remove invalid PLT calls from microblaze asm

analogous to commit 646cb9a4a04e5ed78e2dd928bf9dc6e79202f609 for sh.

remove invalid PLT calls from sh asm

these are perfectly fine with ld-time symbol binding, but if the calls
go through a PLT thunk, they are invalid because the caller does not
setup a GOT register. use a hidden alias to bypass the issue.

remove potentially PIC-incompatible relocations from x86_64 and x32 asm

analogous to commit 8ed66ecbcba1dd0f899f22b534aac92a282f42d5 for i386.

remove the last of possible-textrels from i386 asm

none of these are actual textrels because of ld-time binding performed
by -Bsymbolic-functions, but I'm changing them with the goal of making
ld-time binding purely an optimization rather than relying on it for
semantic purposes.

in the case of memmove's call to memcpy, making it explicit that the
memmove asm is assuming the forward-copying behavior of the memcpy asm
is desirable anyway; in case memcpy is ever changed, the semantic
mismatch would be apparent while editing memmcpy.s.

make dlerror state and message thread-local and dynamically-allocated

this fixes truncation of error messages containing long pathnames or
symbol names.

the dlerror state was previously required by POSIX to be global. the
resolution of bug 97 relaxed the requirements to allow thread-safe
implementations of dlerror with thread-local state and message buffer.

add missing 'void' in prototypes of internal pthread functions

math: fix pow(+-0,-inf) not to raise divbyzero flag

this reverts the commit f29fea00b5bc72d4b8abccba2bb1e312684d1fce
which was based on a bug in C99 and POSIX and did not match IEEE-754
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1515.pdf

apply hidden visibility to tlsdesc accessor functions

these functions are never called directly; only their addresses are
used, so PLT indirections should never happen unless a broken
application tries to redefine them, but it's still best to make them
hidden.

comment fixes in aarch64 tlsdesc asm

ensure debugger hook for dynamic linker does not point to a PLT slot

this change is made in preparation to support linking without
-Bsymbolic-functions.

add PR_*_FP_MODE prctl options

new in linux v4.0, commit 9791554b45a2acc28247f66a5fd5bbc212a6b8c8
used to work around a floating-point abi issue on mips

add PR_MPX_*_MANAGEMENT prctl options

new in linux v3.19, commit fe3d197f84319d3bce379a9c0dc17b1f48ad358c
used for on-demand kernel allocation of bounds tables for mpx on x86

add IP_CHECKSUM socket option to netinet/in.h

new in linux v4.0, commit ad6f939ab193750cc94a265f58e007fb598c97b7

add execveat syscall number to microblaze

syscall number was reserved in linux v4.0, kernel commit
add4b1b02da7e7ec35c34dd04d351ac53f3f0dd8

improve ctype.h macros to diagnose errors

the casts of the argument to unsigned int suppressed diagnosis of
errors like passing a pointer instead of a character. putting the
actual function call in an unreachable branch restores any diagnostics
that would be present if the macros didn't exist and functions were
used.

fix missing quotation mark in mips crt_arch.h that broke build

fix mips fesetenv(FE_DFL_ENV) again

commit 5fc1487832e16aa2119e735a388d5f36c8c139e2 attempted to fix it,
but neglected the fact that mips has branch delay slots.

fix PLT call offset in sh dlsym asm

the braf instruction's destination register is an offset from the
address of the braf instruction plus 4 (or equivalently, the address
of the next instruction after the delay slot). the code for dlsym was
incorrectly computing the offset to pass using the address of the
delay slot itself. in other places, a label was placed after the delay
slot, but I find this confusing. putting the label on the branch
instruction itself, and manually adding 4, makes it more clear which
branch the offset in the constant pool goes with.

fix sh build regressions in asm

even hidden functions need @PLT symbol references; otherwise an
absolute address is produced instead of a PC-relative one.

fix sh __set_thread_area uninitialized return value

this caused the dynamic linker/startup code to abort when r0 happened
to contain a negative value.

redesign sigsetjmp so that signal mask is restored after longjmp

the conventional way to implement sigsetjmp is to save the signal mask
then tail-call to setjmp; siglongjmp then restores the signal mask and
calls longjmp. the problem with this approach is that a signal already
pending, or arriving between unmasking of signals and restoration of
the saved stack pointer, will have its signal handler run on the stack
that was active before siglongjmp was called. this can lead to
unbounded stack usage when siglongjmp is used to leave a signal
handler.

