fix clang CFLAGS checks and silence unused argument warnings

s390x: add single-instruction math functions

these were introduced in z196 and not available in the baseline (z900)
ISA level. use __HTM__ as an alternate indicator for ISA level, since
gcc did not define __ARCH__ until 7.x.

patch by David Edelsohn.

fix arm run-time abi string functions

in arm rtabi these __aeabi_* functions have special abi (they are
only allowed to clobber r0,r1,r2,r3,ip,lr,cpsr), so they cannot
be simple wrappers around normal string functions (which may
clobber other registers), the safest solution is to write them in
asm, a minimalistic implementation works because these are not
supposed to be emitted by compilers or used in general.

fix regression in getspnam[_r] error code for insufficient buffer size

commit 2d7d05f031e014068a61d3076c6178513395d2ae wrongly changed ERANGE
to EINVAL, likely as the result of copy-and-paste error.

fix omission of microblaze user.h definitions

fix iconv conversions for iso88592-iso885916

commit 97bd6b09dbe7478d5a90a06ecd9e5b59389d8eb9 refactored the table
lookup into a function and introduced an error in index computation.
the error caused garbage to be read from the table if the given charmap
had a non-zero number of elided entries.

handle errors from localtime_r in ctime_r

POSIX requires ctime_r return a null pointer on failure, which can
occur if the input time_t value is not representable in broken down
form.

based on patch by Alexander Monakov.

set errno when getpw*_r, getgr*_r, and getspnam_r fail

these functions return an error code, and are not explicitly
documented to set errno, but they are nonstandard and the historical
implementations do set errno as well, and some applications expect
this behavior. do likewise for compatibility.

patch by Rudolph Pereira.

handle localtime errors in ctime

ctime passes the result from localtime directly to asctime. But in case
of error, localtime returns 0. This causes an error (NULL pointer
dereference) in asctime.

based on patch by Omer Anson.

handle mremap failure in realloc of mmap-serviced allocations

mremap seems to always fail on nommu, and on some non-Linux
implementations of the Linux syscall API, it at least fails to
increase allocation size, and may fail to move (i.e. defragment) the
existing mapping when shrinking it too. instead of failing realloc or
leaving an over-sized allocation that may waste a large amount of
memory, fallback to malloc-memcpy-free if mremap fails.

getdate: correctly specify error number

POSIX defines getdate error #5 as:
"An I/O error is encountered while reading the template file."

POSIX defines getdate error #7 as:
"There is no line in the template that matches the input."

This change correctly disambiguates between the two error conditions.

catopen: set errno to EOPNOTSUPP

Per 1003.1-2008 (2016 ed.), catopen must set errno on failure.

We set errno to EOPNOTSUPP because musl does not currently support
message catalogues.

fix glob failure to match plain "/" to root directory

the check to prevent matching empty string wrongly blocked matching
of "/" due to checking emptiness after stripping leading slashes
rather than checking the full original argument string.

simplified from patch by Julien Ramseier.

use hard-coded sh4a atomic opcodes to avoid linker errors on sh

when using the sh4a opcodes, the assembler tags the resulting object
file as requiring sh4a. the linker then refuses to (static) link it
with object files marked as requiring j2, since there is no isa level
that includes both sh4a and j2 instructions.

towupper/towlower: fast path for ascii chars

Make a fast path for ascii chars which is assumed to be the most common
case. This has significant performance benefit on xml json and similar

remove long-obsolete clang workarounds from mips* syscall_arch.h files

at one point, clang reportedly failed to support the asm register
constraints needed for inline syscalls. versions of clang that old
have much bigger problems that preclude using them to compile musl
libc.

fix fstatat syscall on mips64

mips64 requires 'struct stat' conversion due to incorrect 32-bit
fields where time_t should be in the kernel version of the structure.
syscall_arch.h already performed the correct translation for stat,
fstat, and lstat syscalls, but omitted special handling for fstatat.

fix fchown fallback on arches without chown(2)

The flags argument was missing, causing uninitalized data to be passed
to fchownat(2). The correct value of flags should match the fallback for
chown(3).

fix iconv conversions to legacy 8bit encodings

there was missing reverse-conversion logic for the case, handled
specially in the character set tables, where a byte represents a
unicode codepoint with the same value.

this patch adds code to handle the case, and refactors the two-level
10-bit table lookup for legacy character sets into a function to avoid
repeating it yet another time as part of the fix.

