sys/kern/link_elf.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ddb.h"
  33 #include "opt_gdb.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #ifdef GPROF
  38 #include <sys/gmon.h>
  39 #endif
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/mount.h>
  45 #include <sys/pcpu.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/namei.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/vnode.h>
  50 #include <sys/linker.h>
  51
  52 #include <machine/elf.h>
  53
  54 #include <net/vnet.h>
  55
  56 #include <security/mac/mac_framework.h>
  57
  58 #include <vm/vm.h>
  59 #include <vm/vm_param.h>
  60 #ifdef SPARSE_MAPPING
  61 #include <vm/vm_object.h>
  62 #include <vm/vm_kern.h>
  63 #include <vm/vm_extern.h>
  64 #endif
  65 #include <vm/pmap.h>
  66 #include <vm/vm_map.h>
  67
  68 #include <sys/link_elf.h>
  69
  70 #ifdef DDB_CTF
  71 #include <sys/zlib.h>
  72 #endif
  73
  74 #include "linker_if.h"
  75
  76 #define MAXSEGS 4
  77
  78 typedef struct elf_file {
  79         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  80         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  81         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  82 #ifdef SPARSE_MAPPING
  83         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  84 #endif
  85         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  86         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  87         Elf_Hashelt     nchains;
  88         const Elf_Hashelt *buckets;
  89         const Elf_Hashelt *chains;
  90         caddr_t         hash;
  91         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  92         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  93         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  94         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  95         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  96         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
  97         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
  98         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
  99         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
 100         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
 101         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
 102         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
 103         caddr_t         modptr;
 104         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 105         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 106         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 107         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 108         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 109         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 110         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 111         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 112         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 113         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 114         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 115         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 116         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 117         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 118 #ifdef VIMAGE
 119         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 120         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 121         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 122 #endif
 123 #ifdef GDB
 124         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 125 #endif
 126 } *elf_file_t;
 127
 128 struct elf_set {
 129         Elf_Addr        es_start;
 130         Elf_Addr        es_stop;
 131         Elf_Addr        es_base;
 132         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 133 };
 134
 135 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 136
 137 #include <kern/kern_ctf.c>
 138
 139 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 140 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 141                                       const char *, linker_file_t *);
 142 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 143 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 144                     linker_file_t *);
 145 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 146                     c_linker_sym_t *);
 147 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 148                     linker_symval_t *);
 149 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 150                     c_linker_sym_t *, long *);
 151
 152 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 153 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 154 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 155                     void ***, void ***, int *);
 156 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 157                     int (*)(const char *, void *), void *);
 158 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 159                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 160 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 161 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 162 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 163 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 164
 165 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 166         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 167         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 168         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 169         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 170         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 171         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 172         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 173         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 174         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 175         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 176         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 177         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 178         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 179         { 0, 0 }
 180 };
 181
 182 static struct linker_class link_elf_class = {
 183 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 184         "elf32",
 185 #else
 186         "elf64",
 187 #endif
 188         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 189 };
 190
 191 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 192 static int      relocate_file(elf_file_t);
 193 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 194
 195 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 196 #ifdef VIMAGE
 197 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 198 #endif
 199
 200 static void
 201 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 202 {
 203         struct elf_set *set, *iter;
 204
 205         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 206         set->es_start = start;
 207         set->es_stop = stop;
 208         set->es_base = base;
 209
 210         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 211
 212                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 213                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 214                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 215                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 216                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 217
 218                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 219                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 220                         break;
 221                 }
 222         }
 223
 224         if (iter == NULL)
 225                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 226 }