in the new design, sigsetjmp saves its own return address inside the
extended part of the sigjmp_buf (outside the __jmp_buf part used by
setjmp) then calls setjmp to save a jmp_buf inside its own execution.
it then tail-calls to __sigsetjmp_tail, which uses the return value of
setjmp to determine whether to save the current signal mask or restore
a previously-saved mask.

as an added bonus, this design makes it so that siglongjmp and longjmp
are identical. this is useful because the __longjmp_chk function we
need to add for ABI-compatibility assumes siglongjmp and longjmp are
the same, but for different reasons -- it was designed assuming either
can access a flag just past the __jmp_buf indicating whether the
signal masked was saved, and act on that flag. however, early versions
of musl did not have space past the __jmp_buf for the non-sigjmp_buf
version of jmp_buf, so our setjmp cannot store such a flag without
risking clobbering memory on (very) old binaries.

use hidden __tls_get_new for tls/tlsdesc lookup fallback cases

previously, the dynamic tlsdesc lookup functions and the i386
special-ABI ___tls_get_addr (3 underscores) function called
__tls_get_addr when the slot they wanted was not already setup;
__tls_get_addr would then in turn also see that it's not setup and
call __tls_get_new.

calling __tls_get_new directly is both more efficient and avoids the
issue of calling a non-hidden (public API/ABI) function from asm.

for the special i386 function, a weak reference to __tls_get_new is
used since this function is not defined when static linking (the code
path that needs it is unreachable in static-linked programs).

cleanup use of visibility attributes in pthread_cancel.c

applying the attribute to a weak_alias macro was a hack. instead use a
separate declaration to apply the visibility, and consolidate
declarations together to avoid having visibility mess all over the
file.

fix inconsistent visibility for internal syscall symbols

use hidden visibility for call from dlsym to internal __dlsym

consistently use hidden visibility for cancellable syscall internals

in a few places, non-hidden symbols were referenced from asm in ways
that assumed ld-time binding. while these is no semantic reason these
symbols need to be hidden, fixing the references without making them
hidden was going to be ugly, and hidden reduces some bloat anyway.

in the asm files, .global/.hidden directives have been moved to the
top to unclutter the actual code.

fix inconsistent visibility for internal __tls_get_new function

at the point of call it was declared hidden, but the definition was
not hidden. for some toolchains this inconsistency produced textrels
without ld-time binding.

use hidden visibility for i386 asm-internal __vsyscall symbol

otherwise the call instruction in the inline syscall asm results in
textrels without ld-time binding.

make _dlstart_c function use hidden visibility

otherwise the call/jump from the crt_arch.h asm may not resolve
correctly without -Bsymbolic-functions.

remove initializers for decoded aux/dyn arrays in dynamic linker

the zero initialization is redundant since decode_vec does its own
clearing, and it increases the risk that buggy compilers will generate
calls to memset. as long as symbols are bound at ld time, such a call
will not break anything, but it may be desirable to turn off ld-time
binding in the future.

allow libc itself to be built with stack protector enabled

this was already essentially possible as a result of the previous
commits changing the dynamic linker/thread pointer bootstrap process.
this commit mainly adds build system infrastructure:

configure no longer attempts to disable stack protector. instead it
simply determines how so the makefile can disable stack protector for
a few translation units used during early startup.

stack protector is also disabled for memcpy and memset since compilers
(incorrectly) generate calls to them on some archs to implement
struct initialization and assignment, and such calls may creep into
early initialization.

no explicit attempt to enable stack protector is made by configure at
this time; any stack protector option supported by the compiler can be
passed to configure in CFLAGS, and if the compiler uses stack
protector by default, this default is respected.

remove remnants of support for running in no-thread-pointer mode

since 1.1.0, musl has nominally required a thread pointer to be setup.
most of the remaining code that was checking for its availability was
doing so for the sake of being usable by the dynamic linker. as of
commit 71f099cb7db821c51d8f39dfac622c61e54d794c, this is no longer
necessary; the thread pointer is now valid before any libc code
(outside of dynamic linker bootstrap functions) runs.

