]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/link_elf.c
(MFp4)
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / link_elf.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  */
26
27 #include <sys/cdefs.h>
28 __FBSDID("$FreeBSD$");
29
30 #include "opt_gdb.h"
31 #include "opt_mac.h"
32
33 #include <sys/param.h>
34 #include <sys/systm.h>
35 #ifdef GPROF
36 #include <sys/gmon.h>
37 #endif
38 #include <sys/kernel.h>
39 #include <sys/lock.h>
40 #include <sys/malloc.h>
41 #include <sys/mutex.h>
42 #include <sys/mount.h>
43 #include <sys/proc.h>
44 #include <sys/namei.h>
45 #include <sys/fcntl.h>
46 #include <sys/vnode.h>
47 #include <sys/linker.h>
48
49 #include <machine/elf.h>
50
51 #include <security/mac/mac_framework.h>
52
53 #include <vm/vm.h>
54 #include <vm/vm_param.h>
55 #ifdef SPARSE_MAPPING
56 #include <vm/vm_object.h>
57 #include <vm/vm_kern.h>
58 #include <vm/vm_extern.h>
59 #endif
60 #include <vm/pmap.h>
61 #include <vm/vm_map.h>
62
63 #include <sys/link_elf.h>
64
65 #include "linker_if.h"
66
67 #define MAXSEGS 4
68
69 typedef struct elf_file {
70     struct linker_file  lf;             /* Common fields */
71     int                 preloaded;      /* Was file pre-loaded */
72     caddr_t             address;        /* Relocation address */
73 #ifdef SPARSE_MAPPING
74     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
75 #endif
76     Elf_Dyn*            dynamic;        /* Symbol table etc. */
77     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
78     Elf_Hashelt         nchains;
79     const Elf_Hashelt*  buckets;
80     const Elf_Hashelt*  chains;
81     caddr_t             hash;
82     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
83     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
84     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
85     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
86     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
87     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
88     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
89     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
90     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
91     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
92     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
93     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
94     caddr_t             modptr;
95     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
96     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
97     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
98     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
99     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
100     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
101 #ifdef GDB
102     struct link_map     gdb;            /* hooks for gdb */
103 #endif
104 } *elf_file_t;
105
106 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
107 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
108                                       const char*, linker_file_t*);
109 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
110 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char*, linker_file_t*);
111 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
112                                        c_linker_sym_t*);
113 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
114 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
115                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
116
117 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
118 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
119 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
120                                     void ***, void ***, int *);
121 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
122                                 int (*)(const char *, void *),
123                                 void *);
124 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
125 static Elf_Addr elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps);
126
127 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
128     KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,    link_elf_lookup_symbol),
129     KOBJMETHOD(linker_symbol_values,    link_elf_symbol_values),
130     KOBJMETHOD(linker_search_symbol,    link_elf_search_symbol),
131     KOBJMETHOD(linker_unload,           link_elf_unload_file),
132     KOBJMETHOD(linker_load_file,        link_elf_load_file),
133     KOBJMETHOD(linker_link_preload,     link_elf_link_preload),
134     KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish, link_elf_link_preload_finish),
135     KOBJMETHOD(linker_lookup_set,       link_elf_lookup_set),
136     KOBJMETHOD(linker_each_function_name, link_elf_each_function_name),
137     { 0, 0 }
138 };
139
140 static struct linker_class link_elf_class = {
141 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
142     "elf32",
143 #else
144     "elf64",
145 #endif
146     link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
147 };
148
149 static int              parse_dynamic(elf_file_t ef);
150 static int              relocate_file(elf_file_t ef);
151 static int              link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef);
152
153 #ifdef GDB
154 static void             r_debug_state(struct r_debug *dummy_one,
155                                       struct link_map *dummy_two);
156
157 /*
158  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
159  */
160 struct r_debug r_debug;
161
162 #define GDB_STATE(s)    r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL);
163
164 /*
165  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
166  */
167 static void
168 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
169               struct link_map *dummy_two __unused)
170 {
171 }
172
173 static void
174 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
175 {
176     struct link_map *prev;
177
178     l->l_next = NULL;
179
180     if (r_debug.r_map == NULL) {
181         /* Add first. */
182         l->l_prev = NULL;
183         r_debug.r_map = l;
184     } else {
185         /* Append to list. */
186         for (prev = r_debug.r_map; prev->l_next != NULL; prev = prev->l_next)
187             ;
188         l->l_prev = prev;
189         prev->l_next = l;
190     }
191 }
192
193 static void
194 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
195 {
196     if (l->l_prev == NULL) {
197         /* Remove first. */
198         if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
199             l->l_next->l_prev = NULL;
200     } else {
201         /* Remove any but first. */
202         if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
203             l->l_next->l_prev = l->l_prev;
204     }
205 }
206 #endif /* GDB */
207
208 #ifdef __ia64__
209 Elf_Addr link_elf_get_gp(linker_file_t);
210 #endif
211
212 /*
213  * The kernel symbol table starts here.