have posix_spawnattr_setflags check for supported flags

per POSIX, EINVAL is not a mandatory error, only an optional one. but
reporting unsupported flags allows an application to fallback
gracefully when a requested feature is not supported. this is not
helpful now, but it may be in the future if additional flags are
added.

had this checking been present before, applications would have been
able to check for the newly-added POSIX_SPAWN_SETSID feature (added in
commit bb439bb17108b67f3df9c9af824d3a607b5b059d) at runtime.

add no-op POSIX_SPAWN_USEVFORK to spawn.h

the bit is reserved anyway for ABI-compat reasons; this documents it
and makes it so we can have posix_spawnattr_setflags check for flag
validity without hard-coding an anonymous bit value.

s390x: provide sigcontext struct definition

This structure was missed when creating the s390x port.

This is based on the report and patch from William Pitcock, but with a
modified structure defintion to more closely match the kernel's
definition.

implement new posix_spawn flag POSIX_SPAWN_SETSID

this functionality has been adopted for inclusion in the next issue of
POSIX as the result of Austin Group issue #1044.

based on patch by Daurnimator.

remove va_arg hacks in printf core with undefined behavior

the code being removed was written to optimize for size assuming the
compiler cannot collapse code paths for different types with the same
underlying representation. modern compilers sometimes succeed in
making this optimization themselves, but either way it's a small size
difference and not worth the source-level complexity or the UB
involved in this hack.

some incorrect use of va_arg still remains, particularly use of void *
where the actual argument has a different pointer type. fixing this
requires some actual code additions, rather than just removing cruft,
so I'm leaving it to be done later as a separate commit.

make ttyname[_r] return ENODEV rather than ENOENT

commit 0a950dcf15bb9f7274c804dca490e9e20e475f3e added checking that
the pathname a tty device was opened with actually matches the device,
which can fail to hold when a container inherits a tty from outside
the container. the error code added at the time was ENOENT; however,
discussions between affected applications and glibc developers
resulted in glibc adopting ENODEV as the error for this condition, and
this has now been documented in the man pages project as well. adopt
the same error code for consistency.

patch by Christian Brauner.

fix regression in support for resolv.conf attempts option

commit d6cb08bcaca4ff1f921375510ca72bccea969c75 moved the code and
introduced an incorrect string offset for the new parsing, probably
due to a copy-and-paste error.

patch by Stefan Sedich.

fix scalbn when result is in the subnormal range

in nearest rounding mode scalbn could introduce double rounding error
when an intermediate value and the final result were both in the
subnormal range e.g.

  scalbn(0x1.7ffffffffffffp-1, -1073)

returned 0x1p-1073 instead of 0x1p-1074, because the intermediate
computation got rounded to 0x1.8p-1023.

with the fix an intermediate value can only be in the subnormal range
if the final result is 0 which is correct even after double rounding.
(there still can be two roundings so signals may be raised twice, but
that's only observable with trapping exceptions which is not supported.)

allow full-range file offsets to mmap on archs with 64-bit syscall args

normally 32-bit archs use the mmap2 syscall and are limited to an
offset of 2^32 pages. however some 32-bit archs (mainly ILP32-on-64
ones like x32) have 64-bit syscall argument slots and thus can accept
the full range. don't artifically limit them.

fix dl_iterate_phdr in static PIE binaries

analogous to commit 5bf7eba213cacc4c1220627c91c28deff2ffecda, use of
AT_PHDR/PT_PHDR does not actually work to find the program base, and
the method with _DYNAMIC vs PT_DYNAMIC must be used as an alternative.

patch by Shiz, along with testing to confirm that this fixes unwinding
in static PIE.

fix read past end of buffer in getaddrinfo backend

due to testing buf[i].family==AF_INET before checking i==cnt, it was
possible to read past the end of the array, or past the valid part. in
practice, without active bounds/indeterminate-value checking by the
compiler, the worst that happened was failure to return early and
optimize out the sorting that's unneeded for v4-only results.

returning on i==cnt-1 rather than i==cnt would be an alternate fix,
but the approach this patch takes is more idiomatic and less
error-prone.

patch by Timo Teräs.

aarch64: add single instruction math functions

this should increase performance and reduce code size on aarch64.

the compiled code was checked against using __builtin_* instead
of inline asm with gcc-6.2.0.