this commit essentially concludes "phase 3" of the "transition path
for removing lazy init of thread pointer" project that began during
the 1.1.0 release cycle.

move thread pointer setup to beginning of dynamic linker stage 3

this allows the dynamic linker itself to run with a valid thread
pointer, which is a prerequisite for stack protector on archs where
the ssp canary is stored in TLS. it will also allow us to remove some
remaining runtime checks for whether the thread pointer is valid.

as long as the application and its libraries do not require additional
size or alignment, this early thread pointer will be kept and reused
at runtime. otherwise, a new static TLS block is allocated after
library loading has finished and the thread pointer is switched over.

stabilize dynamic linker's layout of static TLS

previously, the layout of the static TLS block was perturbed by the
size of the dtv; dtv size increasing from 0 to 1 perturbed both TLS
arch types, and the TLS-above-TP type's layout was perturbed by the
specific number of dtv slots (libraries with TLS). this behavior made
it virtually impossible to setup a tentative thread pointer address
before loading libraries and keep it unchanged as long as the
libraries' TLS size/alignment requirements fit.

the new code fixes the location of the dtv and pthread structure at
opposite ends of the static TLS block so that they will not move
unless size or alignment changes.

allow i386 __set_thread_area to be called more than once

previously a new GDT slot was requested, even if one had already been
obtained by a previous call. instead extract the old slot number from
GS and reuse it if it was already set. the formula (GS-3)/8 for the
slot number automatically yields -1 (request for new slot) if GS is
zero (unset).

dynamic linker bootstrap overhaul

this overhaul further reduces the amount of arch-specific code needed
by the dynamic linker and removes a number of assumptions, including:

- that symbolic function references inside libc are bound at link time
  via the linker option -Bsymbolic-functions.

- that libc functions used by the dynamic linker do not require
  access to data symbols.

- that static/internal function calls and data accesses can be made
  without performing any relocations, or that arch-specific startup
  code handled any such relocations needed.

removing these assumptions paves the way for allowing libc.so itself
to be built with stack protector (among other things), and is achieved
by a three-stage bootstrap process:

1. relative relocations are processed with a flat function.
2. symbolic relocations are processed with no external calls/data.
3. main program and dependency libs are processed with a
   fully-functional libc/ldso.

reduction in arch-specific code is achived through the following:

- crt_arch.h, used for generating crt1.o, now provides the entry point
  for the dynamic linker too.

- asm is no longer responsible for skipping the beginning of argv[]
  when ldso is invoked as a command.

- the functionality previously provided by __reloc_self for heavily
  GOT-dependent RISC archs is now the arch-agnostic stage-1.

- arch-specific relocation type codes are mapped directly as macros
  rather than via an inline translation function/switch statement.

remove mismatched arguments from vmlock function definitions

commit f08ab9e61a147630497198fe3239149275c0a3f4 introduced these
accidentally as remnants of some work I tried that did not work out.

apply vmlock wait to __unmapself in pthread_exit

redesign and simplify vmlock system

this global lock allows certain unlock-type primitives to exclude
mmap/munmap operations which could change the identity of virtual
addresses while references to them still exist.

the original design mistakenly assumed mmap/munmap would conversely
need to exclude the same operations which exclude mmap/munmap, so the
vmlock was implemented as a sort of 'symmetric recursive rwlock'. this
turned out to be unnecessary.

commit 25d12fc0fc51f1fae0f85b4649a6463eb805aa8f already shortened the
interval during which mmap/munmap held their side of the lock, but
left the inappropriate lock design and some inefficiency.

the new design uses a separate function, __vm_wait, which does not
hold any lock itself and only waits for lock users which were already
present when it was called to release the lock. this is sufficient
because of the way operations that need to be excluded are sequenced:
the "unlock-type" operations using the vmlock need only block
mmap/munmap operations that are precipitated by (and thus sequenced
after) the atomic-unlock they perform while holding the vmlock.

this allows for a spectacular lack of synchronization in the __vm_wait
function itself.

optimize out setting up robust list with kernel when not needed

as a result of commit 12e1e324683a1d381b7f15dd36c99b37dd44d940, kernel
processing of the robust list is only needed for process-shared
mutexes. previously the first attempt to lock any owner-tracked mutex
resulted in robust list initialization and a set_robust_list syscall.
this is no longer necessary, and since the kernel's record of the
robust list must now be cleared at thread exit time for detached
threads, optimizing it out is more worthwhile than before too.

