arg-skipping code for powerpc dynamic linker

this allows using the dynamic linker as a command to load programs.

dynamic linking support for powerpc

incomplete but at least partly working. requires all files to be
compiled in the new "secure" plt model, not the old one that put plt
code in the data segment. TLS is untested but may work. invoking the
dynamic linker explicitly to load a program does not yet handle argv
correctly.

fix ppc stat structure definition

fix powerpc termios.h and ioctl.h

disable SO_REUSEPORT in sys/socket.h

although a number is reserved for it, this option is not implemented
on Linux and does not work. defining it causes some applications to
use it, and subsequently break due to its failure.

ppc wchar_t is long, not int

Merge remote-tracking branch 'nsz/math'

update copyright file for recent contributions

fix indention with spaces in powerpc asm

fix powerpc atomic compare-and-swap function

previous version did not compare at all; it was just a fancy atomic
write. untested. further atomic fixes may be needed.

update ppc atomic code to match the endian-agnostic version on other archs

fix wchar limits mistakenly copied from arm

Merge remote-tracking branch 'ppc-port/ppc-squashed'

fenv: return FE_TONEAREST in dummy fegetround

math: ld80 invtrig cleanups
keeping only commonly used data in invtrigl

math: simplify hypot and hypotf using scalbn

this also fixes overflow/underflow raising and excess
precision issues (as those are handled well in scalbn)

math: turn off the STRICT_ASSIGN workaround by default

the volatile hack in STRICT_ASSIGN is only needed if
assignment is not respected and excess precision is kept.
gcc -fexcess-precision=standard and -ffloat-store both
respect assignment and musl use these flags by default.
i kept the macro for now so the workaround may be used
for bad compilers in the future.

PPC port cleaned up, static linking works well now.

import preliminary ppc work by rdp.

math: use '#pragma STDC FENV_ACCESS ON' when fenv is accessed

math: excess precision fix modf, modff, scalbn, scalbnf

old code was correct only if the result was stored (without the
excess precision) or musl was compiled with -ffloat-store.
now we use STRICT_ASSIGN to work around the issue.
(see note 160 in c11 section 6.8.6.4)

math: fix scalbn and scalbnf on overflow/underflow

old code was correct only if the result was stored (without the
excess precision) or musl was compiled with -ffloat-store.
(see note 160 in n1570.pdf section 6.8.6.4)

math: fix nextafter and nexttoward on maxdbl and maxflt input

old code (return x+x;) returns correct value and raises correct
flags only if the result is stored as double (or float)

complex: add C11 CMPLX macros and replace cpack with them

math: raise flags in logl.c on <= 0 arguments

math: fix logb*.c exceptions now that ilogb raises invalid

math: raise flags in log2l.c on <= 0 arguments, and fix volatile

math: raise exception flags in log1pl.c on <= -1 arguments

math: raise invalid flag in ilogb*.c on +-0, +-inf and nan

math: fix exception behaviour of expm1l.c on inf and nan

math: fix long double constants in exp10l.c

debloat src/thread tree but putting lots of junk in one file

POSIX includes mostly-useless attribute-get functions for each
attribute-set function, presumably out of some object-oriented
dogmatism. the get functions are not useful with the simple idiomatic
usage of attributes. there are of course possible valid uses of them
(like writing wrappers for pthread init functions that perform special
actions on the presence of certain attributes), but considering how
tiny these functions are anyway, little is lost by putting them all in
one file, and some build-time cost and archive-file-size benefits are
achieved.

report support of TPS option in unistd.h and sysconf

also update another newish feature in sysconf, stackaddr

add support for thread scheduling (POSIX TPS option)

linux's sched_* syscalls actually implement the TPS (thread
scheduling) functionality, not the PS (process scheduling)
functionality which the sched_* functions are supposed to have.
omitting support for the PS option (and having the sched_* interfaces
fail with ENOSYS rather than omitting them, since some broken software
assumes they exist) seems to be the only conforming way to do this on
linux.

fix clobber of edx in i386 vsyscall asm

this function does not obey the normal calling convention; like a
syscall instruction, it's expected not to clobber any registers except
the return value. clobbering edx could break callers that were reusing
the value cached in edx after the syscall returns.

always add memory streams to stdio open file list

per interpretation for austin group issue #626, fflush(0) and exit()
must block waiting for a lock if another thread has locked a memory
stream with flockfile. this adds some otherwise-unnecessary
synchronization cost to use of memory streams, but there was already a
synchronization cost calling malloc anyway.

previously the stream was only added to the open file list in
single-threaded programs, so that upon subsequent call to
pthread_create, locking could be turned on for the stream.

