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 #ifdef SPARSE_MAPPING
  44 #include <sys/mman.h>
  45 #endif
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/mount.h>
  48 #include <sys/pcpu.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/namei.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/linker.h>
  54
  55 #include <machine/elf.h>
  56
  57 #include <net/vnet.h>
  58
  59 #include <security/mac/mac_framework.h>
  60
  61 #include <vm/vm.h>
  62 #include <vm/vm_param.h>
  63 #ifdef SPARSE_MAPPING
  64 #include <vm/vm_object.h>
  65 #include <vm/vm_kern.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #endif
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70
  71 #include <sys/link_elf.h>
  72
  73 #ifdef DDB_CTF
  74 #include <sys/zlib.h>
  75 #endif
  76
  77 #include "linker_if.h"
  78
  79 #define MAXSEGS 4
  80
  81 typedef struct elf_file {
  82         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  83         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  84         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  85 #ifdef SPARSE_MAPPING
  86         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  87 #endif
  88         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  89         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  90         Elf_Hashelt     nchains;
  91         const Elf_Hashelt *buckets;
  92         const Elf_Hashelt *chains;
  93         caddr_t         hash;
  94         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  95         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  96         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  97         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  98         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  99         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 100         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
 101         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 102         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
 103         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
 104         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
 105         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
 106         caddr_t         modptr;
 107         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 108         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 109         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 110         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 111         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 112         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 113         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 114         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 115         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 116         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 117         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 118         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 119         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 120         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 121 #ifdef VIMAGE
 122         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 123         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 124         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 125 #endif
 126 #ifdef GDB
 127         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 128 #endif
 129 } *elf_file_t;
 130
 131 struct elf_set {
 132         Elf_Addr        es_start;
 133         Elf_Addr        es_stop;
 134         Elf_Addr        es_base;
 135         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 136 };
 137
 138 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 139
 140 #include <kern/kern_ctf.c>
 141
 142 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 143 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 144                                       const char *, linker_file_t *);
 145 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 146 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 147                     linker_file_t *);
 148 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 149                     c_linker_sym_t *);
 150 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 151                     linker_symval_t *);
 152 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 153                     c_linker_sym_t *, long *);
 154
 155 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 156 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 157 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 158                     void ***, void ***, int *);
 159 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 160                     int (*)(const char *, void *), void *);
 161 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 162                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 163 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 164 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 165 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 166 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 167
 168 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 169         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 170         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 171         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 172         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 173         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 174         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 175         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 176         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 177         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 178         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 179         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 180         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 181         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 182         KOBJMETHOD_END
 183 };
 184
 185 static struct linker_class link_elf_class = {
 186 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 187         "elf32",
 188 #else
 189         "elf64",
 190 #endif
 191         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 192 };
 193
 194 typedef int (*elf_reloc_fn)(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase,
 195     const void *data, int type, elf_lookup_fn lookup);
 196
 197 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 198 static int      relocate_file(elf_file_t);
 199 static int      relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup,
 200                     elf_reloc_fn reloc, bool ifuncs);
 201 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 202
 203 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 204 #ifdef VIMAGE
 205 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 206 #endif
 207
 208 static void
 209 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 210 {
 211         struct elf_set *set, *iter;
 212
 213         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 214         set->es_start = start;
 215         set->es_stop = stop;
 216         set->es_base = base;
 217
 218         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 219
 220                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 221                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 222                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 223                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 224                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 225
 226                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 227                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 228                         break;
 229                 }
 230         }
 231
 232         if (iter == NULL)
 233                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 234 }
 235
 236 static int
 237 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 238 {
 239         struct elf_set *set;
 240
 241         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 242                 if (addr < set->es_start)
 243                         return (0);
 244                 if (addr < set->es_stop) {
 245                         *start = set->es_start;
 246                         *base = set->es_base;
 247                         return (1);
 248                 }
 249         }
 250
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 static void
 255 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 256 {
 257         struct elf_set *set;
 258
 259         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 260                 if (start < set->es_start)
 261                         break;
 262                 if (start == set->es_start) {
 263                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 264                         free(set, M_LINKER);
 265                         return;
 266                 }
 267         }
 268         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 269             (uintmax_t)start));
 270 }
 271
 272 #ifdef GDB
 273 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 274
 275 /*
 276  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 277  */
 278 struct r_debug r_debug;
 279
 280 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 281         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 282 } while (0)
 283
 284 /*
 285  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 286  */
 287 static void
 288 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 289               struct link_map *dummy_two __unused)
 290 {
 291 }
 292
 293 static void
 294 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 295 {
 296         struct link_map *prev;
 297
 298         l->l_next = NULL;
 299
 300         if (r_debug.r_map == NULL) {
 301                 /* Add first. */
 302                 l->l_prev = NULL;
 303                 r_debug.r_map = l;
 304         } else {
 305                 /* Append to list. */
 306                 for (prev = r_debug.r_map;
 307                     prev->l_next != NULL;
 308                     prev = prev->l_next)
 309                         ;
 310                 l->l_prev = prev;
 311                 prev->l_next = l;
 312         }
 313 }
 314
 315 static void
 316 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 317 {
 318         if (l->l_prev == NULL) {
 319                 /* Remove first. */
 320                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 321                         l->l_next->l_prev = NULL;
 322         } else {
 323                 /* Remove any but first. */
 324                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 325                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 326         }
 327 }
 328 #endif /* GDB */
 329
 330 /*
 331  * The kernel symbol table starts here.
