invocation command line in makefile

also clean up duplication of CFLAGS passing to assembler.

remove outdated/incorrect comment about AS_CMD from makefile

remove support for subarch .sub files from the makefile

as of commit af21a82ccc8687aa16e85def7db95efeae4cf72e, .sub files are
no longer in use. removing the makefile machinery to handle them not
only cleans up and simplifies the makefile, but also significantly
reduces make's startup time.

fix build regression for arm pre-v7 from out-of-tree build patch

commit 2f853dd6b9a95d5b13ee8f9df762125e0588df5d failed to replicate
the old makefile logic that caused arch/arm/src/arm/atomics.s to be
built. since this was the only .s file under arch/*/src, rather than
trying to reproduce the old logic, I'm just moving it up a level and
adjusting the glob pattern in the makefile to catch it. eventually
arch/*/src will probably be removed in favor of moving all these files
to appropriate src/*/$(ARCH) locations.

switch arm, sh, and mips fenv asm from .sub system to .S files

switch sh and mips setjmp asm from .sub system to .S files

fix dynamic linker path file selection for arm vs armhf

the __SOFTFP__ macro which was wrongly being used does not reflect the
ABI (arm vs armhf) but just the availability of floating point
instructions/registers, so -mfloat-abi=softfp was wrongly being
treated as armhf. __ARM_PCS_VFP is the correct predefined macro to
check for the armhf EABI variant. this macro usage was corrected for
the build process in commit 4918c2bb206bfaaf5a1f7d3448c2f63d5e2b7d56
but reloc.h was apparently overlooked at the time.

replace armhf math asm source files with inline asm

this makes it possible to inline them with LTO, and is the simplest
approach to eliminating the use of .sub files.

this also makes VFP sqrt available for use with the standard EABI
(plain arm rather than armhf subarch) when libc is built with
-mfloat-abi=softfp. the same could have been done for fabs, but when
the argument and return value are in integer registers, moving to VFP
registers and back is almost certainly more costly than a simple
integer operation.

adapt build of arm memcpy asm not to use .sub files

this depends on commit 9f5eb77992b42d484d69e879d24ef86466f20f21, which
made it possible to use a .c file for arch-specific replacements, and on
commit 2f853dd6b9a95d5b13ee8f9df762125e0588df5d, the out-of-tree build
support, which made it so that src/*/$(ARCH)/* 'replacement' files get
used even if they don't match the base name of a .c file in the parent
directory.

eliminate separate static/shared CFLAGS vars in makefile

this allows the rules for .o and .lo files to be identical, with -fPIC
and -DSHARED added for .lo files via target-specific variable append.
this is arguably cleaner now and will allow more cleanup and removal
of redundant rule bodies after other prerequisite changes are made.

add support for arch-provided replacement files as .c or .S

previously, replacement files provided in $(ARCH) dirs under src/ had
to be .s files. in order to replace a file with C source, an empty .s
file was needed there to suppress the original file, and a separate .c
file was needed in arch/$(ARCH)/src/.

support for .S is new and is aimed at short-term use eliminating .sub
files. asm source files are still expected not to make any heavy
preprocessor use, just simple conditionals on subarch. eventually most
affected files may be replaced with C source files with minimal inline
asm instead of asm source files.

netinet/tcp: Add TCPOPT, TCPOLEN constants

Programs such as iptables depend on these constants, which can also
be found defined in other libcs.

Since only TCP_* is reserved as part of tcp.h's namespace, we hide
them behind _BSD_SOURCE (and therefore _DEFAULT_SOURCE) to expose
them by default, but keep it standard conforming.

fix if_nametoindex return value when socket open fails

The return value of if_nametoindex is unsigned; it should return 0
on error.

support out-of-tree build

this change adds support for building musl outside of the source
tree. the implementation is similar to autotools where running
configure in a different directory creates config.mak in the current
working directory and symlinks the makefile, which contains the
logic for creating all necessary directories and resolving paths
relative to the source directory.

to support both in-tree and out-of-tree builds with implicit make
rules, all object files are now placed into a separate directory.