process robust list in pthread_exit to fix detached thread use-after-unmap

the robust list head lies in the thread structure, which is unmapped
before exit for detached threads. this leaves the kernel unable to
process the exiting thread's robust list, and with a dangling pointer
which may happen to point to new unrelated data at the time the kernel
processes it.

userspace processing of the robust list was already needed for
non-pshared robust mutexes in order to perform private futex wakes
rather than the shared ones the kernel would do, but it was
conditional on linking pthread_mutexattr_setrobust and did not bother
processing the pshared mutexes in the list, which requires additional
logic for the robust list pending slot in case pthread_exit is
interrupted by asynchronous process termination.

the new robust list processing code is linked unconditionally (inlined
in pthread_exit), handles both private and shared mutexes, and also
removes the kernel's reference to the robust list before unmapping and
exit if the exiting thread is detached.

fix possible clobbering of syscall return values on mips

depending on the compiler's interpretation of __asm__ register names
for register class objects, it may be possible for the return value in
r2 to be clobbered by the function call to __stat_fix. I have not
observed any such breakage in normal builds and suspect it only
happens with -O0 or other unusual build options, but since there's an
ambiguity as to the semantics of this feature, it's best to use an
explicit temporary to avoid the issue.

based on reporting and patch by Eugene.

fix getdelim to set the error indicator on all failures

fix rpath string memory leak on failed dlopen

when dlopen fails, all partially-loaded libraries need to be unmapped
and freed. any of these libraries using an rpath with $ORIGIN
expansion may have an allocated string for the expanded rpath;
previously, this string was not freed when freeing the library data
structures.

halt dynamic linker library search on errors resolving $ORIGIN in rpath

this change hardens the dynamic linker against the possibility of
loading the wrong library due to inability to expand $ORIGIN in rpath.
hard failures such as excessively long paths or absence of /proc (when
resolving /proc/self/exe for the main executable's origin) do not stop
the path search, but memory allocation failures and any other
potentially transient failures do.

to implement this change, the meaning of the return value of
fixup_rpath function is changed. returning zero no longer indicates
that the dso's rpath string pointer is non-null; instead, the caller
needs to check. a return value of -1 indicates a failure that should
stop further path search.

remove macro definition of longjmp from setjmp.h

the C standard specifies that setjmp is a macro, but longjmp is a
normal function. a macro version of it would be permitted (albeit
useless) for C (not C++), but would have to be a function-like macro,
not an object-like one.

harden dynamic linker library path search

transient errors during the path search should not allow the search to
continue and possibly open the wrong file. this patch eliminates most
conditions where that could happen, but there is still a possibility
that $ORIGIN-based rpath processing will have an allocation failure,
causing the search to skip such a path. fixing this is left as a
separate task.

a small bug where overly-long path components caused an infinite loop
rather than being skipped/ignored is also fixed.

move O_PATH definition back to arch bits

while it's the same for all presently supported archs, it differs at
least on sparc, and conceptually it's no less arch-specific than the
other O_* macros. O_SEARCH and O_EXEC are still defined in terms of
O_PATH in the main fcntl.h.

aarch64: remove duplicate macro definitions in bits/fcntl.h

aarch64: fix definition of sem_nsems in semid_ds structure

POSIX requires the sem_nsems member to have type unsigned short. we
have to work around the incorrect kernel type using matching
endian-specific padding.

aarch64: fix namespace pollution in bits/shm.h

The shm_info struct is a gnu extension and some of its members do
not have shm* prefix. This is worked around in sys/shm.h by macros,
but aarch64 didn't use those.

release 1.1.8

regex: fix character class repetitions

Internally regcomp needs to copy some iteration nodes before
translating the AST into TNFA representation.

Literal nodes were not copied correctly: the class type and list
of negated class types were not copied so classes were ignored
(in the non-negated case an ignored char class caused the literal
to match everything).

This affects iterations when the upper bound is finite, larger
than one or the lower bound is larger than one. So eg. the EREs

 [[:digit:]]{2}
 [^[:space:]ab]{1,4}

were treated as

 .{2}
 [^ab]{1,4}

The fix is done with minimal source modification to copy the
necessary fields, but the AST preparation and node handling
code of tre will need to be cleaned up for clarity.

do not treat \0 as a backref in BRE

The valid BRE backref tokens are \1 .. \9, and 0 is not a special
character either so \0 is undefined by the standard.