support ldso path files without final newline

change ldso path file logic to replace rather than add to search path

this change was originally intended just to avoid repeated attempts to
open a nonexistant /etc/ls-musl-$(ARCH).path file, but I realized it
also prevents the default paths from being searched when such a path
file exists. despite the potential to break existing usage, I believe
the new behavior is the right behavior, and it's better to fix it
sooner rather than later. with the old behavior, it was impossible to
inhibit search of default paths which might contain musl-incompatible
libs (or even libs from a different cpu arch, on multi-arch machines).

fix "configure --prefix=" and improve path/arg handling in configure

previously, empty string was treated as "use default". this is
apparently not compatible with standard configure semantics where an
empty prefix puts everything under /. the new logic should be a lot
cleaner and not suffer from such issues.

clean up sloppy nested inclusion from pthread_impl.h

this mirrors the stdio_impl.h cleanup. one header which is not
strictly needed, errno.h, is left in pthread_impl.h, because since
pthread functions return their error codes rather than using errno,
nearly every single pthread function needs the errno constants.

in a few places, rather than bringing in string.h to use memset, the
memset was replaced by direct assignment. this seems to generate much
better code anyway, and makes many functions which were previously
non-leaf functions into leaf functions (possibly eliminating a great
deal of bloat on some platforms where non-leaf functions require ugly
prologue and/or epilogue).

clean up stdio_impl.h

this header evolved to facilitate the extremely lazy practice of
omitting explicit includes of the necessary headers in individual
stdio source files; not only was this sloppy, but it also increased
build time.

now, stdio_impl.h is only including the headers it needs for its own
use; any further headers needed by source files are included directly
where needed.

fix dlsym asm for mips

saving the return address from the delay slot is not valid -- by the
time the instruction executes, the return address has already been
replaced.

improve SOCK_NONBLOCK/SOCK_CLOEXEC fallback code

checking for EINVAL should be sufficient, but qemu user emulation
returns EPROTONOSUPPORT in some of the failure cases, and it seems
conceivable that other kernels doing linux-emulation could make the
same mistake. since DNS lookups and other important code might break
if the fallback does not get invoked, be extra careful and check for
either error.

note that it's important NOT to perform the fallback code on other
errors such as resource-exhaustion cases, since the fallback is not
atomic and will lead to file-descriptor leaks in multi-threaded
programs that use exec. the fallback code is only "safe" to run when
the initial failure is caused by the application's choice of
arguments, not the system state.

fix numerous mips abi constant definition mismatches

mips cache flush/ctl syscall support and header

remove one unnecessary static var from dynamic linker

fix more unused variable warnings

some of these were coming from stdio functions locking files without
unlocking them. I believe it's useful for this to throw a warning, so
I added a new macro that's self-documenting that the file will never
be unlocked to avoid the warning in the few places where it's wrong.

fix unused variable warnings

avoid breakage if somebody wrongly defines empty feature test macros

add dl_iterate_phdr interface

patches by Alex Caudill (npx). the dynamic-linked version is almost
identical to the final submitted patch; I just added a couple missing
lines for saving the phdr address when the dynamic linker is invoked
directly to run a program, and removed a couple to avoid introducing
another unnecessary type. the static-linked version is based on npx's
draft. it could use some improvements which are contingent on the
startup code saving some additional information for later use.

system is a cancellation point

ideally, system would also be cancellable while running the external
command, but I cannot find any way to make that work without either
leaking zombie processes or introducing behavior that is far outside
what the standard specifies. glibc handles cancellation by killing the
child process with SIGKILL, but this could be unsafe in that it could
leave the data being manipulated by the command in an inconsistent
state.

release notes for 0.9.7

fix shmdt syscall calling convention on old archs

separate getc/putc from fgetc/fputc

for conformance, two functions should not have the same address. a
conforming program could use the addresses of getc and fgetc in ways
that assume they are distinct. normally i would just use a wrapper,
but these functions are so small and performance-critical that an
extra layer of function call could make the one that's a wrapper
nearly twice as slow, so I'm just duplicating the code instead.

update documentation

further pcc fixes in configure

-lpcc only works if -nostdlib is not passed, so it's useless. instead,
use -print-file-name to look up the full pathname for libpcc.a, and
check whether that succeeds before trying to link with the result.

also, silence pcc's junk printed on stdout during tests.

add support for detecting pcc's compiler runtime

in old versions of pcc, the directory containing libpcc.a was not in
the library path, and other options like -print-file-name may have
been needed to locate it. however, -print-file-name itself seems to
have been added around the same time that the directory was added to
the search path, and moreover, I see no evidence that older versions
of pcc are capable of building a working musl shared library. thus, it
seems reasonable to just test whether -lpcc is accepted.