add missing protocols to protoent lookup functions

adjust mips crt_arch entry point asm to avoid assembler bugs

apparently the .gpword directive does not work reliably with local
text labels; values produced were offset by 64k from the correct
value, resulting in incorrect computation of the got pointer at
runtime. instead, use an external label so that the assembler does not
munge the relocation; the linker will then get it right.

commit 6fef8cafbd0f6f185897bc87feb1ff66e2e204e1 exposed this issue by
removing the old, non-PIE-compatible handwritten crt1.s, which was not
affected. presumably mips PIE executables (using Scrt1.o produced from
crt_arch.h) were already affected at the time.

adjust i386 max_align_t definition to work around some broken compilers

at least gcc 4.7 claims c++11 support but does not accept the alignas
keyword, causing breakage when stddef.h is included in c++11 mode.
instead, prefer using __attribute__((__aligned__)) on any compiler
with GNU extensions, and only use the alignas keyword as a fallback
for other C++ compilers.

C code should not be affected by this patch.

fix overly pessimistic realloc strategy in getdelim

previously, getdelim was allocating twice the space needed every time
it expanded its buffer to implement exponential buffer growth (in
order to avoid quadratic run time). however, this doubling was
performed even when the final buffer length needed was already known,
which is the common case that occurs whenever the delimiter is in the
FILE's buffer.

this patch makes two changes to remedy the situation:

1. over-allocation is no longer performed if the delimiter has already
been found when realloc is needed.

2. growth factor is reduced from 2x to 1.5x to reduce the relative
excess allocation in cases where the delimiter is not initially in the
buffer, including unbuffered streams.

in theory these changes could lead to quadratic time if the same
buffer is reused to process a sequence of lines successively
increasing in length, but once this length exceeds the stdio buffer
size, the delimiter will not be found in the buffer right away and
exponential growth will still kick in.

avoid updating caller's size when getdelim fails to realloc

getdelim was updating *n, the caller's stored buffer size, before
calling realloc. if getdelim then failed due to realloc failure, the
caller would see in *n a value larger than the actual size of the
allocated block, and use of that value is unsafe. in particular,
passing it again to getdelim is unsafe.

now, temporary storage is used for the desired new size, and *n is not
written until realloc succeeds.

fix crash when signal number 0 is passed to sigaction

this error case was overlooked in the old range checking logic. new
check is moved out of __libc_sigaction to the public wrapper in order
to unify the error path and reduce code size.

remove visibility suppression by SHARED macro in mips and x32 arch files

commit 8a8fdf6398b85c99dffb237e47fa577e2ddc9e77 was intended to remove
all such usage, but these arch-specific files were overlooked, leading
to inconsistent declarations and definitions.

fix tsearch, tfind, tdelete to handle null pointer input

POSIX specifies the behaviour for null rootp input, but it
was not implemented correctly.

tsearch code cleanup

changed the insertion method to simplify the recursion logic and
reduce code size a bit.

fix tsearch to avoid crash on oom

malloc failure was not properly propagated in the insertion method
which led to null pointer dereference.

fix tdelete to properly balance the tree

the tsearch data structure is an avl tree, but it did not implement
the deletion operation correctly so the tree could become unbalanced.

reported by Ed Schouten.

properly handle point-to-point interfaces in getifaddrs()

With point-to-point interfaces, the IFA_ADDRESS netlink attribute
contains the peer address while an extra attribute IFA_LOCAL carries
the actual local interface address.

Both the glibc and uclibc implementations of getifaddrs() handle this
case by moving the ifa_addr contents to the broadcast/remote address
union and overwriting ifa_addr upon receipt of an IFA_LOCAL attribute.

This patch adds the same special treatment logic of IFA_LOCAL to
musl's implementation of getifaddrs() in order to align its behaviour
with that of uclibc and glibc.