 332  */
 333 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 334
 335 static void
 336 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 337 {
 338         if (filename == NULL)
 339                 printf("kldload: %s\n", s);
 340         else
 341                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 342 }
 343
 344 static void
 345 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 346 {
 347         void (**ctor)(void);
 348         size_t i, cnt;
 349
 350         if (addr == NULL || size == 0)
 351                 return;
 352         cnt = size / sizeof(*ctor);
 353         ctor = (void *)addr;
 354         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 355                 if (ctor[i] != NULL)
 356                         (*ctor[i])();
 357         }
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 362  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 363  */
 364 static int
 365 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 366 {
 367 #ifdef GDB
 368         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 369         char *newfilename;
 370 #endif
 371         int error;
 372
 373         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 374         error = elf_cpu_load_file(lf);
 375         if (error != 0)
 376                 return (error);
 377
 378 #ifdef GDB
 379         GDB_STATE(RT_ADD);
 380         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 381         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 382         strcpy(newfilename, lf->filename);
 383         ef->gdb.l_name = newfilename;
 384         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 385         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 386         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 387 #endif
 388
 389         /* Invoke .ctors */
 390         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 391         return (0);
 392 }
 393
 394 extern vm_offset_t __startkernel, __endkernel;
 395
 396 static void
 397 link_elf_init(void* arg)
 398 {
 399         Elf_Dyn *dp;
 400         Elf_Addr *ctors_addrp;
 401         Elf_Size *ctors_sizep;
 402         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 403         elf_file_t ef;
 404         char *modname;
 405
 406         linker_add_class(&link_elf_class);
 407
 408         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 409         modname = NULL;
 410         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 411         if (modptr == NULL)
 412                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 413         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 414         if (modname == NULL)
 415                 modname = "kernel";
 416         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 417         if (linker_kernel_file == NULL)
 418                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 419                     __func__);
 420
 421         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 422         ef->preloaded = 1;
 423 #ifdef __powerpc__
 424         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 425 #else
 426         ef->address = 0;
 427 #endif
 428 #ifdef SPARSE_MAPPING
 429         ef->object = NULL;
 430 #endif
 431         ef->dynamic = dp;
 432
 433         if (dp != NULL)
 434                 parse_dynamic(ef);
 435 #ifdef __powerpc__
 436         linker_kernel_file->address = (caddr_t)__startkernel;
 437         linker_kernel_file->size = (intptr_t)(__endkernel - __startkernel);
 438 #else
 439         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 440         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 441 #endif
 442
 443         if (modptr != NULL) {
 444                 ef->modptr = modptr;
 445                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 446                 if (baseptr != NULL)
 447                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 448                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 449                 if (sizeptr != NULL)
 450                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 451                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 452                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 453                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 454                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 455                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 456                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 457                             *ctors_addrp;
 458                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 459                 }
 460         }
 461         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 462
 463 #ifdef GDB
 464         r_debug.r_map = NULL;
 465         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 466         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 467 #endif
 468
 469         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 470         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 471         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 472 #ifdef VIMAGE
 473         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 474 #endif
 475 }
 476
 477 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, NULL);
 478
 479 static int
 480 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 481 {
 482         caddr_t pointer;
 483         caddr_t ssym, esym, base;
 484         caddr_t strtab;
 485         int strcnt;
 486         Elf_Sym *symtab;
 487         int symcnt;
 488
 489         if (ef->modptr == NULL)
 490                 return (0);
 491         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 492             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 493         if (pointer == NULL)
 494                 return (0);
 495         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 496         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 497             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 498         if (pointer == NULL)
 499                 return (0);
 500         esym = *(caddr_t *)pointer;
 501
 502         base = ssym;
 503
 504         symcnt = *(long *)base;
 505         base += sizeof(long);
 506         symtab = (Elf_Sym *)base;
 507         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 508
 509         if (base > esym || base < ssym) {
 510                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 511                 return (EINVAL);
 512         }
 513
 514         strcnt = *(long *)base;
 515         base += sizeof(long);
 516         strtab = base;