 227
 228 static int
 229 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 230 {
 231         struct elf_set *set;
 232
 233         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 234                 if (addr < set->es_start)
 235                         return (0);
 236                 if (addr < set->es_stop) {
 237                         *start = set->es_start;
 238                         *base = set->es_base;
 239                         return (1);
 240                 }
 241         }
 242
 243         return (0);
 244 }
 245
 246 static void
 247 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 248 {
 249         struct elf_set *set;
 250
 251         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 252                 if (start < set->es_start)
 253                         break;
 254                 if (start == set->es_start) {
 255                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 256                         free(set, M_LINKER);
 257                         return;
 258                 }
 259         }
 260         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 261             (uintmax_t)start));
 262 }
 263
 264 #ifdef GDB
 265 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 266
 267 /*
 268  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 269  */
 270 struct r_debug r_debug;
 271
 272 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 273         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 274 } while (0)
 275
 276 /*
 277  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 278  */
 279 static void
 280 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 281               struct link_map *dummy_two __unused)
 282 {
 283 }
 284
 285 static void
 286 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 287 {
 288         struct link_map *prev;
 289
 290         l->l_next = NULL;
 291
 292         if (r_debug.r_map == NULL) {
 293                 /* Add first. */
 294                 l->l_prev = NULL;
 295                 r_debug.r_map = l;
 296         } else {
 297                 /* Append to list. */
 298                 for (prev = r_debug.r_map;
 299                     prev->l_next != NULL;
 300                     prev = prev->l_next)
 301                         ;
 302                 l->l_prev = prev;
 303                 prev->l_next = l;
 304         }
 305 }
 306
 307 static void
 308 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 309 {
 310         if (l->l_prev == NULL) {
 311                 /* Remove first. */
 312                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 313                         l->l_next->l_prev = NULL;
 314         } else {
 315                 /* Remove any but first. */
 316                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 317                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 318         }
 319 }
 320 #endif /* GDB */
 321
 322 /*
 323  * The kernel symbol table starts here.
 324  */
 325 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 326
 327 static void
 328 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 329 {
 330         if (filename == NULL)
 331                 printf("kldload: %s\n", s);
 332         else
 333                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 334 }
 335
 336 static void
 337 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 338 {
 339         void (**ctor)(void);
 340         size_t i, cnt;
 341
 342         if (addr == NULL || size == 0)
 343                 return;
 344         cnt = size / sizeof(*ctor);
 345         ctor = (void *)addr;
 346         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 347                 if (ctor[i] != NULL)
 348                         (*ctor[i])();
 349         }
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 354  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 355  */
 356 static int
 357 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 358 {
 359 #ifdef GDB
 360         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 361         char *newfilename;
 362 #endif
 363         int error;
 364
 365         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 366         error = elf_cpu_load_file(lf);
 367         if (error != 0)
 368                 return (error);
 369
 370 #ifdef GDB
 371         GDB_STATE(RT_ADD);
 372         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 373         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 374         strcpy(newfilename, lf->filename);
 375         ef->gdb.l_name = newfilename;
 376         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 377         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 378         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 379 #endif
 380
 381         /* Invoke .ctors */
 382         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 383         return (0);
 384 }
 385
 386 extern vm_offset_t __startkernel;
 387
 388 static void
 389 link_elf_init(void* arg)
 390 {
 391         Elf_Dyn *dp;
 392         Elf_Addr *ctors_addrp;
 393         Elf_Size *ctors_sizep;
 394         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 395         elf_file_t ef;
 396         char *modname;
 397
 398         linker_add_class(&link_elf_class);
 399
 400         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 401         modname = NULL;
 402         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 403         if (modptr == NULL)
 404                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 405         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 406         if (modname == NULL)
 407                 modname = "kernel";
 408         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 409         if (linker_kernel_file == NULL)
 410                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 411                     __func__);
 412
 413         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 414         ef->preloaded = 1;
 415 #ifdef __powerpc__
 416         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 417 #else
 418         ef->address = 0;
 419 #endif
 420 #ifdef SPARSE_MAPPING
 421         ef->object = 0;
 422 #endif
 423         ef->dynamic = dp;
 424
 425         if (dp != NULL)
 426                 parse_dynamic(ef);
 427         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 428         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 429
 430         if (modptr != NULL) {
 431                 ef->modptr = modptr;
 432                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 433                 if (baseptr != NULL)
 434                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 435                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 436                 if (sizeptr != NULL)
 437                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 438                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 439                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 440                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 441                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 442                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 443                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 444                             *ctors_addrp;
 445                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 446                 }
 447         }
 448         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 449
 450 #ifdef GDB
 451         r_debug.r_map = NULL;
 452         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 453         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 454 #endif
 455