lrint is two instructions.

c with inline asm is used because it is safer than a pure asm
implementation, this prevents ll{rint,round} to be an alias
of l{rint,round} (because the types don't match) and depends
on gcc style inline asm support.

ceil, floor, round, trunc can either raise inexact on finite
non-integer inputs or not raise any exceptions. the new
implementation does not raise exceptions while the generic
c code does.

on aarch64, the underflow exception is signaled before rounding
(ieee 754 allows both before and after rounding, but it must be
consistent), the generic fma c code signals it after rounding
so using single instruction fixes a slight conformance issue too.

fix strptime output for %C without %y

in this case, a potentially-uninitialized or unrelated existing value
in tm_year was being used. instead use 0 if %y was not present.

fix processing of strptime %p format

string pointer was not advanced after matching.

fix off-by-one in strptime %j

tm_yday range is 0-365 while %j is 1-366

regex: fix newline matching with negated brackets

With REG_NEWLINE, POSIX says:
"A <newline> in string shall not be matched by a period outside
a bracket expression or by any form of a non-matching list"

increase limit on locale name length from 15 to 23 bytes

the old limit was one byte too short to support locale names of the
form xx_XX.UTF-8@modifier where modifier is more than 3 bytes, a form
which various real-world locale names take. the problem could be
avoided by omitting the useless ".UTF-8" part, but users may need to
have it present when operating on mixed-libc systems or when it will
be carried over (e.g. across ssh) to other systems.

the new limit is chosen sufficient for existing/reasonable locale
names while still keeping the size of setlocale's static buffer small.

also add locale_impl.h to the Makefile's list of headers which force
rebuild of source files, to prevent dangerously inconsistent object
files from getting used after this change.

search locale name variants for gettext translations

often translations will be named only by language, whereas locale
names may also include a territory code, modifier, and codeset
portion. previously, only translations exactly matching the locale
name were loaded. this was a major usability issue, requiring
workarounds like symlinks or tweaking of the locale name.

with these changes, gettext now searches for translations by first
removing the codeset portion of the locale name, then trying the
remainder in full, with modifier (@mod) removed, with territory code
(_XX) removed, and with both removed.

part of the reason gettext lacked support for searching fallbacks
before is that the candidate pathname for a translation file was
constructed on each call and used as the key to lookup an
already-mapped translation file. this was very costly/inefficient. we
now use the tuple of textdomain binding pointer, locale map pointer,
and integer category id as the key for looking up a translation file
mapping.

based on patch by He X.

make setlocale return a single name for LC_ALL if all categories match

when called for LC_ALL, setlocale has to return a string representing
the state of all locale categories. the simplest way to do this was to
always return a delimited list of values for each category, but that's
not friendly in the fairly common case where all categories have the
same setting. He X proposed a patch to check for this case and return
a single name; this patch is a simplified approach to do the same.

fix dlopen/dlsym regression opening libs already loaded at startup

commit 4ff234f6cba96403b5de6d29d48a59fd73252040 erroneously changed
the condition for running certain code at dlopen time to check whether
the library was already relocated rather than whether it already had
its deps[] table filled. this was out of concern over whether the code
under the conditional would be idempotent/safe to call on an
already-loaded libraries. however, I missed a consideration in the
opposite direction: if a library was loaded at program startup rather
than dlopen, its deps[] table was not yet allocated/filled, and
load_deps needs to be called at dlopen time in order for dlsym to be
able to perform dependency-order symbol lookups.

in order to avoid wasteful allocation of lazy-binding relocation
tables for libraries which were already loaded and relocated at
startup, the check for !p->relocated is not deleted entirely, but
moved to apply only to allocation of these dables.

fix POSIX-format TZ dst transition times for southern hemisphere

the time of day at which daylight time switches over is specified in
local time in the dst state prior to the transition. the code for
handling this wrongly assumed it needed to switch whether dst or
standard offset is applied to the transition time when the dst end
date is before the dst start date (souther hemisphere summer), but in
fact the end transition time should always be adjusted for dst, and
the start transition time should always be adjusted for standard time.

s390x: fix fpreg_t and remove unused per_struct

Including sys/procfs.h complains unknown type name 'fpreg_t' in
bits/user.h. fpreg_t in bits/signal.h and elf_fpreg_t in bits/user.h
are practically the same.