Signed-off-by: Jo-Philipp Wich <jow@openwrt.org>

ldso: fix the dtv update logic in __tls_get_new

if two or more threads accessed tls in a dso that was loaded after
the threads were created, then __tls_get_new could do out-of-bound
memory access (leading to segfault).

accidentally byte count was used instead of element count when
the new dtv pointer was computed. (dso->new_dtv is (void**).)

it is rare that the same dso provides dtv for several threads,
the crash was not observed in practice, but possible to trigger.

math: explicitly promote expressions to excess-precision types

a conforming compiler for an arch with excess precision floating point
(FLT_EVAL_METHOD!=0; presently i386 is the only such arch supported)
computes all intermediate results in the types float_t and double_t
rather than the nominal type of the expression. some incorrect
compilers, however, only keep excess precision in registers, and
convert down to the nominal type when spilling intermediate results to
memory, yielding unpredictable results that depend on the compiler's
choices of what/when to spill. in particular, this happens on old gcc
versions with -ffloat-store, which we need in order to work around
bugs where the compiler wrongly keeps explicitly-dropped excess
precision.

by explicitly converting to double_t where expressions are expected be
be evaluated in double_t precision, we can avoid depending on the
compiler to get types correct when spilling; the nominal and
intermediate precision now match. this commit should not change the
code generated by correct compilers, or by old ones on non-i386 archs
where double_t is defined as double.

this fixes a serious bug in argument reduction observed on i386 with
gcc 4.2: for values of x outside the unit circle, sin(x) was producing
results outside the interval [-1,1]. changes made in commit
0ce946cf808274c2d6e5419b139e130c8ad4bd30 were likely responsible for
breaking compatibility with this and other old gcc versions.

patch by Szabolcs Nagy.

remove undef weak refs to init/fini array symbols in libc.so

commit ad1cd43a86645ba2d4f7c8747240452a349d6bc1 eliminated
preprocessor-level omission of references to the init/fini array
symbols from object files going into libc.so. the references are weak,
and the intent was that the linker would resolve them to zero in
libc.so, but instead it leaves undefined references that could be
satisfied at runtime. normally these references would be harmless,
since the code using them does not even get executed, but some older
binutils versions produce a linking error: when linking a program
against libc.so, ld first tries to use the hidden init/fini array
symbols produced by the linker script to satisfy the references in
libc.so, then produces an error because the definitions are hidden.

ideally ld would have already provided definitions of these symbols
when linking libc.so, but the linker script for -shared omits them.

to avoid this situation, the dynamic linker now provides its own dummy
definitions of the init/fini array symbols for libc.so. since they are
hidden, everything binds at ld time and no references remain in the
dynamic symbol table. with modern binutils and --gc-sections, both
the dummy empty array objects and the code referencing them get
dropped at link time, anyway.

the _init and _fini symbols are also switched back to using weak
definitions rather than weak references since the latter behave
somewhat problematically in general, and the weak definition approach
was known to work well.

fix build regression from removal of #ifdef SHARED

use private maps even for read-only segments of FDPIC libraries

the nommu kernel shares memory when it can anyway for private
read-only maps, but semantically the map should be private. this can
make a difference when debugging breakpoints are to be used, in which
case the kernel may need to ensure that the mapping is not shared.

the new behavior matches how the kernel FDPIC loader maps the main
program and/or program interpreter (dynamic linker) binary.

remove use of SHARED macro in dynamic linker version reporting

also fix visibility of the glue function used.

unify static and dynamic linked implementations of thread-local storage

this both allows removal of some of the main remaining uses of the
SHARED macro and clears one obstacle to static-linked dlopen support,
which may be added at some point in the future.

specialized single-TLS-module versions of __copy_tls and __reset_tls
are removed and replaced with code adapted from their dynamic-linked
versions, capable of operating on a whole chain of TLS modules, and
use of the dynamic linker's DSO chain (which contains large struct dso
objects) by these functions is replaced with a new chain of struct
tls_module objects containing only the information needed for
implementing TLS. this may also yield some performance benefit
initializing TLS for a new thread when a large number of modules
without TLS have been loaded, since since there is no need to walk
structures for modules without TLS.

unify static and dynamic libc init/fini code paths

use weak definitions that the dynamic linker can override instead of
preprocessor conditionals on SHARED so that the same libc start and
exit code can be used for both static and dynamic linking.