 456         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 457         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 458         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 459 #ifdef VIMAGE
 460         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 461 #endif
 462 }
 463
 464 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, 0);
 465
 466 static int
 467 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 468 {
 469         caddr_t pointer;
 470         caddr_t ssym, esym, base;
 471         caddr_t strtab;
 472         int strcnt;
 473         Elf_Sym *symtab;
 474         int symcnt;
 475
 476         if (ef->modptr == NULL)
 477                 return (0);
 478         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 479             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 480         if (pointer == NULL)
 481                 return (0);
 482         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 483         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 484             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 485         if (pointer == NULL)
 486                 return (0);
 487         esym = *(caddr_t *)pointer;
 488
 489         base = ssym;
 490
 491         symcnt = *(long *)base;
 492         base += sizeof(long);
 493         symtab = (Elf_Sym *)base;
 494         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 495
 496         if (base > esym || base < ssym) {
 497                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 498                 return (EINVAL);
 499         }
 500
 501         strcnt = *(long *)base;
 502         base += sizeof(long);
 503         strtab = base;
 504         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 505
 506         if (base > esym || base < ssym) {
 507                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 508                 return (EINVAL);
 509         }
 510
 511         ef->ddbsymtab = symtab;
 512         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 513         ef->ddbstrtab = strtab;
 514         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 515
 516         return (0);
 517 }
 518
 519 static int
 520 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 521 {
 522         Elf_Dyn *dp;
 523         int plttype = DT_REL;
 524
 525         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 526                 switch (dp->d_tag) {
 527                 case DT_HASH:
 528                 {
 529                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 530                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 531                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 532                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 533                         ef->nchains = hashtab[1];
 534                         ef->buckets = hashtab + 2;
 535                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 536                         break;
 537                 }
 538                 case DT_STRTAB:
 539                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 540                         break;
 541                 case DT_STRSZ:
 542                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 543                         break;
 544                 case DT_SYMTAB:
 545                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 546                         break;
 547                 case DT_SYMENT:
 548                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 549                                 return (ENOEXEC);
 550                         break;
 551                 case DT_PLTGOT:
 552                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 553                         break;
 554                 case DT_REL:
 555                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 556                         break;
 557                 case DT_RELSZ:
 558                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 559                         break;
 560                 case DT_RELENT:
 561                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 562                                 return (ENOEXEC);
 563                         break;
 564                 case DT_JMPREL:
 565                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 566                         break;
 567                 case DT_PLTRELSZ:
 568                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 569                         break;
 570                 case DT_RELA:
 571                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 572                         break;
 573                 case DT_RELASZ:
 574                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 575                         break;
 576                 case DT_RELAENT:
 577                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 578                                 return (ENOEXEC);
 579                         break;
 580                 case DT_PLTREL:
 581                         plttype = dp->d_un.d_val;
 582                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 583                                 return (ENOEXEC);
 584                         break;
 585 #ifdef GDB
 586                 case DT_DEBUG:
 587                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 588                         break;
 589 #endif
 590                 }
 591         }
 592
 593         if (plttype == DT_RELA) {
 594                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 595                 ef->pltrel = NULL;
 596                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 597                 ef->pltrelsize = 0;
 598         }
 599
 600         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 601         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 602         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 603         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 604
 605         return (0);
 606 }
 607
 608 static int
 609 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 610 {
 611         int count;
 612         int error;
 613
 614         ef->pcpu_start = 0;
 615         ef->pcpu_stop = 0;
 616         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "pcpu", (void ***)&ef->pcpu_start,
 617             (void ***)&ef->pcpu_stop, &count);
 618         /* Error just means there is no pcpu set to relocate. */
 619         if (error != 0)
 620                 return (0);
 621         count *= sizeof(void *);
 622         /*
 623          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 624          * initialization from the data section and then initialize
 625          * all per-cpu storage from that.
 626          */
 627         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(count);
 628         if (ef->pcpu_base == 0)
 629                 return (ENOSPC);
 630         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, count);
 631         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, count);
 632         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 633             ef->pcpu_base);
 634
 635         return (0);
 636 }
 637
 638 #ifdef VIMAGE
 639 static int
 640 parse_vnet(elf_file_t ef)
 641 {
 642         int count;
 643         int error;
 644
 645         ef->vnet_start = 0;
 646         ef->vnet_stop = 0;
 647         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 648             (void ***)&ef->vnet_stop, &count);
 649         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 650         if (error != 0)
 651                 return (0);
 652         count *= sizeof(void *);
 653         /*
 654          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 655          * initialization from the data section and then initialize
 656          * all per-vnet storage from that.