use explicit visibility to optimize a few hot-path function calls

on x86 and some other archs, functions which make function calls which
might go through a PLT incur a significant overhead cost loading the
GOT register prior to making the call. this load is utterly useless in
musl, since all calls are bound at library-creation time using
-Bsymbolic-functions, but the compiler has no way of knowing this, and
attempts to set the default visibility to protected have failed due to
bugs in GCC and binutils.

this commit simply manually assigns hidden/protected visibility, as
appropriate, to a few internal-use-only functions which have many
callers, or which have callers that are hot paths like getc/putc. it
shaves about 5k off the i386 libc.so with -Os. many of the
improvements are in syscall wrappers, where the benefit is just size
and performance improvement is unmeasurable noise amid the syscall
overhead. however, stdio may be measurably faster.

if in the future there are toolchains that can do the same thing
globally without introducing linking bugs, it might be worth
considering removing these workarounds.

configure: test not just compiling but linking with -march/-mtune

pcc wrongly passes any option beginning with -m to the linker, and
will break at link time if these options were added to CFLAGS. testing
linking lets us catch this at configure time and skip them.

correct locking in stdio functions that tried to be lock-free

these functions must behave as if they obtain the lock via flockfile
to satisfy POSIX requirements. since another thread can provably hold
the lock when they are called, they must wait to obtain the lock
before they can return, even if the correct return value could be
obtained without locking. in the case of fclose and freopen, failure
to do so could cause correct (albeit obscure) programs to crash or
otherwise misbehave; in the case of feof, ferror, and fwide, failure
to obtain the lock could sometimes return incorrect results. in any
case, having these functions proceed and return while another thread
held the lock was wrong.

greatly improve freopen behavior

1. don't open /dev/null just as a basis to copy flags; use shared
__fmodeflags function to get the right file flags for the mode.

2. handle the case (probably invalid, but whatever) case where the
original stream's file descriptor was closed; previously, the logic
re-closed it.

3. accept the "e" mode flag for close-on-exec; update dup3 to fallback
to using dup2 so we can simply call __dup3 instead of putting fallback
logic in freopen itself.

remove useless failure-check from freopen (can't happen)

simplify logic in stpcpy; avoid copying first aligned byte twice

gcc seems to be generating identical or near-identical code for both
versions, but the newer code is more expressive of what it's doing.

fix issues with wait constants in stdlib.h

the W* namespace is not reserved, so the nonstandard ones must be
moved under extension features. also WNOHANG and WUNTRACED were
missing.

as an extension, have putenv("VAR") behave as unsetenv("VAR")

the behavior of putenv is left undefined if the argument does not
contain an equal sign, but traditional implementations behave this way
and gnulib replaces putenv if it doesn't do this.

accept "nan(n-char-sequence)" in strtod/scanf functions

this will prevent gnulib from wrapping our strtod to handle this
useless feature.

fix copy/paste error in popen changes that broke signals

signal mask was not being restored after fork, but instead blocked again.

complex: make _Complex_I work with gcc -std=c99 -pedantic-errors

support looking up thread-local objects with dlsym

fix breakage in dlsym for looking up RTLD_DEFAULT, etc.

this was broken during the early dynamic-linked TLS commits, which
rearranged some of the code for handling new relocation types.

fix struct stat size/padding on microblaze

fix usage of locks with vfork

__release_ptc() is only valid in the parent; if it's performed in the
child, the lock will be unlocked early then double-unlocked later,
corrupting the lock state.

fix crashes in static-linked multithreaded programs without TLS

fix order of syscall args for microblaze clone syscall

with this commit, based on testing with patches to qemu which are not
yet upstream,

use $CC rather than "$CC" in configure script

this is necessary to allow $CC with arguments in it

inline syscalls for microblaze

ensure microblaze __set_thread_area returns success

since it did not set the return-value register, the caller could
wrongly interpret this as failure.

better support for reverse-endian variants of arm/mips/microblaze

these macros are supported by more compilers

avoid raising spurious division-by-zero exception in printf

floating point environment/exceptions support for mips

fix parent-memory-clobber in posix_spawn (environ)

overhaul system() and popen() to use vfork; fix various related bugs

since we target systems without overcommit, special care should be
taken that system() and popen(), like posix_spawn(), do not fail in
processes whose commit charges are too high to allow ordinary forking.

this in turn requires special precautions to ensure that the parent
process's signal handlers do not end up running in the shared-memory
child, where they could corrupt the state of the parent process.