eliminate use of SHARED macro in __tls_get_addr

this was only a tiny optimization, and static-linked binaries should
not be calling __tls_get_addr anyway since the linker is supposed to
perform relaxation, resulting in use of the local-exec TLS model.

eliminate use of SHARED macro to suppress visibility attributes

this is the first and simplest stage of removal of the SHARED macro,
which will eventually allow libc.a and libc.so to be produced from the
same object files.

the original motivation for these #ifdefs which are now being removed
was to allow building a static-only libc using a compiler that does
not support visibility. however, SHARED was the wrong condition to
test for this anyway; various assembly-language sources refer to
hidden symbols and declare them with the .hidden directive, making it
wrong to define the referenced symbols as non-hidden. if there is a
need in the future to build libc using compilers that lack visibility,
support could be moved to the build system or perhaps the __PIC__
macro could be checked instead of SHARED.

use correct nofpu versions of setjmp/longjmp used on sh-nofpu-fdpic

when adding the fdpic subarchs, the need for these sub files was
overlooked. thus setjmp and longjmp performed illegal instructions.

fix dynamic loader library mapping for nommu systems

on linux/nommu, non-writable private mappings of files may actually
use memory shared with other processes or the fs cache. the old nommu
loader code (used when mmap with MAP_FIXED fails) simply wrote over
top of the original file mapping, possibly clobbering this shared
memory. no such breakage was observed in practice, but it should have
been possible.

the new code starts by mapping anonymous writable memory on archs that
might support nommu, then maps load segments over top of it, falling
back to read if MAP_FIXED fails. we use an anonymous map rather than a
writable file map to avoid reading more data from disk than needed.
since pages cannot be loaded lazily on fault, in case of large
data/bss, mapping the full file may read a lot of data that will
subsequently be thrown away when processing additional LOAD segments.
as a result, we cannot skip the first LOAD segment when operating in
this mode.

these changes affect only non-FDPIC nommu support.

fix return value of nl_langinfo for invalid item arguments

it was wrongly returning a null pointer instead of an empty string.

explicitly assemble all arm asm sources as UAL

these files are all accepted as legacy arm syntax when producing arm
code, but legacy syntax cannot be used for producing thumb2 with
access to the full ISA. even after switching to UAL, some asm source
files contain instructions which are not valid in thumb mode, so these
will need to be addressed separately.

remove non-working pre-armv4t support from arm asm

the idea of the three-instruction sequence being removed was to be
able to return to thumb code when used on armv4t+ from a thumb caller,
but also to be able to run on armv4 without the bx instruction
available (in which case the low bit of lr would always be 0).
however, without compiler support for generating such a sequence from
C code, which does not exist and which there is unlikely to be
interest in implementing, there is little point in having it in the
asm, and it would likely be easier to add pre-armv4t support via
enhanced linker handling of R_ARM_V4BX than at the compiler level.

removing this code simplifies adding support for building libc in
thumb2-only form (for cortex-m).

use vfp mnemonics rather than hard-coded opcodes in arm setjmp/longjmp

the code to save/restore vfp registers needs to build even when the
configured target does not have fpu; this is because code using vfp
fpu (but with the standard soft-float EABI) may call a libc built for
a soft-float only, and the EABI considers these registers call-saved
when they exist. thus, extra directives are used to force the
assembler to allow vfp instructions and to avoid marking the resulting
object files as requiring vfp.

moving away from using hard-coded opcode words is necessary in order
to eventually support producing thumb2-only output for cortex-m.

conditional execution of these instructions based on hwcap flags was
already implemented. when building for arm (non-thumb) output, the
only currently-supported configuration, this commit does not change
the code emitted.

work around toolchains with broken visibility in libgcc/libpcc

use vfp mnemonics instead of p10 coprocessor ones in armhf fenv asm

mrc/mcr p10 coprocessor mnemonics are deprecated by some
toolchains.

convert arm memcpy asm to UAL, remove .word hacks

contrary to commit 9367fe926196f407705bb07cd29c6e40eb1774dd, all
relevant gas versions actually do support .syntax unified.