Such undefined escaped characters are treated as literal characters
currently, following existing practice, so \0 is the same as 0.

fix FLT_ROUNDS regression in C++ applications

commit 559de8f5f06da9022cbba70e22e14a710eb74513 redefined FLT_ROUNDS
to use an external function that can report the actual current
rounding mode, rather than always reporting round-to-nearest. however,
float.h did not include 'extern "C"' wrapping for C++, so C++ programs
using FLT_ROUNDS ended up with an unresolved reference to a
name-mangled C++ function __flt_rounds.

fix internal buffer overrun in inet_pton

one stop condition for parsing abbreviated ipv6 addressed was missed,
allowing the internal ip[] buffer to overflow. this patch adds the
missing stop condition and masks the array index so that, in case
there are any remaining stop conditions missing, overflowing the
buffer is not possible.

suppress backref processing in ERE regcomp

one of the features of ERE is that it's actually a regular language
and does not admit expressions which cannot be matched in linear time.
introduction of \n backref support into regcomp's ERE parsing was
unintentional.

fix memory-corruption in regcomp with backslash followed by high byte

the regex parser handles the (undefined) case of an unexpected byte
following a backslash as a literal. however, instead of correctly
decoding a character, it was treating the byte value itself as a
character. this was not only semantically unjustified, but turned out
to be dangerous on archs where plain char is signed: bytes in the
range 252-255 alias the internal codes -4 through -1 used for special
types of literal nodes in the AST.

fix missing max_align_t definition on aarch64

release 1.1.7

fix MINSIGSTKSZ values for archs with large signal contexts

the previous values (2k min and 8k default) were too small for some
archs. aarch64 reserves 4k in the signal context for future extensions
and requires about 4.5k total, and powerpc reportedly uses over 2k.
the new minimums are chosen to fit the saved context and also allow a
minimal signal handler to run.

since the default (SIGSTKSZ) has always been 6k larger than the
minimum, it is also increased to maintain the 6k usable by the signal
handler. this happens to be able to store one pathname buffer and
should be sufficient for calling any function in libc that doesn't
involve conversion between floating point and decimal representations.

x86 (both 32-bit and 64-bit variants) may also need a larger minimum
(around 2.5k) in the future to support avx-512, but the values on
these archs are left alone for now pending further analysis.

the value for PTHREAD_STACK_MIN is not increased to match MINSIGSTKSZ
at this time. this is so as not to preclude applications from using
extremely small thread stacks when they know they will not be handling
signals. unfortunately cancellation and multi-threaded set*id() use
signals as an implementation detail and therefore require a stack
large enough for a signal context, so applications which use extremely
small thread stacks may still need to avoid using these features.

block all signals (even internal ones) in cancellation signal handler

previously the implementation-internal signal used for multithreaded
set*id operations was left unblocked during handling of the
cancellation signal. however, on some archs, signal contexts are huge
(up to 5k) and the possibility of nested signal handlers drastically
increases the minimum stack requirement. since the cancellation signal
handler will do its job and return in bounded time before possibly
passing execution to application code, there is no need to allow other
signals to interrupt it.

update authors/contributors list

these additions were made based on scanning commit authors since the
last update, at the time of the 1.1.4 release.

avoid sending huge names as nscd passwd/group queries

overly long user/group names are potentially a DoS vector and source
of other problems like partial writes by sendmsg, and not useful.

simplify nscd lookup code for alt passwd/group backends

previously, a sentinel value of (FILE *)-1 was used to inform the
caller of __nscd_query that nscd is not in use. aside from being an
ugly hack, this resulted in duplicate code paths for two logically
equivalent cases: no nscd, and "not found" result from nscd.

now, __nscd_query simply skips closing the socket and returns a valid
FILE pointer when nscd is not in use, and produces a fake "not found"
response header. the caller is then responsible for closing the socket
just like it would do if it had gotten a real "not found" response.

add alternate backend support for getgrouplist

This completes the alternate backend support that was previously added
to the getpw* and getgr* functions. Unlike those, though, it
unconditionally queries nscd. Any groups from nscd that aren't in the
/etc/groups file are added to the returned list, and any that are
present in the file are ignored. The purpose of this behavior is to
provide a view of the group database consistent with what is observed
by the getgr* functions. If group memberships reported by nscd were
honored when the corresponding group already has a definition in the
/etc/groups file, the user's getgrouplist-based membership in the
group would conflict with their non-membership in the reported
gr_mem[] for the group.