214  */
215 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
216
217 static void
218 link_elf_error(const char *s)
219 {
220     printf("kldload: %s\n", s);
221 }
222
223 /*
224  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
225  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
226  */
227 static int
228 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
229 {
230 #ifdef GDB
231     elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
232     char *newfilename;
233 #endif
234     int error;
235
236     /* Notify MD code that a module is being loaded. */
237     error = elf_cpu_load_file(lf);
238     if (error)
239         return (error);
240
241 #ifdef GDB
242     GDB_STATE(RT_ADD);
243     ef->gdb.l_addr = lf->address;
244     newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
245     strcpy(newfilename, lf->filename);
246     ef->gdb.l_name = newfilename;
247     ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
248     link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
249     GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
250 #endif
251
252     return (0);
253 }
254
255 static void
256 link_elf_init(void* arg)
257 {
258     Elf_Dyn     *dp;
259     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
260     elf_file_t  ef;
261     char        *modname;
262
263     linker_add_class(&link_elf_class);
264
265     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
266     modname = NULL;
267     modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
268     if (modptr == NULL)
269         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
270     if (modptr)
271         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
272     if (modname == NULL)
273         modname = "kernel";
274     linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
275     if (linker_kernel_file == NULL)
276         panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
277
278     ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
279     ef->preloaded = 1;
280     ef->address = 0;
281 #ifdef SPARSE_MAPPING
282     ef->object = 0;
283 #endif
284     ef->dynamic = dp;
285
286     if (dp)
287         parse_dynamic(ef);
288     linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
289     linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
290
291     if (modptr) {
292         ef->modptr = modptr;
293         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
294         if (baseptr)
295             linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
296         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
297         if (sizeptr)
298             linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
299     }
300     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
301
302 #ifdef GDB
303     r_debug.r_map = NULL;
304     r_debug.r_brk = r_debug_state;
305     r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
306 #endif
307
308     (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
309     linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
310 }
311
312 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, 0);
313
314 static int
315 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
316 {
317     caddr_t     pointer;
318     caddr_t     ssym, esym, base;
319     caddr_t     strtab;
320     int         strcnt;
321     Elf_Sym*    symtab;
322     int         symcnt;
323
324     if (ef->modptr == NULL)
325         return 0;
326     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
327     if (pointer == NULL)
328         return 0;
329     ssym = *(caddr_t *)pointer;
330     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
331     if (pointer == NULL)
332         return 0;
333     esym = *(caddr_t *)pointer;
334
335     base = ssym;
336
337     symcnt = *(long *)base;
338     base += sizeof(long);
339     symtab = (Elf_Sym *)base;
340     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
341
342     if (base > esym || base < ssym) {
343         printf("Symbols are corrupt!\n");
344         return EINVAL;
345     }
346
347     strcnt = *(long *)base;
348     base += sizeof(long);
349     strtab = base;
350     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
351
352     if (base > esym || base < ssym) {
353         printf("Symbols are corrupt!\n");
354         return EINVAL;
355     }
356
357     ef->ddbsymtab = symtab;
358     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
359     ef->ddbstrtab = strtab;
360     ef->ddbstrcnt = strcnt;
361
362     return 0;
363 }
364
365 static int
366 parse_dynamic(elf_file_t ef)
367 {
368     Elf_Dyn *dp;
369     int plttype = DT_REL;
370
371     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
372         switch (dp->d_tag) {
373         case DT_HASH:
374         {
375             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
376             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
377                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
378             ef->nbuckets = hashtab[0];
379             ef->nchains = hashtab[1];
380             ef->buckets = hashtab + 2;
381             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
382             break;
383         }
384         case DT_STRTAB:
385             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
386             break;
387         case DT_STRSZ:
388             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
389             break;
390         case DT_SYMTAB:
391             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
392             break;
393         case DT_SYMENT:
394             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
395                 return ENOEXEC;
396             break;
397         case DT_PLTGOT:
398             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
399             break;
400         case DT_REL:
401             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
402             break;
403         case DT_RELSZ:
404             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
405             break;
406         case DT_RELENT:
407             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
408                 return ENOEXEC;
409             break;
410         case DT_JMPREL:
411             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
412             break;
413         case DT_PLTRELSZ:
414             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
415             break;
416         case DT_RELA:
417             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
418             break;
419         case DT_RELASZ:
420             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