 657          */
 658         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(count);
 659         if (ef->vnet_base == 0)
 660                 return (ENOSPC);
 661         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, count);
 662         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, count);
 663         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 664             ef->vnet_base);
 665
 666         return (0);
 667 }
 668 #endif
 669
 670 static int
 671 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 672     const char* filename, linker_file_t *result)
 673 {
 674         Elf_Addr *ctors_addrp;
 675         Elf_Size *ctors_sizep;
 676         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 677         char *type;
 678         elf_file_t ef;
 679         linker_file_t lf;
 680         int error;
 681         vm_offset_t dp;
 682
 683         /* Look to see if we have the file preloaded */
 684         modptr = preload_search_by_name(filename);
 685         if (modptr == NULL)
 686                 return (ENOENT);
 687
 688         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 689         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 690         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 691         dynptr = preload_search_info(modptr,
 692             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 693         if (type == NULL ||
 694             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 695              strcmp(type, "elf module") != 0))
 696                 return (EFTYPE);
 697         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 698                 return (EINVAL);
 699
 700         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 701         if (lf == NULL)
 702                 return (ENOMEM);
 703
 704         ef = (elf_file_t) lf;
 705         ef->preloaded = 1;
 706         ef->modptr = modptr;
 707         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 708 #ifdef SPARSE_MAPPING
 709         ef->object = 0;
 710 #endif
 711         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 712         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 713         lf->address = ef->address;
 714         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 715
 716         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 717             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 718         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 719             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 720         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 721                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 722                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 723         }
 724
 725         error = parse_dynamic(ef);
 726         if (error == 0)
 727                 error = parse_dpcpu(ef);
 728 #ifdef VIMAGE
 729         if (error == 0)
 730                 error = parse_vnet(ef);
 731 #endif
 732         if (error != 0) {
 733                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 734                 return (error);
 735         }
 736         link_elf_reloc_local(lf);
 737         *result = lf;
 738         return (0);
 739 }
 740
 741 static int
 742 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 743 {
 744         elf_file_t ef;
 745         int error;
 746
 747         ef = (elf_file_t) lf;
 748         error = relocate_file(ef);
 749         if (error != 0)
 750                 return (error);
 751         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 752
 753         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 754 }
 755
 756 static int
 757 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 758     linker_file_t* result)
 759 {
 760         struct nameidata nd;
 761         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 762         Elf_Ehdr *hdr;
 763         caddr_t firstpage;
 764         int nbytes, i;
 765         Elf_Phdr *phdr;
 766         Elf_Phdr *phlimit;
 767         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 768         int nsegs;
 769         Elf_Phdr *phdyn;
 770         caddr_t mapbase;
 771         size_t mapsize;
 772         Elf_Addr base_vaddr;
 773         Elf_Addr base_vlimit;
 774         int error = 0;
 775         ssize_t resid;
 776         int flags;
 777         elf_file_t ef;
 778         linker_file_t lf;
 779         Elf_Shdr *shdr;
 780         int symtabindex;
 781         int symstrindex;
 782         int shstrindex;
 783         int symcnt;
 784         int strcnt;
 785         char *shstrs;
 786
 787         shdr = NULL;
 788         lf = NULL;
 789         shstrs = NULL;
 790
 791         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 792         flags = FREAD;
 793         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 794         if (error != 0)
 795                 return (error);
 796         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 797         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 798                 error = ENOEXEC;
 799                 firstpage = NULL;
 800                 goto out;
 801         }
 802 #ifdef MAC
 803         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 804         if (error != 0) {
 805                 firstpage = NULL;
 806                 goto out;
 807         }
 808 #endif
 809
 810         /*
 811          * Read the elf header from the file.