The changes made also make getgrouplist thread-safe and eliminate its
clobbering of the global getgrent state.

aarch64: fix typo in bits/ioctl.h

aarch64: add struct _aarch64_ctx to signal.h

The unwind code in libgcc uses this type for unwinding across signal
handlers. On aarch64 the kernel may place a sequence of structs on the
signal stack on top of the ucontext to provide additional information.
The unwinder only needs the header, but added all the types the kernel
currently defines for this mechanism because they are part of the uapi.

align x32 pthread type sizes to be common with 32-bit archs

previously, commit e7b9887e8b65253087ab0b209dc8dd85c9f09614 aligned
the sizes with the glibc ABI. subsequent discussion during the merge
of the aarch64 port reached a conclusion that we should reject larger
arch-specific sizes, which have significant cost and no benefit, and
stick with the existing common 32-bit sizes for all 32-bit/ILP32 archs
and the x86_64 sizes for 64-bit archs.

one peculiarity of this change is that x32 pthread_attr_t is now
larger in musl than in the glibc x32 ABI, making it unsafe to call
pthread_attr_init from x32 code that was compiled against glibc. with
all the ABI issues of x32, it's not clear that ABI compatibility will
ever work, but if it's needed, pthread_attr_init and related functions
could be modified not to write to the last slot of the object.

this is not a regression versus previous releases, since on previous
releases the x32 pthread type sizes were all severely oversized
already (due to incorrectly using the x86_64 LP64 definitions).
moreover, x32 is still considered experimental and not ABI-stable.

add aarch64 port

This adds complete aarch64 target support including bigendian subarch.

Some of the long double math functions are known to be broken otherwise
interfaces should be fully functional, but at this point consider this
port experimental.

Initial work on this port was done by Sireesh Tripurari and Kevin Bortis.

math: add dummy implementations of 128 bit long double functions

This is in preparation for the aarch64 port only to have the long
double math symbols available on ld128 platforms. The implementations
should be fixed up later once we have proper tests for these functions.

Added bigendian handling for ld128 bit manipulations too.

math: add ld128 exp2l based on the freebsd implementation

Changed the special case handling and bit manipulation to better
match the double version.

copy the dtv pointer to the end of the pthread struct for TLS_ABOVE_TP archs

There are two main abi variants for thread local storage layout:

 (1) TLS is above the thread pointer at a fixed offset and the pthread
 struct is below that. So the end of the struct is at known offset.

 (2) the thread pointer points to the pthread struct and TLS starts
 below it. So the start of the struct is at known (zero) offset.

Assembly code for the dynamic TLSDESC callback needs to access the
dynamic thread vector (dtv) pointer which is currently at the front
of the pthread struct. So in case of (1) the asm code needs to hard
code the offset from the end of the struct which can easily break if
the struct changes.

This commit adds a copy of the dtv at the end of the struct. New members
must not be added after dtv_copy, only before it. The size of the struct
is increased a bit, but there is opportunity for size optimizations.

fix regression in pthread_cond_wait with cancellation disabled

due to a logic error in the use of masked cancellation mode,
pthread_cond_wait did not honor PTHREAD_CANCEL_DISABLE but instead
failed with ECANCELED when cancellation was pending.

fix FLT_ROUNDS to reflect the current rounding mode

Implemented as a wrapper around fegetround introducing a new function
to the ABI: __flt_rounds. (fegetround cannot be used directly from float.h)

fix over-alignment of TLS, insufficient builtin TLS on 64-bit archs

a conservative estimate of 4*sizeof(size_t) was used as the minimum
alignment for thread-local storage, despite the only requirements
being alignment suitable for struct pthread and void* (which struct
pthread already contains). additional alignment required by the
application or libraries is encoded in their headers and is already
applied.

over-alignment prevented the builtin_tls array from ever being used in
dynamic-linked programs on 64-bit archs, thereby requiring allocation
at startup even in programs with no TLS of their own.