per_struct is never used, even conflicts with kernel header
asm/ptrace.h

precalculate gnu hash rather than doing it lazily in find_sym inner loop

this change was suggested based on testing done by Timo Teräs almost
two years ago; the branch (and probably call prep overhead) in the
inner loop was found to contribute noticably to total symbol lookup
time. this change will make lookup slightly slower if libraries were
built with only the traditional "sysv" ELF hash table, but based on
how much slower lookup tends to be without the gnu hash table, it
seems reasonable to assume that (1) users building without gnu hash
don't care about dynamic linking performance, and (2) the extra time
spent computing the gnu hash is likely to be dominated by the slowness
of the sysv hash table lookup anyway.

fix threshold constants in j0f, y0f, j1f, y1f

partly following freebsd rev 279491
https://svnweb.freebsd.org/base?view=revision&revision=279491
(musl had some of the fixes before freebsd).

the change should not matter much for j0f, y0f, but it improves
j1f and y1f in [2.5,~3.75] (that is [0x40200000,~0x40700000]).
near roots (e.g. around 3.8317 for j1f) there are still large
ulp errors.

dropped code that tried to raise inexact.

remove unused refcnt field for shared libraries

avoid loading of multiple libc versions via explicit pathname

such loading is unsafe, and can happen when programs use their own
logic to locate a .so file then pass the absolute pathname to dlopen,
or if an absolute pathname ends up in DT_NEEDED headers. multiple
loads with only the base name were already precluded, provided libc
was named appropriately, by special-casing standard library names.

one function symbol (in the reserved namespace, but public, since it's
part of the crt1 entry point ABI) and one data symbol are checked.
this way we avoid likely false positives, particularly from libraries
interposing and wrapping functions. there is no hard requirement to
avoid breaking such usage, since trying to run a hook before libc is
even initialized is not a supported usage case, but it's friendlier
not to break things.

fix one-byte overflow in legacy getpass function

if the length of the input was equal to the buffer size (128), a fixed
value of zero was written one byte past the end of the static buffer.

fix wide scanf's use of a compound literal past its lifetime

fix possible fd leak, unrestored cancellation state on dns socket fail

in static dl_iterate_phdr, fix use of possibly-uninitialized aux data

this could only happen if an incomplete auxv was passed into the
program, but it's better to just initialize the data anyway.

fix free of uninitialized buffer pointer on error in regexec

the fix in commit c3edc06d1e1360f3570db9155d6b318ae0d0f0f7 for
CVE-2016-8859 used gotos to exit on overflow conditions, but the code
in that error path assumed the buffer pointer was valid or null. thus,
the conditions which previously led to under-allocation and buffer
overflow could instead lead to an invalid pointer being passed to
free.

emulate lazy relocation as deferrable relocation

traditional lazy relocation with call-time plt resolver is
intentionally not implemented, as it is a huge bug surface and demands
significant amounts of arch-specific code and requires ongoing
maintenance to ensure compatibility with applications which make use
of new additions to the arch's register file in passing function
arguments.

some applications, however, depend on the ability to dlopen modules
which have unsatisfied symbol references at the time they are loaded,
either avoiding use of the affected interfaces or manually loading
another module to provide the missing definition via their own module
dependency tracking outside the ELF data structures. while such usage
is non-conforming, failure to support it has been a significant
obstacle for users/distributions trying to support affected software,
particularly the X.org server.

instead of resolving lazy relocations at call time, this patch saves
unresolved GOT/PLT relocations for deferral and retries them after
each subsequent dlopen until they are resolved. since dlopen is the
only time at which the effective global symbol table can change, this
behavior is not observably different from traditional lazy binding,
and the required code is minimal.

reorder addend handling before symbol lookup in relocation code

these two tasks are independent now, but in order to support lazy
relocations, the failure path for symbol lookup may want the addend to
be available.

rework ldso handling of global symbol table for consistency

when loading libraries with dlopen, the caller can request that the
library's symbols become part of the global symbol table, or that they
only be used for resolving relocations in the loaded library and its
dependencies. in the latter case, a subsequent dlopen of the same
library can upgrade it to global status.

previously, if a library was upgraded from local to global mode, its
symbols entered the symbol lookup search order at the point where the
library was originally loaded. this means that a new call to dlopen
could change the value of a symbol that already had a visible
definition, an inconsistency which applications could observe.