 812          */
 813         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 814         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 815         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 816             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 817             &resid, td);
 818         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 819         if (error != 0)
 820                 goto out;
 821
 822         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 823                 error = ENOEXEC;
 824                 goto out;
 825         }
 826
 827         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 828             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 829                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 830                 error = ENOEXEC;
 831                 goto out;
 832         }
 833         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 834             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 835                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 836                 error = ENOEXEC;
 837                 goto out;
 838         }
 839         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 840                 error = ENOSYS;
 841                 goto out;
 842         }
 843         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 844                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 845                 error = ENOEXEC;
 846                 goto out;
 847         }
 848
 849         /*
 850          * We rely on the program header being in the first page.
 851          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 852          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 853          * things considerably.
 854          */
 855         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 856               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 857               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 858                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 859
 860         /*
 861          * Scan the program header entries, and save key information.
 862          *
 863          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 864          * in that order.
 865          */
 866         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 867         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 868         nsegs = 0;
 869         phdyn = NULL;
 870         while (phdr < phlimit) {
 871                 switch (phdr->p_type) {
 872                 case PT_LOAD:
 873                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 874                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 875                                 error = ENOEXEC;
 876                                 goto out;
 877                         }
 878                         /*
 879                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 880                          */
 881                         segs[nsegs] = phdr;
 882                         ++nsegs;
 883                         break;
 884
 885                 case PT_DYNAMIC:
 886                         phdyn = phdr;
 887                         break;
 888
 889                 case PT_INTERP:
 890                         error = ENOSYS;
 891                         goto out;
 892                 }
 893
 894                 ++phdr;
 895         }
 896         if (phdyn == NULL) {
 897                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
 898                 error = ENOEXEC;
 899                 goto out;
 900         }
 901         if (nsegs == 0) {
 902                 link_elf_error(filename, "No sections");
 903                 error = ENOEXEC;
 904                 goto out;
 905         }
 906
 907         /*
 908          * Allocate the entire address space of the object, to stake
 909          * out our contiguous region, and to establish the base
 910          * address for relocation.
 911          */
 912         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 913         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
 914             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
 915         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 916
 917         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 918         if (lf == NULL) {
 919                 error = ENOMEM;
 920                 goto out;
 921         }
 922
 923         ef = (elf_file_t) lf;
 924 #ifdef SPARSE_MAPPING
 925         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 926         if (ef->object == NULL) {
 927                 error = ENOMEM;
 928                 goto out;
 929         }
 930         ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
 931         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
 932             (vm_offset_t *) &ef->address, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
 933             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 934         if (error != 0) {
 935                 vm_object_deallocate(ef->object);
 936                 ef->object = 0;
 937                 goto out;
 938         }
 939 #else
 940         ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 941 #endif
 942         mapbase = ef->address;
 943
 944         /*
 945          * Read the text and data sections and zero the bss.
 946          */
 947         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
 948                 caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 949                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 950                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 951                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 952                     &resid, td);
 953                 if (error != 0)
 954                         goto out;
 955                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 956                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 957
 958 #ifdef SPARSE_MAPPING
 959                 /*
 960                  * Wire down the pages
 961                  */
 962                 error = vm_map_wire(kernel_map,
 963                     (vm_offset_t) segbase,
 964                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 965                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
 966                 if (error != KERN_SUCCESS) {
 967                         error = ENOMEM;
 968                         goto out;
 969                 }
 970 #endif
 971         }
 972
 973 #ifdef GPROF
 974         /* Update profiling information with the new text segment. */
 975         mtx_lock(&Giant);
 976         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
 977             segs[0]->p_memsz));
 978         mtx_unlock(&Giant);
 979 #endif
 980
 981         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 982
 983         lf->address = ef->address;
 984         lf->size = mapsize;
 985
 986         error = parse_dynamic(ef);
 987         if (error != 0)
 988                 goto out;
 989         error = parse_dpcpu(ef);
 990         if (error != 0)
 991                 goto out;
 992 #ifdef VIMAGE
 993         error = parse_vnet(ef);
 994         if (error != 0)
 995                 goto out;
 996 #endif
 997         link_elf_reloc_local(lf);
 998
 999         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1000         error = linker_load_dependencies(lf);
1001         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1002         if (error != 0)
1003                 goto out;
1004         error = relocate_file(ef);
1005         if (error != 0)
1006                 goto out;
1007
1008         /*
1009          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1010          * strip it!)