 517         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 518
 519         if (base > esym || base < ssym) {
 520                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 521                 return (EINVAL);
 522         }
 523
 524         ef->ddbsymtab = symtab;
 525         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 526         ef->ddbstrtab = strtab;
 527         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 528
 529         return (0);
 530 }
 531
 532 static int
 533 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 534 {
 535         Elf_Dyn *dp;
 536         int plttype = DT_REL;
 537
 538         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 539                 switch (dp->d_tag) {
 540                 case DT_HASH:
 541                 {
 542                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 543                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 544                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 545                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 546                         ef->nchains = hashtab[1];
 547                         ef->buckets = hashtab + 2;
 548                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 549                         break;
 550                 }
 551                 case DT_STRTAB:
 552                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 553                         break;
 554                 case DT_STRSZ:
 555                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 556                         break;
 557                 case DT_SYMTAB:
 558                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 559                         break;
 560                 case DT_SYMENT:
 561                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 562                                 return (ENOEXEC);
 563                         break;
 564                 case DT_PLTGOT:
 565                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 566                         break;
 567                 case DT_REL:
 568                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 569                         break;
 570                 case DT_RELSZ:
 571                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 572                         break;
 573                 case DT_RELENT:
 574                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 575                                 return (ENOEXEC);
 576                         break;
 577                 case DT_JMPREL:
 578                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 579                         break;
 580                 case DT_PLTRELSZ:
 581                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 582                         break;
 583                 case DT_RELA:
 584                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 585                         break;
 586                 case DT_RELASZ:
 587                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 588                         break;
 589                 case DT_RELAENT:
 590                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 591                                 return (ENOEXEC);
 592                         break;
 593                 case DT_PLTREL:
 594                         plttype = dp->d_un.d_val;
 595                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 596                                 return (ENOEXEC);
 597                         break;
 598 #ifdef GDB
 599                 case DT_DEBUG:
 600                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 601                         break;
 602 #endif
 603                 }
 604         }
 605
 606         if (plttype == DT_RELA) {
 607                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 608                 ef->pltrel = NULL;
 609                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 610                 ef->pltrelsize = 0;
 611         }
 612
 613         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 614         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 615         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 616         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 617
 618         return (0);
 619 }
 620
 621 static int
 622 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 623 {
 624         int error, size;
 625
 626         ef->pcpu_start = 0;
 627         ef->pcpu_stop = 0;
 628         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "pcpu", (void ***)&ef->pcpu_start,
 629             (void ***)&ef->pcpu_stop, NULL);
 630         /* Error just means there is no pcpu set to relocate. */
 631         if (error != 0)
 632                 return (0);
 633         size = (uintptr_t)ef->pcpu_stop - (uintptr_t)ef->pcpu_start;
 634         /* Empty set? */
 635         if (size < 1)
 636                 return (0);
 637         /*
 638          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 639          * initialization from the data section and then initialize
 640          * all per-cpu storage from that.
 641          */
 642         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(size);
 643         if (ef->pcpu_base == 0) {
 644                 printf("%s: pcpu module space is out of space; "
 645                     "cannot allocate %d for %s\n",
 646                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 647                 return (ENOSPC);
 648         }
 649         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, size);
 650         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, size);
 651         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 652             ef->pcpu_base);
 653
 654         return (0);
 655 }
 656
 657 #ifdef VIMAGE
 658 static int
 659 parse_vnet(elf_file_t ef)
 660 {
 661         int error, size;
 662
 663         ef->vnet_start = 0;
 664         ef->vnet_stop = 0;
 665         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 666             (void ***)&ef->vnet_stop, NULL);
 667         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 668         if (error != 0)
 669                 return (0);
 670         size = (uintptr_t)ef->vnet_stop - (uintptr_t)ef->vnet_start;
 671         /* Empty set? */
 672         if (size < 1)
 673                 return (0);
 674         /*
 675          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 676          * initialization from the data section and then initialize
 677          * all per-vnet storage from that.