POSIX is unclear whether this should happen or whether it's permitted
to happen, but the resolution of Austin Group issue #982 made it
formally unspecified.

with this patch, a library whose mode is upgraded from local to global
enters the symbol lookup order at the point where it was made global,
so that symbol resolution before and after the upgrade are consistent.

in order to implement this change, the per-dso global flag is replaced
with a separate set of linked-list pointers for participation in the
global symbol table. this permits the order of dso objects for symbol
resolution to differ from the order used for iteration of all loaded
libraries. it also improves performance of find_sym, by avoiding a
branch per iteration and skipping, and especially in the case where
many non-global libraries have been loaded, by allowing the loop to
skip over them entirely. logic for temporarily adding non-global
libraries to the symbol table for relocation purposes is also mildly
simplified.

treat STB_WEAK and STB_GNU_UNIQUE like STB_GLOBAL in find_sym

A weak symbol definition is not special during dynamic linking, so
don't let a strong definition in a later module override it.
(glibc dynamic linker allows overriding weak definitions if
LD_DYNAMIC_WEAK is set, musl does not.)

STB_GNU_UNIQUE means that the symbol is global, even if it is in a
module that's loaded with RTLD_LOCAL, and all references resolve to
the same definition. This semantics is only relevant for c++ plugin
systems and even there it's often not what the user wants (so it can
be turned off in g++ by -fno-gnu-unique when the c++ shared lib is
compiled). In musl just treat it like STB_GLOBAL.

fix ld-behavior-dependent crash in ppc64 ldso startup

the 32-bit pc-relative address for stage 2 of dynamic linker entry was
wrongly loaded with a zero-extending load instead of sign-extending
load, resulting in an invalid jump if the offset happened to be
negative, which depends on the linker's ordering of text sections.

fix lsearch and lfind to pass key as first arg to the compar callback

this is not a conformance issue as posix does not specify the
argument order, but the order is specified for bsearch and some
systems document the order for lsearch consistently (openbsd).

since there were two indpendent reports of this issue it's better
to use the more widely expected argument order.

allow page size to vary on arm

the ABI for arm was silently changed at some point to allow page sizes
other than 4k; traditional binaries built with only 4k-aligned offsets
between load segments cannot run on such systems, but newer binutils
versions use 64k offset alignment.

while larger page size is undesirable for various reasons, users have
encountered hardware and/or kernels that lock the page size to a
larger value, so follow the new ABI and allow it to vary.

fix build regression in arm atomics asm with new binutils

binutils commit bada43421274615d0d5f629a61a60b7daa71bc15 tightened
immediate fixup handling in gas in such a way that the final .arch of
an object file must be compatible with the fixups used when the
instruction was assembled; this in turn broke assembling of atomics.s,
at least in thumb mode.

it's not clear whether this should be considered a bug in gas, but
.object_arch is preferable anyway for our purpose here of controlling
the ISA level tag on the object file being produced, and it's the
intended directive for use in object files with runtime code
selection. research by Szabolcs Nagy confirmed that .object_arch is
supported in all relevant versions of binutils and clang's integrated
assembler.

patch by Reiner Herrmann.

s390x: implement dlsym

This was missed when writing the port initially.

avoid unbounded strlen in gettext functions

use the standard strnlen idiom for cases where lengths greater than an
imposed limit are going to be rejected immediately anyway.

fix use of uninitialized pointer in gettext core

the plural_rule field of allocated msgcat structures was assumed to be
initially-null but was never initialized. for future-proofing, the
nplurals field which was left uninitialized should also be cleared.

likewise, in the binding structure, the active field could be used
uninitialized by a technicality: the a_store which stores the initial
value of 0 may be implemented as a cas operation, which reads the old
value.

rather than fixing these issues individually, just use calloc for both
allocations. this does result in wasteful clearing of name buffers (up
to NAME_MAX+PATH_MAX) before filling them, but since the size if
bounded and the time is dominated by filesystem operations, it really
doesn't matter; simplicity and future-proofing have more value here.

modified from patch submitted by He X.

fix bindtextdomain logic error deactivating other domains

this loop was only supposed to deactivate other bindings for the same
text domain name, but due to copy-and-paste error, deactivated all
other bindings.

patch by He X.

fix spurious EINTR errors from multithreaded set*id, etc.