remove external linkage from __simple_malloc definition

this function is used only as a weak definition for malloc, for static
linking in programs which do not call realloc or free. since it had
external linkage and was thereby exported in libc.so's dynamic symbol
table, --gc-sections was unable to drop it. this was merely an
oversight; there's no reason for it to be external, so make it static.

have configure check/add --gc-sections linker option

this allowing the linker to drop certain weak definitions that are
only used as dummies for static linking. they could be eliminated for
shared library builds using the preprocessor instead, but we are
trying to transition to using the same object files for shared and
static libc, so a link-time solution is preferable.

have configure check/add linker options to reduce size lost to padding

based on patch by Denys Vlasenko. sorting sections and common data
symbols by alignment acts as an approximation for optimal packing,
which the linker does not actually support.

have configure check/add -ffunction-sections and -fdata-sections

based on patch by Denys Vlasenko. the original intent for using these
options was to enable linking optimizations. these are immediately
available for static linking applications to libc.a, and will also be
used for linking libc.so in a subsequent commit.

in addition to the original motives, this change works around a whole
class of toolchain bugs where the compiler generates relative address
expressions using a weak symbol and the assembler "optimizes out" the
relocation which should result by using the weak definition. (see gas
pr 18561 and gcc pr 66609, 68178, etc. for examples.) by having
different functions and data objects in their own sections, all
relative address expressions are cross-section and thus cannot be
resolved to constants until link time. this allows us to retain
support for affected compiler/assembler versions without invasive
and fragile source-level workarounds.

fix mismatched parens in CMPLX def for annex-g-conforming compilers

this conditional path was never tested because there are no compilers
that conform to annex g (none with _Imaginary_I).

generalize sh entry point asm not to assume call dests fit in 12 bits

this assumption is borderline-unsafe to begin with, and fails badly
with -ffunction-sections since the linker can move the callee
arbitrarily far away when it lies in a different section.

keep user-provided CFLAGS/LDFLAGS separate from those added by configure

this way, overriding these variables on the make command line (or just
re-passing the originally-passed values when invoking make) won't
suppress use of the flags added by configure.

fix mremap memory synchronization and use of variadic argument

since mremap with the MREMAP_FIXED flag is an operation that unmaps
existing mappings, it needs to use the vm lock mechanism to ensure
that any in-progress synchronization operations using vm identities
from before the call have finished.

also, the variadic argument was erroneously being read even if the
MREMAP_FIXED flag was not passed. in practice this didn't break
anything, but it's UB and in theory LTO could turn it into a hard
error.

prevent allocs than PTRDIFF_MAX via mremap

It's quite feasible for this to happen via MREMAP_MAYMOVE.

use explicit __cp_cancel label in cancellable syscall asm for all archs

previously, only archs that needed to do stack cleanup defined a
__cp_cancel label for acting on cancellation in their syscall asm, and
a default definition was provided by a weak alias to __cancel, the C
function. this resulted in wrong codegen for arm on gcc versions
affected by pr 68178 and possibly similar issues (like pr 66609) on
other archs, and also created an inconsistency where the __cp_begin
and __cp_end labels were treated as const data but __cp_cancel was
treated as a function. this in turn caused incorrect code generation
on archs where function pointers point to function descriptors rather
than code (for now, only sh/fdpic).

properly access mcontext_t program counter in cancellation handler

using the actual mcontext_t definition rather than an overlaid pointer
array both improves correctness/readability and eliminates some ugly
hacks for archs with 64-bit registers bit 32-bit program counter.

also fix UB due to comparison of pointers not in a common array
object.

fix missing bss handling in FDPIC ELF loader

when a library being loaded has bss (i.e. data segment with
p_memsz>p_filesz), this region needs to be zeroed with a combination
of memset and/or mmap. the regular ELF loader always did this but the
FDPIC code path omitted it, leading to objects in bss having
uninitialized/junk contents.

getnameinfo: make size check not fail for bigger sizes

getnameinfo() compares the size of the given struct sockaddr with
sizeof(struct sockaddr_in) and sizeof(struct sockaddr_in6) depending on
the net family. When you add a sockaddr of size sizeof(struct
sockaddr_storage) this function will fail because the size of the
sockaddr is too big. Change the check that it only fails if the size is
too small, but make it work when it is too big for example when someone
calls this function with a struct sockaddr_storage and its size.
This fixes a problem with IoTivity 1.0.0 and musl.

glibc and bionic are only failing if it is smaller, net/freebsd
implemented the != check.