 678          */
 679         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(size);
 680         if (ef->vnet_base == 0) {
 681                 printf("%s: vnet module space is out of space; "
 682                     "cannot allocate %d for %s\n",
 683                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 684                 return (ENOSPC);
 685         }
 686         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, size);
 687         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, size);
 688         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 689             ef->vnet_base);
 690
 691         return (0);
 692 }
 693 #endif
 694
 695 static int
 696 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 697     const char* filename, linker_file_t *result)
 698 {
 699         Elf_Addr *ctors_addrp;
 700         Elf_Size *ctors_sizep;
 701         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 702         char *type;
 703         elf_file_t ef;
 704         linker_file_t lf;
 705         int error;
 706         vm_offset_t dp;
 707
 708         /* Look to see if we have the file preloaded */
 709         modptr = preload_search_by_name(filename);
 710         if (modptr == NULL)
 711                 return (ENOENT);
 712
 713         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 714         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 715         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 716         dynptr = preload_search_info(modptr,
 717             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 718         if (type == NULL ||
 719             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 720              strcmp(type, "elf module") != 0))
 721                 return (EFTYPE);
 722         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 723                 return (EINVAL);
 724
 725         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 726         if (lf == NULL)
 727                 return (ENOMEM);
 728
 729         ef = (elf_file_t) lf;
 730         ef->preloaded = 1;
 731         ef->modptr = modptr;
 732         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 733 #ifdef SPARSE_MAPPING
 734         ef->object = NULL;
 735 #endif
 736         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 737         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 738         lf->address = ef->address;
 739         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 740
 741         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 742             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 743         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 744             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 745         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 746                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 747                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 748         }
 749
 750         error = parse_dynamic(ef);
 751         if (error == 0)
 752                 error = parse_dpcpu(ef);
 753 #ifdef VIMAGE
 754         if (error == 0)
 755                 error = parse_vnet(ef);
 756 #endif
 757         if (error != 0) {
 758                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 759                 return (error);
 760         }
 761         link_elf_reloc_local(lf);
 762         *result = lf;
 763         return (0);
 764 }
 765
 766 static int
 767 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 768 {
 769         elf_file_t ef;
 770         int error;
 771
 772         ef = (elf_file_t) lf;
 773         error = relocate_file(ef);
 774         if (error != 0)
 775                 return (error);
 776         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 777
 778         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 779 }
 780
 781 static int
 782 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 783     linker_file_t* result)
 784 {
 785         struct nameidata nd;
 786         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 787         Elf_Ehdr *hdr;
 788         caddr_t firstpage, segbase;
 789         int nbytes, i;
 790         Elf_Phdr *phdr;
 791         Elf_Phdr *phlimit;
 792         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 793         int nsegs;
 794         Elf_Phdr *phdyn;
 795         caddr_t mapbase;
 796         size_t mapsize;
 797         Elf_Addr base_vaddr;
 798         Elf_Addr base_vlimit;
 799         int error = 0;
 800         ssize_t resid;
 801         int flags;
 802         elf_file_t ef;
 803         linker_file_t lf;
 804         Elf_Shdr *shdr;
 805         int symtabindex;
 806         int symstrindex;
 807         int shstrindex;
 808         int symcnt;
 809         int strcnt;
 810         char *shstrs;
 811
 812         shdr = NULL;
 813         lf = NULL;
 814         shstrs = NULL;
 815
 816         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 817         flags = FREAD;
 818         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 819         if (error != 0)
 820                 return (error);
 821         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 822         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 823                 error = ENOEXEC;
 824                 firstpage = NULL;
 825                 goto out;
 826         }
 827 #ifdef MAC
 828         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 829         if (error != 0) {
 830                 firstpage = NULL;
 831                 goto out;
 832         }
 833 #endif
 834
 835         /*
 836          * Read the elf header from the file.
 837          */
 838         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 839         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 840         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 841             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 842             &resid, td);
 843         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 844         if (error != 0)
 845                 goto out;
 846
 847         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 848                 error = ENOEXEC;
 849                 goto out;
 850         }
 851
 852         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 853             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 854                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 855                 error = ENOEXEC;
 856                 goto out;
 857         }
 858         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 859             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 860                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 861                 error = ENOEXEC;
 862                 goto out;
 863         }
 864         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 865                 error = ENOSYS;
 866                 goto out;
 867         }
 868         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 869                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 870                 error = ENOEXEC;
 871                 goto out;
 872         }
 873
 874         /*
 875          * We rely on the program header being in the first page.
 876          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 877          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 878          * things considerably.
 879          */
 880         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 881               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 882               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 883                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 884
 885         /*
 886          * Scan the program header entries, and save key information.
 887          *
 888          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 889          * in that order.
 890          */
 891         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 892         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 893         nsegs = 0;
 894         phdyn = NULL;
 895         while (phdr < phlimit) {
 896                 switch (phdr->p_type) {
 897                 case PT_LOAD:
 898                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 899                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 900                                 error = ENOEXEC;
 901                                 goto out;
 902                         }
 903                         /*
 904                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 905                          */
 906                         segs[nsegs] = phdr;
 907                         ++nsegs;
 908                         break;
 909
 910                 case PT_DYNAMIC:
 911                         phdyn = phdr;
 912                         break;
 913
 914                 case PT_INTERP:
 915                         error = ENOSYS;
 916                         goto out;
 917                 }
 918
 919                 ++phdr;
 920         }
 921         if (phdyn == NULL) {
 922                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
 923                 error = ENOEXEC;
 924                 goto out;
 925         }
 926         if (nsegs == 0) {
 927                 link_elf_error(filename, "No sections");
 928                 error = ENOEXEC;
 929                 goto out;
 930         }
 931
 932         /*
 933          * Allocate the entire address space of the object, to stake
 934          * out our contiguous region, and to establish the base
 935          * address for relocation.