1011          */
1012         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1013         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1014                 goto nosyms;
1015         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1016         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1017             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1018             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1019             &resid, td);
1020         if (error != 0)
1021                 goto out;
1022
1023         /* Read section string table */
1024         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1025         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1026             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1027                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1028                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1029                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1030                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1031                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1032                 if (error)
1033                         goto out;
1034         }
1035
1036         symtabindex = -1;
1037         symstrindex = -1;
1038         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1039                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1040                         symtabindex = i;
1041                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1042                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1043                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1044                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1045                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1046                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1047                 }
1048         }
1049         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1050                 goto nosyms;
1051
1052         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1053         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1054         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1055         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1056
1057         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1058             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1059             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1060             &resid, td);
1061         if (error != 0)
1062                 goto out;
1063         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1064             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1065             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1066             &resid, td);
1067         if (error != 0)
1068                 goto out;
1069
1070         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1071         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1072         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1073         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1074
1075 nosyms:
1076         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1077         if (error != 0)
1078                 goto out;
1079
1080         *result = lf;
1081
1082 out:
1083         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1084         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1085         if (error != 0 && lf != NULL)
1086                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1087         free(shdr, M_LINKER);
1088         free(firstpage, M_LINKER);
1089         free(shstrs, M_LINKER);
1090
1091         return (error);
1092 }
1093
1094 Elf_Addr
1095 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1096 {
1097         elf_file_t ef;
1098
1099         ef = (elf_file_t)lf;
1100         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1101                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1102 #ifdef VIMAGE
1103         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1104                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1105 #endif
1106         return (x);
1107 }
1108
1109
1110 static void
1111 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1112 {
1113         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1114
1115         if (ef->pcpu_base != 0) {
1116                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1117                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1118                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1119         }
1120 #ifdef VIMAGE
1121         if (ef->vnet_base != 0) {
1122                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1123                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1124                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1125         }
1126 #endif
1127 #ifdef GDB
1128         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1129                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1130                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1131                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1132                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1133         }
1134 #endif
1135
1136         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1137         elf_cpu_unload_file(file);
1138
1139         if (ef->preloaded) {
1140                 link_elf_unload_preload(file);
1141                 return;
1142         }
1143
1144 #ifdef SPARSE_MAPPING
1145         if (ef->object != NULL) {
1146                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1147                     (vm_offset_t) ef->address
1148                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1149         }
1150 #else
1151         free(ef->address, M_LINKER);
1152 #endif
1153         free(ef->symbase, M_LINKER);
1154         free(ef->strbase, M_LINKER);
1155         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1156         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1157         free(ef->typoff, M_LINKER);
1158 }
1159
1160 static void
1161 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1162 {
1163         if (file->filename != NULL)
1164                 preload_delete_name(file->filename);
1165 }
1166
1167 static const char *
1168 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1169 {
1170         const Elf_Sym *ref;
1171
1172         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1173                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1174                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1175         }
1176         return (NULL);
1177 }
1178
1179 static int
1180 relocate_file(elf_file_t ef)
1181 {
1182         const Elf_Rel *rellim;
1183         const Elf_Rel *rel;
1184         const Elf_Rela *relalim;
1185         const Elf_Rela *rela;
1186         const char *symname;
1187
1188         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1189         rel = ef->rel;
1190         if (rel != NULL) {
1191                 rellim = (const Elf_Rel *)
1192                     ((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1193                 while (rel < rellim) {
1194                         if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1195                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
1196                                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
1197                                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
1198                                 return (ENOENT);
1199                         }
1200                         rel++;
1201                 }
1202         }
1203
1204         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1205         rela = ef->rela;
1206         if (rela != NULL) {
1207                 relalim = (const Elf_Rela *)
1208                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1209                 while (rela < relalim) {
1210                         if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1211                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
1212                                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
1213                                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n",
1214                                     symname);
1215                                 return (ENOENT);
1216                         }
1217                         rela++;
1218                 }
1219         }
1220
1221         /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
1222         rel = ef->pltrel;
1223         if (rel != NULL) {
1224                 rellim = (const Elf_Rel *)
1225                     ((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
1226                 while (rel < rellim) {
1227                         if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1228                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
1229                                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
1230                                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n",
1231                                     symname);
1232                                 return (ENOENT);
1233                         }
1234                         rel++;
1235                 }
1236         }
1237
1238         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1239         rela = ef->pltrela;
1240         if (rela != NULL) {
1241                 relalim = (const Elf_Rela *)
1242                     ((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
1243                 while (rela < relalim) {
1244                         if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1245                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
1246                                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
1247                                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n",
1248                                     symname);
1249                                 return (ENOENT);
1250                         }
1251                         rela++;
1252                 }
1253         }
1254
1255         return (0);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1260  * this.  It is specified by the System V ABI.