commit 78a8ef47c4d92b7680c52a85f80a81e29da86bb9 inadvertently removed
the SA_RESTART flag from the sigaction for the internal signal handler
used by __synccall for broadcasting. as a result, programs which did
not use interrupting signals but which used set*id() in a
multithreaded context could wrongly observe EINTR errors they're not
prepared to handle.

fix crashes in x32 __tls_get_addr

x32 has another gratuitous difference to all other archs:
it passes an array of 64bit values to __tls_get_addr().
usually it is an array of size_t.

fix crash from corrupted tls module list after failed dlopen

commit d56460c939c94a6c547abe8238f442b8de10bfbd introduced this
regression as part of splitting the tls module list out of the dso
list. the new code added to dlopen's failure path to undo the changes
adding the partially-loaded libraries reset the tls_tail pointer
correctly, but did not clear its link to the next list entry. thus, at
least until the next successful dlopen, the list was not terminated
but ended with an invalid next pointer, which __copy_tls attempted to
follow when a new thread was created.

patch by Mikael Vidstedt.

treat base 1 as an error in strtol-family functions

ISO C and POSIX only specify behavior for base arguments of 0 and
2-36; POSIX mandates an EINVAL error for unsupported bases. it's not
clear that there's a requirement for implementations not to "support"
additional bases as an extension, but "base 1" did not work in any
meaningful way anyway, so it should be considered unsupported and thus
an error.

fix getopt[_long] clobbering of optopt on success

getopt is only specified to modify optopt on error, and some software
apparently infers an error from optopt!=0.

getopt_long is changed analogously. the resulting behavior differs
slightly from the behavior of the GNU implementation of getopt_long,
which keeps an internal shadow copy of optopt and copies it to the
public one on return, but since the GNU implementation also exhibits
this shadow-copy behavior for plain getopt where is is non-conforming,
I think this can reasonably be considered a bug rather than an
intentional behavior that merits mimicing.

reduce impact of REG_* namespace pollution in x86[_64] signal.h

when _GNU_SOURCE is defined, which is always the case when compiling
c++ with gcc, these macros for the the indices in gregset_t are
exposed and likely to clash with applications. by using enum constants
rather than macros defined with integer literals, we can make the
clash slightly less likely to break software. the macros are still
defined in case anything checks for them with #ifdef, but they're
defined to expand to themselves so that non-file-scope (e.g.
namespaced) identifiers by the same names still work.

for the sake of avoiding mistakes, the changes were generated with sed
via the command:

sed -i -e 's/#define  *\(REG_[A-Z_0-9]\{1,\}\)  *\([0-9]\{1,\}\)'\
'/enum { \1 = \2 };\n#define \1 \1/' \
arch/i386/bits/signal.h arch/x86_64/bits/signal.h arch/x32/bits/signal.h

make globfree safe after failed glob from over-length argument

commit 0dc99ac413d8bc054a2e95578475c7122455eee8 added input length
checking to avoid unsafe VLA allocation, but put it in the wrong
place, before the glob_t structure was zeroed out. while POSIX isn't
clear on whether it's permitted to call globfree after glob failed
with GLOB_NOSPACE, making it safe is clearly better than letting
uninitialized pointers get passed to free in non-conforming callers.

while we're fixing this, change strlen check to the idiomatic strnlen
version to avoid unbounded input scanning before returning an error.

fix strftime %y for negative years

commit 583ea83541dcc6481c7a1bd1a9b485526bad84a1 fixed the case where
tm_year is negative but the resulting year (offset by 1900) was still
positive, which is always the case for time_t values that fit in 32
bits, but not for arbitrary inputs.

based on an earlier patch by Julien Ramseier which was overlooked at
the time the previous fix was applied.

release 1.1.16

update tcp_info struct to linux v4.9

export tcp data delivery rate in tcp_info struct.
see linux commit eb8329e0a04db0061f714f033b4454326ba147f4

add MS_NOREMOTELOCK mount flag from linux v4.9

for handling file locking on overlayfs.
see linux commit c568d68341be7030f5647def68851e469b21ca11

add pkey_{mprotect,alloc,free} syscalls from linux v4.9

see linux commit e8c24d3a23a469f1f40d4de24d872ca7023ced0a
and linux Documentation/x86/protection-keys.txt

fix support for initialized TLS in static PIE binaries

the static-linked version of __init_tls needs to locate the TLS
initialization image via the ELF program headers, which requires
determining the base address at which the program was loaded. the
existing code attempted to do this by comparing the actual address of
the program headers (obtained via auxv) with the virtual address for
the PT_PHDR record in the program headers. however, the linker seems
to produce a PT_PHDR record only when a program interpreter (dynamic
linker) is used. thus the computation failed and used the default base
address of 0, leading to a crash when trying to access the TLS image
at the wrong address.