 936          */
 937         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 938         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
 939             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
 940         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 941
 942         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 943         if (lf == NULL) {
 944                 error = ENOMEM;
 945                 goto out;
 946         }
 947
 948         ef = (elf_file_t) lf;
 949 #ifdef SPARSE_MAPPING
 950         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_PHYS, atop(mapsize));
 951         if (ef->object == NULL) {
 952                 error = ENOMEM;
 953                 goto out;
 954         }
 955 #ifdef __amd64__
 956         mapbase = (caddr_t)KERNBASE;
 957 #else
 958         mapbase = (caddr_t)vm_map_min(kernel_map);
 959 #endif
 960         /*
 961          * Mapping protections are downgraded after relocation processing.
 962          */
 963         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
 964             (vm_offset_t *)&mapbase, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
 965             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 966         if (error != 0) {
 967                 vm_object_deallocate(ef->object);
 968                 ef->object = NULL;
 969                 goto out;
 970         }
 971 #else
 972         mapbase = malloc(mapsize, M_LINKER, M_EXEC | M_WAITOK);
 973 #endif
 974         ef->address = mapbase;
 975
 976         /*
 977          * Read the text and data sections and zero the bss.
 978          */
 979         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
 980                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 981
 982 #ifdef SPARSE_MAPPING
 983                 /*
 984                  * Consecutive segments may have different mapping permissions,
 985                  * so be strict and verify that their mappings do not overlap.
 986                  */
 987                 if (((vm_offset_t)segbase & PAGE_MASK) != 0) {
 988                         error = EINVAL;
 989                         goto out;
 990                 }
 991
 992                 error = vm_map_wire(kernel_map,
 993                     (vm_offset_t)segbase,
 994                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
 995                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
 996                 if (error != KERN_SUCCESS) {
 997                         error = ENOMEM;
 998                         goto out;
 999                 }
1000 #endif
1001
1002                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1003                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
1004                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1005                     &resid, td);
1006                 if (error != 0)
1007                         goto out;
1008                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
1009                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
1010         }
1011
1012 #ifdef GPROF
1013         /* Update profiling information with the new text segment. */
1014         mtx_lock(&Giant);
1015         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
1016             segs[0]->p_memsz));
1017         mtx_unlock(&Giant);
1018 #endif
1019
1020         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
1021
1022         lf->address = ef->address;
1023         lf->size = mapsize;
1024
1025         error = parse_dynamic(ef);
1026         if (error != 0)
1027                 goto out;
1028         error = parse_dpcpu(ef);
1029         if (error != 0)
1030                 goto out;
1031 #ifdef VIMAGE
1032         error = parse_vnet(ef);
1033         if (error != 0)
1034                 goto out;
1035 #endif
1036         link_elf_reloc_local(lf);
1037
1038         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1039         error = linker_load_dependencies(lf);
1040         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1041         if (error != 0)
1042                 goto out;
1043         error = relocate_file(ef);
1044         if (error != 0)
1045                 goto out;
1046
1047 #ifdef SPARSE_MAPPING
1048         /*
1049          * Downgrade permissions on text segment mappings now that relocation
1050          * processing is complete.  Restrict permissions on read-only segments.
1051          */
1052         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1053                 vm_prot_t prot;
1054
1055                 if (segs[i]->p_type != PT_LOAD)
1056                         continue;
1057
1058                 prot = VM_PROT_READ;
1059                 if ((segs[i]->p_flags & PF_W) != 0)
1060                         prot |= VM_PROT_WRITE;
1061                 if ((segs[i]->p_flags & PF_X) != 0)
1062                         prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1063                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1064                 error = vm_map_protect(kernel_map,
1065                     (vm_offset_t)segbase,
1066                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
1067                     prot, FALSE);
1068                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1069                         error = ENOMEM;
1070                         goto out;
1071                 }
1072         }
1073 #endif
1074
1075         /*
1076          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1077          * strip it!)