add legacy functions from sysinfo.h duplicating sysconf functionality

fix signed left-shift overflow in pthread_condattr_setpshared

add new si_lower and si_upper siginfo_t members

new in linux v3.19 commit ee1b58d36aa1b5a79eaba11f5c3633c88231da83
used to report intel mpx bound violation information.

declare incomplete type struct itimerspec in timerfd.h

normally time.h would provide a definition for this struct, but
depending on the feature test macros in use, it may not be exposed,
leading to warnings when it's used in the function prototypes.

fix preprocessor error introduced in poll.h in last commit

fix POLLWRNORM and POLLWRBAND on mips

these macros have the same distinct definition on blackfin, frv, m68k,
mips, sparc and xtensa kernels. POLLMSG and POLLRDHUP additionally
differ on sparc.

fix x32 pthread type definitions

the previous definitions were copied from x86_64. not only did they
fail to match the ABI sizes; they also wrongly encoded an assumption
that long/pointer types are twice as large as int.

remove useless check of bin match in malloc

this re-check idiom seems to have been copied from the alloc_fwd and
alloc_rev functions, which guess a bin based on non-synchronized
memory access to adjacent chunk headers then need to confirm, after
locking the bin, that the chunk is actually in the bin they locked.

the check being removed, however, was being performed on a chunk
obtained from the already-locked bin. there is no race to account for
here; the check could only fail in the event of corrupt free lists,
and even then it would not catch them but simply continue running.

since the bin_index function is mildly expensive, it seems preferable
to remove the check rather than trying to convert it into a useful
consistency check. casual testing shows a 1-5% reduction in run time.

eliminate atomics in syslog setlogmask function

fix init race that could lead to deadlock in malloc init code

the malloc init code provided its own version of pthread_once type
logic, including the exact same bug that was fixed in pthread_once in
commit 0d0c2f40344640a2a6942dda156509593f51db5d.

since this code is called adjacent to expand_heap, which takes a lock,
there is no reason to have pthread_once-type initialization. simply
moving the init code into the interval where expand_heap already holds
its lock on the brk achieves the same result with much less
synchronization logic, and allows the buggy code to be eliminated
rather than just fixed.

make all objects used with atomic operations volatile

the memory model we use internally for atomics permits plain loads of
values which may be subject to concurrent modification without
requiring that a special load function be used. since a compiler is
free to make transformations that alter the number of loads or the way
in which loads are performed, the compiler is theoretically free to
break this usage. the most obvious concern is with atomic cas
constructs: something of the form tmp=*p;a_cas(p,tmp,f(tmp)); could be
transformed to a_cas(p,*p,f(*p)); where the latter is intended to show
multiple loads of *p whose resulting values might fail to be equal;
this would break the atomicity of the whole operation. but even more
fundamental breakage is possible.

with the changes being made now, objects that may be modified by
atomics are modeled as volatile, and the atomic operations performed
on them by other threads are modeled as asynchronous stores by
hardware which happens to be acting on the request of another thread.
such modeling of course does not itself address memory synchronization
between cores/cpus, but that aspect was already handled. this all
seems less than ideal, but it's the best we can do without mandating a
C11 compiler and using the C11 model for atomics.

in the case of pthread_once_t, the ABI type of the underlying object
is not volatile-qualified. so we are assuming that accessing the
object through a volatile-qualified lvalue via casts yields volatile
access semantics. the language of the C standard is somewhat unclear
on this matter, but this is an assumption the linux kernel also makes,
and seems to be the correct interpretation of the standard.

suppress masked cancellation in pthread_join

like close, pthread_join is a resource-deallocation function which is
also a cancellation point. the intent of masked cancellation mode is
to exempt such functions from failure with ECANCELED.

fix namespace issue in pthread_join affecting thrd_join

pthread_testcancel is not in the ISO C reserved namespace and thus
cannot be used here. use the namespace-protected version of the
function instead.

make aio_suspend a cancellation point and properly handle cancellation

factor cancellation cleanup push/pop out of futex __timedwait function

previously, the __timedwait function was optionally a cancellation
point depending on whether it was passed a pointer to a cleaup
function and context to register. as of now, only one caller actually
used such a cleanup function (and it may face removal soon); most
callers either passed a null pointer to disable cancellation or a
dummy cleanup function.