Signed-off-by: Hauke Mehrtens <hauke@hauke-m.de>

safely handle failure to open hosts, services, resolv.conf files

previously, transient failures like fd exhaustion or other
resource-related errors were treated the same as non-existence of
these files, leading to fallbacks or false-negative results. in
particular:

- failure to open hosts resulted in fallback to dns, possibly yielding
  EAI_NONAME for a hostname that should be defined locally, or an
  unwanted result from dns that the hosts file was intended to
  replace.

- failure to open services resulted in EAI_SERVICE.

- failure to open resolv.conf resulted in querying localhost rather
  than the configured nameservers.

now, only permanent errors trigger the fallback behaviors above; all
other errors are reportable to the caller as EAI_SYSTEM.

fix single-byte overflow of malloc'd buffer in getdelim

the buffer enlargement logic here accounted for the terminating null
byte, but not for the possibility of hitting the delimiter in the
buffer-refill code path that uses getc_unlocked, in which case two
additional bytes (the delimiter and the null termination) are written
without another chance to enlarge the buffer.

this patch and the corresponding bug report are by Felix Janda.

prevent user CFLAGS overrides from exposing executable stack

the option to suppress executable stack tagging was placed in CFLAGS,
which is treated as optional and overridable by the build system. if a
user replaces CFLAGS after configure has run, it could get lost,
resulting in a libc.so that's flagged as needing executable stack,
which would cause the kernel to map the initial stack as executable.

move -Wa,--noexecstack to CFLAGS_C99FSE, the make variable used for
mandatory compiler options.

fix breakage when user overrides CFLAGS on the make command line

these per-target CFLAGS adjustments are mandatory additions to the
command line for building the affected targets, not part of the
user-provided CFLAGS for tuning. my intent was always that the
variable append operations would take place after user settings, but
when a variable is set on the command line, it overrides all
definitions in the makefile, including target-specific ones.

based on patch by Szabolcs Nagy.

release 1.1.12

declare fpu usage to the assembler in arm hard-float asm files

Some armhf gcc toolchains (built with --with-float=hard but without
--with-fpu=vfp*) do not pass -mfpu=vfp to the assembler and then
binutils rejects the UAL mnemonics for VFP unless there is an .fpu vfp
directive in the asm source.

add missing memory barrier to pthread_join

POSIX requires pthread_join to synchronize memory on success.  The
futex wait inside __timedwait_cp cannot handle this because it's not
called in all cases.  Also, in the case of a spurious wake, tid can
become zero between the wake and when the joining thread checks it.

fix dladdr treatment of function descriptors for fdpic

when determining which module an address belongs to, all function
descriptor ranges must be checked first, in case the allocated memory
falls inside another module's memory range.

dladdr itself must also check addresses against function descriptors
before doing a best-match search against the symbol table. even when
doing the latter (e.g. for code addresses obtained from mcontext_t),
also check whether the best-match was a function, and if so, replace
the result with a function descriptor address. which is the nominal
"base address" of the function and which the caller needs if it
intends to subsequently call the matching function.

fix visibility mismatch in dynamic linker stage 2 function definition

since commits 2907afb8dbd4c1d34825c3c9bd2b41564baca210 and
6fc30c2493fcfedec89e45088bea87766a1e3286, __dls2 is no longer called
via symbol lookup, but instead uses relative addressing that needs to
be resolved at link time. on some linker versions, and/or if
-Bsymbolic-functions is not used, the linker may leave behind a
dynamic relocation, which is not suitable for bootstrapping the
dynamic linker, if the reference to __dls2 is marked hidden but the
definition is not actually hidden. correcting the definition to use
hidden visibility fixes the problem.

the static-PIE entry point rcrt1 was likewise affected and is also
fixed by this patch.