the dynamic linker entry point and static-PIE rcrt1.o startup code
compute the base address instead by taking the difference between the
run-time address of _DYNAMIC and the virtual address in the PT_DYNAMIC
record. this patch copies the approach they use, but with a weak
symbolic reference to _DYNAMIC instead of obtaining the address from
the crt_arch.h asm. this works because relocations have already been
performed at the time __init_tls is called.

when building for arm as thumb2 code, also request assembly as thumb

all assembly is now thumb2-compatible. on existing targets this is at
best a size optimization, but it will also facilitate porting to
thumb2-isa-only arm variants.

rework arm atomic/tp backends to be thumb-compatible and fdpic-ready

three problems are addressed:

- use of pc arithmetic, which was difficult if not impossible to make
  correct in thumb mode on all models, so that relative rather than
  absolute pointers to the backends could be used. this was designed
  back when there was no coherent model for the early stages of the
  dynamic linker before relocations, and is no longer necessary.

- assumption that data (the relative pointers to the backends) can be
  accessed at a constant displacement from the code. this will not be
  possible on future fdpic subarchs (for cortex-m), so move
  responsibility for loading the backend code address to the caller.

- hard-coded arm opcodes using the .word directive. instead, use the
  .arch directive to work around the assembler's refusal to assemble
  instructions not available (or in some cases, available but just
  considered deprecated) in the target isa level. the obscure v6t2
  arch is used for v6 code so as to (1) allow generation of thumb2
  output if -mthumb is active, and (2) avoid warnings/errors for mcr
  barriers that clang would produce if we just set arch to v7-a.

in addition, the __aeabi_read_tp function is moved out of the inner
workings and implemented as an asm wrapper around a C function, so
that asm code does not need to read global data. the asm wrapper
serves to satisfy the ABI calling convention requirements for this
function.

disable use of arm memcpy asm if building as thumb code

the thumb incompatibilities in the asm are probably only minor and
should be fixable, but for now just use the C version.

make arm setjmp/longjmp asm thumb2-compatible

sp cannot be used in the ldm/stm register set in thumb mode.

use lookup table for malloc bin index instead of float conversion

float conversion is slow and big on soft-float targets.

The lookup table increases code size a bit on most hard float targets
(and adds 60byte rodata), performance can be a bit slower because of
position independent data access and cpu internal state dependence
(cache, extra branches), but the overall effect should be minimal
(common, small size allocations should be unaffected).

handle ^ and $ in BRE subexpression start and end as anchors

In BRE, ^ is an anchor at the beginning of an expression, optionally
it may be an anchor at the beginning of a subexpression and must be
treated as a literal otherwise.

Previously musl treated ^ in subexpressions as literal, but at least
glibc and gnu sed treats it as an anchor and that's the more useful
behaviour: it can always be escaped to get back the literal meaning.

Same for $ at the end of a subexpression.

Portable BRE should not rely on this, but there are sed commands in
build scripts which do.

This changes the meaning of the BREs:

\(^a\)
\(a\|^b\)
\(a$\)
\(a$\|b\)

fix mrand48/jrand48 return value on 64-bit archs

POSIX specifies the result to have signed 32-bit range. on 32-bit
archs, the implicit conversion to long achieved the desired range
already, but when long is 64-bit, a cast is needed.

patch by Ed Schouten.

in public headers, don't assume pre-C99 compilers have __inline keyword

fix crashing sigsetjmp on s390x

the bz instruction that was wrongly used only admits a small immediate
displacement and cannot be used with external symbols; apparently the
linker fails to diagnose the overflow.

fix use of incomplete struct type in s390x user.h

fix typo in s390x user.h

remove legacy i386 fallback stdarg implementation and framework

this has been slated for removal for a long time. there is
fundamentally no way to implement stdarg without compiler assistance;
any attempt to do so has serious undefined behavior; its working
depends not just (as a common misconception goes) on ABI, but also on
assumptions about compiler code generation internal to a translation
unit, which is not subject to external ABI constraints.