now, __timedwait is never a cancellation point, and __timedwait_cp is
the cancellable version. this makes the intent of the calling code
more obvious and avoids ugly dummy functions and long argument lists.

fix failure of internal futex __timedwait to report ECANCELED

as part of abstracting the futex wait, this function suppresses all
futex error values which callers should not see using a whitelist
approach. when the masked cancellation mode was added, the new
ECANCELED error was not whitelisted. this omission caused the new
pthread_cond_wait code using masked cancellation to exhibit a spurious
wake (rather than acting on cancellation) when the request arrived
after blocking on the cond var.

overhaul optimized x86_64 memset asm

on most cpu models, "rep stosq" has high overhead that makes it
undesirable for small memset sizes. the new code extends the
minimal-branch fast path for short memsets from size 15 up to size
126, and shrink-wraps this code path. in addition, "rep stosq" is
sensitive to misalignment. the cost varies with size and with cpu
model, but it has been observed performing 1.5 times slower when the
destination address is not aligned mod 16. the new code thus ensures
alignment mod 16, but also preserves any existing additional
alignment, in case there are cpu models where it is beneficial.

this version is based in part on changes proposed by Denys Vlasenko.

overhaul optimized i386 memset asm

on most cpu models, "rep stosl" has high overhead that makes it
undesirable for small memset sizes. the new code extends the
minimal-branch fast path for short memsets from size 15 up to size 62,
and shrink-wraps this code path. in addition, "rep stosl" is very
sensitive to misalignment. the cost varies with size and with cpu
model, but it has been observed performing 1.5 to 4 times slower when
the destination address is not aligned mod 16. the new code thus
ensures alignment mod 16, but also preserves any existing additional
alignment, in case there are cpu models where it is beneficial.

this version is based in part on changes to the x86_64 memset asm
proposed by Denys Vlasenko.

getloadavg: use sysinfo() instead of /proc/loadavg

Based on a patch by Szabolcs Nagy.

fix possible isatty false positives and unwanted device state changes

the equivalent checks for newly opened stdio output streams, used to
determine buffering mode, are also fixed.

on most archs, the TCGETS ioctl command shares a value with
SNDCTL_TMR_TIMEBASE, part of the OSS sound API which was apparently
used with certain MIDI and timer devices. for file descriptors
referring to such a device, TCGETS will not fail with ENOTTY as
expected; it may produce a different error, or may succeed, and if it
succeeds it changes the mode of the device. while it's unlikely that
such devices are in use, this is in principle very harmful behavior
for an operation which is supposed to do nothing but query whether the
fd refers to a tty.

TIOCGWINSZ, used to query logical window size for a terminal, was
chosen as an alternate ioctl to perform the isatty check. it does not
share a value with any other ioctl commands, and it succeeds on any
tty device.

this change also cleans up strace output to be less ugly and
misleading.

fix breakage in pthread_cond_wait due to typo

due to accidental use of = instead of ==, the error code was always
set to zero in the signaled wake case for non-shared cv waits.
suppressing ETIMEDOUT (the only possible wait error) is harmless and
actually permitted in this case, but suppressing mutex errors could
give the caller false information about the state of the mutex.

commit 8741ffe625363a553e8f509dc3ca7b071bdbab47 introduced this
regression and commit d9da1fb8c592469431c764732d09f7756340190e
preserved it when reorganizing the code.

support alternate backends for the passwd and group dbs

when we fail to find the entry in the commonly accepted files,  we
query a server over a Unix domain socket on /var/run/nscd/socket.
the protocol used here is compatible with glibc's nscd protocol on
most systems (all that use 32-bit numbers for all the protocol fields,
which appears to be everything but Alpha).

fix spurious errors in refactored passwd/group code

errno was treated as the error status when the return value of getline
was negative, but this condition can simply indicate EOF and is not
necessarily an error.

the spurious errors caused by this bug masked the bug which was fixed
in commit fc5a96c9c8aa186effad7520d5df6b616bbfd29d.

fix crashes in refactored passwd/group code

the wrong condition was used in determining the presence of a result
that needs space/copying for the _r functions. a zero return value
does not necessarily mean success; it can also be a non-error negative
result: no such user/group.