1078          */
1079         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1080         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1081                 goto nosyms;
1082         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1083         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1084             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1085             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1086             &resid, td);
1087         if (error != 0)
1088                 goto out;
1089
1090         /* Read section string table */
1091         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1092         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1093             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1094                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1095                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1096                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1097                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1098                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1099                 if (error)
1100                         goto out;
1101         }
1102
1103         symtabindex = -1;
1104         symstrindex = -1;
1105         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1106                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1107                         symtabindex = i;
1108                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1109                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1110                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1111                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1112                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1113                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1114                 }
1115         }
1116         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1117                 goto nosyms;
1118
1119         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1120         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1121         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1122         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1123
1124         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1125             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1126             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1127             &resid, td);
1128         if (error != 0)
1129                 goto out;
1130         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1131             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1132             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1133             &resid, td);
1134         if (error != 0)
1135                 goto out;
1136
1137         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1138         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1139         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1140         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1141
1142 nosyms:
1143         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1144         if (error != 0)
1145                 goto out;
1146
1147         *result = lf;
1148
1149 out:
1150         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1151         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1152         if (error != 0 && lf != NULL)
1153                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1154         free(shdr, M_LINKER);
1155         free(firstpage, M_LINKER);
1156         free(shstrs, M_LINKER);
1157
1158         return (error);
1159 }
1160
1161 Elf_Addr
1162 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1163 {
1164         elf_file_t ef;
1165
1166         KASSERT(lf->ops->cls == (kobj_class_t)&link_elf_class,
1167             ("elf_relocaddr: unexpected linker file %p", lf));
1168
1169         ef = (elf_file_t)lf;
1170         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1171                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1172 #ifdef VIMAGE
1173         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1174                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1175 #endif
1176         return (x);
1177 }
1178
1179
1180 static void
1181 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1182 {
1183         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1184
1185         if (ef->pcpu_base != 0) {
1186                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1187                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1188                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1189         }
1190 #ifdef VIMAGE
1191         if (ef->vnet_base != 0) {
1192                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1193                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1194                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1195         }
1196 #endif
1197 #ifdef GDB
1198         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1199                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1200                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1201                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1202                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1203         }
1204 #endif
1205
1206         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1207         elf_cpu_unload_file(file);
1208
1209         if (ef->preloaded) {
1210                 link_elf_unload_preload(file);
1211                 return;
1212         }
1213
1214 #ifdef SPARSE_MAPPING
1215         if (ef->object != NULL) {
1216                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1217                     (vm_offset_t) ef->address
1218                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1219         }
1220 #else
1221         free(ef->address, M_LINKER);
1222 #endif
1223         free(ef->symbase, M_LINKER);
1224         free(ef->strbase, M_LINKER);
1225         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1226         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1227         free(ef->typoff, M_LINKER);
1228 }
1229
1230 static void
1231 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1232 {
1233         if (file->pathname != NULL)
1234                 preload_delete_name(file->pathname);
1235 }
1236
1237 static const char *
1238 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1239 {
1240         const Elf_Sym *ref;
1241
1242         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1243                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1244                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1245         }
1246         return (NULL);
1247 }
1248
1249 static int
1250 symbol_type(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1251 {
1252         const Elf_Sym *ref;
1253
1254         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1255                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1256                 return (ELF_ST_TYPE(ref->st_info));
1257         }
1258         return (STT_NOTYPE);
1259 }
1260
1261 static int
1262 relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup, elf_reloc_fn reloc,
1263     bool ifuncs)
1264 {
1265         const Elf_Rel *rel;
1266         const Elf_Rela *rela;
1267         const char *symname;
1268
1269 #define APPLY_RELOCS(iter, tbl, tblsize, type) do {                     \
1270         for ((iter) = (tbl); (iter) != NULL &&                          \
1271             (iter) < (tbl) + (tblsize) / sizeof(*(iter)); (iter)++) {   \
1272                 if ((symbol_type(ef, (iter)->r_info) ==                 \
1273                     STT_GNU_IFUNC ||                                    \
1274                     elf_is_ifunc_reloc((iter)->r_info)) != ifuncs)      \
1275                         continue;                                       \
1276                 if (reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address,               \
1277                     (iter), (type), lookup)) {                          \
1278                         symname = symbol_name(ef, (iter)->r_info);      \
1279                         printf("link_elf: symbol %s undefined\n",       \
1280                             symname);                                   \
1281                         return (ENOENT);                                \
1282                 }                                                       \
1283         }                                                               \
1284 } while (0)
1285
1286         APPLY_RELOCS(rel, ef->rel, ef->relsize, ELF_RELOC_REL);
1287         APPLY_RELOCS(rela, ef->rela, ef->relasize, ELF_RELOC_RELA);
1288         APPLY_RELOCS(rel, ef->pltrel, ef->pltrelsize, ELF_RELOC_REL);
1289         APPLY_RELOCS(rela, ef->pltrela, ef->pltrelasize, ELF_RELOC_RELA);
1290
1291 #undef APPLY_RELOCS
1292
1293         return (0);
1294 }
1295
1296 static int
1297 relocate_file(elf_file_t ef)
1298 {
1299         int error;
1300
1301         error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, false);
1302         if (error == 0)
1303                 error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, true);
1304         return (error);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1309  * this.  It is specified by the System V ABI.