remove largish unused field from pthread structure

work around gdb issues recognizing sigreturn trampoline on x86_64

gdb can only backtrace/unwind across signal handlers if it recognizes
the sa_restorer trampoline. for x86_64, gdb first attempts to
determine the symbol name for the function in which the program
counter resides and match it against "__restore_rt". if no name can be
found (e.g. in the case of a stripped binary), the exact instruction
sequence is matched instead.

when matching the function name, however, gdb's unwind code wrongly
considers the interval [sym,sym+size] rather than [sym,sym+size).
thus, if __restore_rt begins immediately after another function, gdb
wrongly identifies pc as lying within the previous adjacent function.
this patch adds a nop before __restore_rt to preclude that
possibility. it also removes the symbol name __restore and replaces it
with a macro since the stability of whether gdb identifies the
function as __restore_rt or __restore is not clear.

for the no-symbols case, the instruction sequence is changed to use
%rax rather than %eax to match what gdb expects.

based on patch by Szabolcs Nagy, with extended description and
corresponding x32 changes added.

add s390x port

treat null vdso base same as missing

On s390x, the kernel provides AT_SYSINFO_EHDR, but sets it to zero, if the
program being run does not have a program interpreter.  This causes
problems when running the dynamic linker directly.

generalize ELF hash table types not to assume 32-bit entries

alpha and s390x gratuitously use 64-bit entries (wasting 2x space and
cache utilization) despite the values always being 32-bit.

based on patch by Bobby Bingham, with changes suggested by Alexander
Monakov to use the public Elf_Symndx type from link.h (and make it
properly variable by arch) rather than adding new internal
infrastructure for handling the type.

fix build regression on archs with variable page size

commit 31fb174dd295e50f7c5cf18d31fcfd5fe5a063b7 used
DEFAULT_GUARD_SIZE from pthread_impl.h in a static initializer,
breaking build on archs where its definition, PAGE_SIZE, is not a
constant. instead, just define DEFAULT_GUARD_SIZE as 4096, the minimal
page size on any arch we support. pthread_create rounds up to whole
pages anyway, so defining it to 1 would also work, but a moderately
meaningful value is nicer to programs that use
pthread_attr_getguardsize on default-initialized attribute objects.

add limited pthread_setattr_default_np API to set stack size defaults

based on patch by Timo Teräs:

While generally this is a bad API, it is the only existing API to
affect c++ (std::thread) and c11 (thrd_create) thread stack size.
This patch allows applications only to increate stack and guard
page sizes.

fix pthread_create regression from stack/guard size simplification

commit 33ce920857405d4f4b342c85b74588a15e2702e5 broke pthread_create
in the case where a null attribute pointer is passed; rather than
using the default sizes, sizes of 0 (plus the remainder of one page
after TLS/TCB use) were used.

make netinet/in.h suppress clashing definitions from kernel headers

the linux kernel uapi headers provide their own definitions of the
structures from netinet/in.h, resulting in errors when a program
includes both the standard libc header and one or more of the
networking-related kernel headers that pull in the kernel definitions.

as before, we do not attempt to support the case where kernel headers
are included before the libc ones, since the kernel definitions may
have subtly incorrect types, namespace violations, etc. however, we
can easily support the inclusion of the kernel headers after the libc
ones, since the kernel headers provide a public interface for
suppressing their definitions. this patch adds the necessary macro
definitions for such suppression.

simplify pthread_attr_t stack/guard size representation

previously, the pthread_attr_t object was always initialized all-zero,
and stack/guard size were represented as differences versus their
defaults. this required lots of confusing offset arithmetic everywhere
they were used. instead, have pthread_attr_init fill in the default
values, and work with absolute sizes everywhere.

fix swprintf internal buffer state and error handling

the swprintf write callback never reset its buffer pointers, so after
its 256-byte buffer filled up, it would keep repeating those bytes
over and over in the output until the destination buffer filled up. it
also failed to set the error indicator for the stream on EILSEQ,
potentially allowing output to continue after the error.

fix integer overflow of tm_year in __secs_to_tm

the overflow check for years+100 did not account for the extra
year computed from the remaining months. instead, perform this
check after obtaining the final number of years.

fix ldso reserved library name handling

If a DT_NEEDED entry was the prefix of a reserved library name
(up to the first dot) then it was incorrectly treated as a libc
reserved name.

e.g. libp.so dependency was not loaded as it matched libpthread
reserved name.