1261  */
1262 static unsigned long
1263 elf_hash(const char *name)
1264 {
1265         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1266         unsigned long h = 0;
1267         unsigned long g;
1268
1269         while (*p != '\0') {
1270                 h = (h << 4) + *p++;
1271                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1272                         h ^= g >> 24;
1273                 h &= ~g;
1274         }
1275         return (h);
1276 }
1277
1278 static int
1279 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
1280 {
1281         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1282         unsigned long symnum;
1283         const Elf_Sym* symp;
1284         const char *strp;
1285         unsigned long hash;
1286         int i;
1287
1288         /* If we don't have a hash, bail. */
1289         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1290                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1291                 return (ENOENT);
1292         }
1293
1294         /* First, search hashed global symbols */
1295         hash = elf_hash(name);
1296         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1297
1298         while (symnum != STN_UNDEF) {
1299                 if (symnum >= ef->nchains) {
1300                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1301                         return (ENOENT);
1302                 }
1303
1304                 symp = ef->symtab + symnum;
1305                 if (symp->st_name == 0) {
1306                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1307                         return (ENOENT);
1308                 }
1309
1310                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1311
1312                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1313                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1314                             (symp->st_value != 0 &&
1315                              ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1316                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1317                                 return (0);
1318                         }
1319                         return (ENOENT);
1320                 }
1321
1322                 symnum = ef->chains[symnum];
1323         }
1324
1325         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1326         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1327                 return (ENOENT);
1328
1329         /* Exhaustive search */
1330         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1331                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1332                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1333                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1334                             (symp->st_value != 0 &&
1335                              ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1336                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1337                                 return (0);
1338                         }
1339                         return (ENOENT);
1340                 }
1341         }
1342
1343         return (ENOENT);
1344 }
1345
1346 static int
1347 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1348     linker_symval_t *symval)
1349 {
1350         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1351         const Elf_Sym* es = (const Elf_Sym*) sym;
1352
1353         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1354                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1355                 symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1356                 symval->size = es->st_size;
1357                 return (0);
1358         }
1359         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1360                 return (ENOENT);
1361         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1362                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1363                 symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1364                 symval->size = es->st_size;
1365                 return (0);
1366         }
1367         return (ENOENT);
1368 }
1369
1370 static int
1371 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1372     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1373 {
1374         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1375         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1376         u_long diff = off;
1377         u_long st_value;
1378         const Elf_Sym* es;
1379         const Elf_Sym* best = NULL;
1380         int i;
1381
1382         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1383                 if (es->st_name == 0)
1384                         continue;
1385                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1386                 if (off >= st_value) {
1387                         if (off - st_value < diff) {
1388                                 diff = off - st_value;
1389                                 best = es;
1390                                 if (diff == 0)
1391                                         break;
1392                         } else if (off - st_value == diff) {
1393                                 best = es;
1394                         }
1395                 }
1396         }
1397         if (best == NULL)
1398                 *diffp = off;
1399         else
1400                 *diffp = diff;
1401         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1402
1403         return (0);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Look up a linker set on an ELF system.