1310  */
1311 static unsigned long
1312 elf_hash(const char *name)
1313 {
1314         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1315         unsigned long h = 0;
1316         unsigned long g;
1317
1318         while (*p != '\0') {
1319                 h = (h << 4) + *p++;
1320                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1321                         h ^= g >> 24;
1322                 h &= ~g;
1323         }
1324         return (h);
1325 }
1326
1327 static int
1328 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char *name, c_linker_sym_t *sym)
1329 {
1330         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1331         unsigned long symnum;
1332         const Elf_Sym* symp;
1333         const char *strp;
1334         unsigned long hash;
1335         int i;
1336
1337         /* If we don't have a hash, bail. */
1338         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1339                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1340                 return (ENOENT);
1341         }
1342
1343         /* First, search hashed global symbols */
1344         hash = elf_hash(name);
1345         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1346
1347         while (symnum != STN_UNDEF) {
1348                 if (symnum >= ef->nchains) {
1349                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1350                         return (ENOENT);
1351                 }
1352
1353                 symp = ef->symtab + symnum;
1354                 if (symp->st_name == 0) {
1355                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1356                         return (ENOENT);
1357                 }
1358
1359                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1360
1361                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1362                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1363                             (symp->st_value != 0 &&
1364                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1365                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1366                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1367                                 return (0);
1368                         }
1369                         return (ENOENT);
1370                 }
1371
1372                 symnum = ef->chains[symnum];
1373         }
1374
1375         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1376         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1377                 return (ENOENT);
1378
1379         /* Exhaustive search */
1380         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1381                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1382                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1383                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1384                             (symp->st_value != 0 &&
1385                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1386                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1387                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1388                                 return (0);
1389                         }
1390                         return (ENOENT);
1391                 }
1392         }
1393
1394         return (ENOENT);
1395 }
1396
1397 static int
1398 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1399     linker_symval_t *symval)
1400 {
1401         elf_file_t ef;
1402         const Elf_Sym *es;
1403         caddr_t val;
1404
1405         ef = (elf_file_t)lf;
1406         es = (const Elf_Sym *)sym;
1407         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1408                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1409                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1410                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1411                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1412                 symval->value = val;
1413                 symval->size = es->st_size;
1414                 return (0);
1415         }
1416         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1417                 return (ENOENT);
1418         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1419                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1420                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1421                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1422                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1423                 symval->value = val;
1424                 symval->size = es->st_size;
1425                 return (0);
1426         }
1427         return (ENOENT);
1428 }
1429
1430 static int
1431 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1432     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1433 {
1434         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1435         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1436         u_long diff = off;
1437         u_long st_value;
1438         const Elf_Sym* es;
1439         const Elf_Sym* best = NULL;
1440         int i;
1441
1442         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1443                 if (es->st_name == 0)
1444                         continue;
1445                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1446                 if (off >= st_value) {
1447                         if (off - st_value < diff) {
1448                                 diff = off - st_value;
1449                                 best = es;
1450                                 if (diff == 0)
1451                                         break;
1452                         } else if (off - st_value == diff) {
1453                                 best = es;
1454                         }
1455                 }
1456         }
1457         if (best == NULL)
1458                 *diffp = off;
1459         else
1460                 *diffp = diff;
1461         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1462
1463         return (0);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Look up a linker set on an ELF system.