popen has also been updated to use pipe2, so it does not have a
fd-leak race in multi-threaded programs. since pipe2 is missing on
older kernels, (non-atomic) emulation has been added.

some silly bugs in the old code should be gone too.

fix (hopefully; untested) completely broken/incomplete microblaze sigsetjmp

fix microblaze asm relocations for shared libc

only @PLT relocations are considered functions for purposes of
-Bsymbolic-functions, so always use @PLT. it should not hurt in the
static-linked case.

assert() is supposed to have type void

add memmem function (gnu extension)

based on strstr. passes gnulib tests and a few quick checks of my own.

microblaze TLS relocation support, completely untested

add support for TLS variant I, presently needed for arm and mips

despite documentation that makes it sound a lot different, the only
ABI-constraint difference between TLS variants II and I seems to be
that variant II stores the initial TLS segment immediately below the
thread pointer (i.e. the thread pointer points to the end of it) and
variant I stores the initial TLS segment above the thread pointer,
requiring the thread descriptor to be stored below. the actual value
stored in the thread pointer register also tends to have per-arch
random offsets applied to it for silly micro-optimization purposes.

with these changes applied, TLS should be basically working on all
supported archs except microblaze. I'm still working on getting the
necessary information and a working toolchain that can build TLS
binaries for microblaze, but in theory, static-linked programs with
TLS and dynamic-linked programs where only the main executable uses
TLS should already work on microblaze.

alignment constraints have not yet been heavily tested, so it's
possible that this code does not always align TLS segments correctly
on archs that need TLS variant I.

block uid/gid changes during posix_spawn

usage of vfork creates a situation where a process of lower privilege
may momentarily have write access to the memory of a process of higher
privilege.

consider the case of a multi-threaded suid program which is calling
posix_spawn in one thread while another thread drops the elevated
privileges then runs untrusted (relative to the elevated privilege)
code as the original invoking user. this untrusted code can then
potentially modify the data the child process will use before calling
exec, for example changing the pathname or arguments that will be
passed to exec.

note that if vfork is implemented as fork, the lock will not be held
until the child execs, but since memory is not shared it does not
matter.

fix overlap of thread stacks with thread tls segments

fix main program TLS alignment for dynamic-linked programs

this change brings the behavior in line with the static-linked code,
which seems to be correct.

workaround broken hidden-visibility handling in pcc

with this change, pcc-built musl libc.so seems to work correctly. the
problem is that pcc generates GOT lookups for external-linkage symbols
even if they are hidden, rather than using GOT-relative addressing.
the entire reason we're using hidden visibility on the __libc object
is to make it accessible prior to relocations -- not to mention
inexpensive to access. unfortunately, the workaround makes it even
more expensive on pcc.

when the pcc issue is fixed, an appropriate version test should be
added so new pcc can use the much more efficient variant.

ensure pointer decay in inline-asm arg for i386 syscall6

this is actually a rather subtle issue: do arrays decay to pointers
when used as inline asm args? gcc says yes, but currently pcc says no.
hopefully this discrepency in pcc will be fixed, but since the
behavior is not clearly defined anywhere I can find, I'm using an
explicit operation to cause the decay to occur.

fix namespace clash (libc) in dynlink.c

this makes it so the #undef libc and __libc name are no longer needed,
which were problematic because the "accessor function" mode for
accessing the libc struct could not be used, breaking build on any
compiler without (working) visibility.

remove dead code from dynamic linker

comment possibly-confusing i386 vsyscall asm

avoid the thread-ptr-init behavior of sigaction when not installing handler

this is necessary because posix_spawn calls sigaction after vfork, and
if the thread pointer is not already initialized, initializing it in
the child corrupts the parent process's state.

i386 vsyscall support (vdso-provided sysenter/syscall instruction based)

this doubles the performance of the fastest syscalls on the atom I
tested it on; improvement is reportedly much more dramatic on
worst-case cpus. cannot be used for cancellable syscalls.

ensure that buffer for decoding auxv at startup is initially zero

clean up and refactor program initialization

the code in __libc_start_main is now responsible for parsing auxv,
rather than duplicating the parsing all over the place. this should
shave off a few cycles and some code size. __init_libc is left as an
external-linkage function despite the fact that it could be static, to
prevent it from being inlined and permanently wasting stack space when
main is called.

a few other minor changes are included, like eliminating per-thread
ssp canaries (they were likely broken when combined with certain
dlopen usages, and completely unnecessary) and some other unnecessary
checks. since this code gets linked into every program, it should be
as small and simple as possible.