1408  */
1409 static int
1410 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1411     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1412 {
1413         c_linker_sym_t sym;
1414         linker_symval_t symval;
1415         char *setsym;
1416         void **start, **stop;
1417         int len, error = 0, count;
1418
1419         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1420         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1421
1422         /* get address of first entry */
1423         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1424         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1425         if (error != 0)
1426                 goto out;
1427         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1428         if (symval.value == 0) {
1429                 error = ESRCH;
1430                 goto out;
1431         }
1432         start = (void **)symval.value;
1433
1434         /* get address of last entry */
1435         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1436         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1437         if (error != 0)
1438                 goto out;
1439         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1440         if (symval.value == 0) {
1441                 error = ESRCH;
1442                 goto out;
1443         }
1444         stop = (void **)symval.value;
1445
1446         /* and the number of entries */
1447         count = stop - start;
1448
1449         /* and copy out */
1450         if (startp != NULL)
1451                 *startp = start;
1452         if (stopp != NULL)
1453                 *stopp = stop;
1454         if (countp != NULL)
1455                 *countp = count;
1456
1457 out:
1458         free(setsym, M_LINKER);
1459         return (error);
1460 }
1461
1462 static int
1463 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1464   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1465 {
1466         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1467         const Elf_Sym *symp;
1468         int i, error;
1469
1470         /* Exhaustive search */
1471         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1472                 if (symp->st_value != 0 &&
1473                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC) {
1474                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1475                         if (error != 0)
1476                                 return (error);
1477                 }
1478         }
1479         return (0);
1480 }
1481
1482 static int
1483 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1484     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1485 {
1486         linker_symval_t symval;
1487         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1488         const Elf_Sym* symp;
1489         int i, error;
1490
1491         /* Exhaustive search */
1492         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1493                 if (symp->st_value != 0 &&
1494                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC) {
1495                         error = link_elf_symbol_values(file,
1496                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1497                         if (error != 0)
1498                                 return (error);
1499                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1500                         if (error != 0)
1501                                 return (error);
1502                 }
1503         }
1504         return (0);
1505 }
1506
1507 const Elf_Sym *
1508 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1509 {
1510         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1511
1512         if (symidx >= ef->nchains)
1513                 return (NULL);
1514         return (ef->symtab + symidx);
1515 }
1516
1517 const char *
1518 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1519 {
1520         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1521         const Elf_Sym *sym;
1522
1523         if (symidx >= ef->nchains)
1524                 return (NULL);
1525         sym = ef->symtab + symidx;
1526         return (ef->strtab + sym->st_name);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1531  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1532  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1533  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1534  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1535  */
1536 static int
1537 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1538 {
1539         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1540         const Elf_Sym *sym;
1541         const char *symbol;
1542         Elf_Addr addr, start, base;
1543
1544         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1545         if (symidx >= ef->nchains) {
1546                 *res = 0;
1547                 return (EINVAL);
1548         }
1549
1550         sym = ef->symtab + symidx;
1551
1552         /*
1553          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1554          * fail because it may not be found through the hash table.
1555          */
1556         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1557                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1558                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1559                         *res = 0;
1560                         return (EINVAL);
1561                 }
1562                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1563                 return (0);
1564         }
1565
1566         /*
1567          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1568          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1569          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1570          * always be added.
1571          */
1572
1573         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1574
1575         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1576         if (*symbol == 0) {
1577                 *res = 0;
1578                 return (EINVAL);
1579         }
1580
1581         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1582         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1583                 *res = 0;
1584                 return (EINVAL);
1585         }
1586
1587         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1588                 addr = addr - start + base;
1589 #ifdef VIMAGE
1590         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1591                 addr = addr - start + base;
1592 #endif
1593         *res = addr;
1594         return (0);
1595 }
1596
1597 static void
1598 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1599 {
1600         const Elf_Rel *rellim;
1601         const Elf_Rel *rel;
1602         const Elf_Rela *relalim;
1603         const Elf_Rela *rela;
1604         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1605
1606         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1607         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1608                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1609                 while (rel < rellim) {
1610                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1611                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1612                         rel++;
1613                 }
1614         }
1615
1616         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1617         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1618                 relalim = (const Elf_Rela *)
1619                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1620                 while (rela < relalim) {
1621                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1622                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1623                         rela++;
1624                 }
1625         }
1626 }
1627
1628 static long
1629 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1630 {
1631         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1632
1633         *symtab = ef->ddbsymtab;
1634
1635         if (*symtab == NULL)
1636                 return (0);
1637
1638         return (ef->ddbsymcnt);
1639 }
1640
1641 static long
1642 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1643 {
1644         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1645
1646         *strtab = ef->ddbstrtab;
1647
1648         if (*strtab == NULL)
1649                 return (0);
1650
1651         return (ef->ddbstrcnt);
1652 }