1468  */
1469 static int
1470 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1471     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1472 {
1473         c_linker_sym_t sym;
1474         linker_symval_t symval;
1475         char *setsym;
1476         void **start, **stop;
1477         int len, error = 0, count;
1478
1479         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1480         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1481
1482         /* get address of first entry */
1483         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1484         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1485         if (error != 0)
1486                 goto out;
1487         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1488         if (symval.value == 0) {
1489                 error = ESRCH;
1490                 goto out;
1491         }
1492         start = (void **)symval.value;
1493
1494         /* get address of last entry */
1495         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1496         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1497         if (error != 0)
1498                 goto out;
1499         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1500         if (symval.value == 0) {
1501                 error = ESRCH;
1502                 goto out;
1503         }
1504         stop = (void **)symval.value;
1505
1506         /* and the number of entries */
1507         count = stop - start;
1508
1509         /* and copy out */
1510         if (startp != NULL)
1511                 *startp = start;
1512         if (stopp != NULL)
1513                 *stopp = stop;
1514         if (countp != NULL)
1515                 *countp = count;
1516
1517 out:
1518         free(setsym, M_LINKER);
1519         return (error);
1520 }
1521
1522 static int
1523 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1524   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1525 {
1526         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1527         const Elf_Sym *symp;
1528         int i, error;
1529
1530         /* Exhaustive search */
1531         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1532                 if (symp->st_value != 0 &&
1533                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1534                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1535                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1536                         if (error != 0)
1537                                 return (error);
1538                 }
1539         }
1540         return (0);
1541 }
1542
1543 static int
1544 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1545     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1546 {
1547         linker_symval_t symval;
1548         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1549         const Elf_Sym* symp;
1550         int i, error;
1551
1552         /* Exhaustive search */
1553         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1554                 if (symp->st_value != 0 &&
1555                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1556                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1557                         error = link_elf_symbol_values(file,
1558                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1559                         if (error != 0)
1560                                 return (error);
1561                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1562                         if (error != 0)
1563                                 return (error);
1564                 }
1565         }
1566         return (0);
1567 }
1568
1569 const Elf_Sym *
1570 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1571 {
1572         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1573
1574         if (symidx >= ef->nchains)
1575                 return (NULL);
1576         return (ef->symtab + symidx);
1577 }
1578
1579 const char *
1580 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1581 {
1582         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1583         const Elf_Sym *sym;
1584
1585         if (symidx >= ef->nchains)
1586                 return (NULL);
1587         sym = ef->symtab + symidx;
1588         return (ef->strtab + sym->st_name);
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1593  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1594  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1595  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1596  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1597  */
1598 static int
1599 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1600 {
1601         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1602         const Elf_Sym *sym;
1603         const char *symbol;
1604         Elf_Addr addr, start, base;
1605
1606         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1607         if (symidx >= ef->nchains) {
1608                 *res = 0;
1609                 return (EINVAL);
1610         }
1611
1612         sym = ef->symtab + symidx;
1613
1614         /*
1615          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1616          * fail because it may not be found through the hash table.
1617          */
1618         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1619                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1620                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1621                         *res = 0;
1622                         return (EINVAL);
1623                 }
1624                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1625                 return (0);
1626         }
1627
1628         /*
1629          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1630          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1631          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1632          * always be added.
1633          */
1634
1635         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1636
1637         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1638         if (*symbol == 0) {
1639                 *res = 0;
1640                 return (EINVAL);
1641         }
1642
1643         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1644         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1645                 *res = 0;
1646                 return (EINVAL);
1647         }
1648
1649         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1650                 addr = addr - start + base;
1651 #ifdef VIMAGE
1652         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1653                 addr = addr - start + base;
1654 #endif
1655         *res = addr;
1656         return (0);
1657 }
1658
1659 static void
1660 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1661 {
1662         const Elf_Rel *rellim;
1663         const Elf_Rel *rel;
1664         const Elf_Rela *relalim;
1665         const Elf_Rela *rela;
1666         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1667
1668         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1669         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1670                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1671                 while (rel < rellim) {
1672                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1673                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1674                         rel++;
1675                 }
1676         }
1677
1678         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1679         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1680                 relalim = (const Elf_Rela *)
1681                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1682                 while (rela < relalim) {
1683                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1684                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1685                         rela++;
1686                 }
1687         }
1688 }
1689
1690 static long
1691 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1692 {
1693         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1694
1695         *symtab = ef->ddbsymtab;
1696
1697         if (*symtab == NULL)
1698                 return (0);
1699
1700         return (ef->ddbsymcnt);
1701 }
1702
1703 static long
1704 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1705 {
1706         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1707
1708         *strtab = ef->ddbstrtab;
1709
1710         if (*strtab == NULL)
1711                 return (0);
1712
1713         return (ef->ddbstrcnt);
1714 }
1715
1716 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
1717 /*
1718  * Use this lookup routine when performing relocations early during boot.
1719  * The generic lookup routine depends on kobj, which is not initialized
1720  * at that point.
1721  */
1722 static int
1723 elf_lookup_ifunc(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps __unused,
1724     Elf_Addr *res)
1725 {
1726         elf_file_t ef;
1727         const Elf_Sym *symp;
1728         caddr_t val;
1729
1730         ef = (elf_file_t)lf;
1731         symp = ef->symtab + symidx;
1732         if (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1733                 val = (caddr_t)ef->address + symp->st_value;
1734                 *res = ((Elf_Addr (*)(void))val)();
1735                 return (0);
1736         }
1737         return (ENOENT);
1738 }
1739
1740 void
1741 link_elf_ireloc(caddr_t kmdp)
1742 {
1743         struct elf_file eff;
1744         elf_file_t ef;
1745
1746         ef = &eff;
1747
1748         bzero_early(ef, sizeof(*ef));
1749
1750         ef->modptr = kmdp;
1751         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
1752         parse_dynamic(ef);
1753         ef->address = 0;
1754         link_elf_preload_parse_symbols(ef);
1755         relocate_file1(ef, elf_lookup_ifunc, elf_reloc, true);
1756 }
1757 #endif