421             break;
422         case DT_RELAENT:
423             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
424                 return ENOEXEC;
425             break;
426         case DT_PLTREL:
427             plttype = dp->d_un.d_val;
428             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
429                 return ENOEXEC;
430             break;
431 #ifdef GDB
432         case DT_DEBUG:
433             dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr) &r_debug;
434             break;
435 #endif
436         }
437     }
438
439     if (plttype == DT_RELA) {
440         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
441         ef->pltrel = NULL;
442         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
443         ef->pltrelsize = 0;
444     }
445
446     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
447     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
448     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
449     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
450
451     return 0;
452 }
453
454 static int
455 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
456                       const char* filename, linker_file_t *result)
457 {
458     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
459     char                *type;
460     elf_file_t          ef;
461     linker_file_t       lf;
462     int                 error;
463     vm_offset_t         dp;
464
465     /* Look to see if we have the file preloaded */
466     modptr = preload_search_by_name(filename);
467     if (modptr == NULL)
468         return ENOENT;
469
470     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
471     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
472     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
473     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
474     if (type == NULL ||
475         (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
476          strcmp(type, "elf module") != 0))
477         return (EFTYPE);
478     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
479         return (EINVAL);
480
481     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
482     if (lf == NULL) {
483         return ENOMEM;
484     }
485
486     ef = (elf_file_t) lf;
487     ef->preloaded = 1;
488     ef->modptr = modptr;
489     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
490 #ifdef SPARSE_MAPPING
491     ef->object = 0;
492 #endif
493     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
494     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
495     lf->address = ef->address;
496     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
497
498     error = parse_dynamic(ef);
499     if (error) {
500         linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
501         return error;
502     }
503     link_elf_reloc_local(lf);
504     *result = lf;
505     return (0);
506 }
507
508 static int
509 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
510 {
511     elf_file_t          ef;
512     int error;
513
514     ef = (elf_file_t) lf;
515 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
516     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
517         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
518             continue;
519         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
520         error = linker_load_module(modname, lf);
521         if (error)
522             goto out;
523     }
524 #endif
525     error = relocate_file(ef);
526     if (error)
527         return error;
528     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
529
530     return (link_elf_link_common_finish(lf));
531 }
532
533 static int
534 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
535         linker_file_t* result)
536 {
537     struct nameidata nd;
538     struct thread* td = curthread;      /* XXX */
539     Elf_Ehdr *hdr;
540     caddr_t firstpage;
541     int nbytes, i;
542     Elf_Phdr *phdr;
543     Elf_Phdr *phlimit;
544     Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
545     int nsegs;
546     Elf_Phdr *phdyn;
547     Elf_Phdr *phphdr;
548     caddr_t mapbase;
549     size_t mapsize;
550     Elf_Off base_offset;
551     Elf_Addr base_vaddr;
552     Elf_Addr base_vlimit;
553     int error = 0;
554     int resid, flags;
555     elf_file_t ef;
556     linker_file_t lf;
557     Elf_Shdr *shdr;
558     int symtabindex;
559     int symstrindex;
560     int symcnt;
561     int strcnt;
562     int vfslocked;
563
564     shdr = NULL;
565     lf = NULL;
566
567     NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | MPSAFE, UIO_SYSSPACE, filename, td);
568     flags = FREAD;
569     error = vn_open(&nd, &flags, 0, -1);
570     if (error)
571         return error;
572     vfslocked = NDHASGIANT(&nd);
573     NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
574 #ifdef MAC
575     error = mac_check_kld_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
576     if (error) {
577         firstpage = NULL;
578         goto out;
579     }
580 #endif
581
582     /*
583      * Read the elf header from the file.
584      */
585     firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
586     if (firstpage == NULL) {
587         error = ENOMEM;
588         goto out;
589     }
590     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
591     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
592                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
593                     &resid, td);
594     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
595     if (error)
596         goto out;
597
598     if (!IS_ELF(*hdr)) {
599         error = ENOEXEC;
600         goto out;
601     }
602
603     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
604       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
605         link_elf_error("Unsupported file layout");
606         error = ENOEXEC;
607         goto out;
608     }
609     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
610       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
611         link_elf_error("Unsupported file version");
612         error = ENOEXEC;
613         goto out;
614     }
615     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
616         link_elf_error("Unsupported file type");
617         error = ENOEXEC;
618         goto out;
619     }
620     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
621         link_elf_error("Unsupported machine");
622         error = ENOEXEC;
623         goto out;
624     }
625
626     /*
627      * We rely on the program header being in the first page.  This is
628      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
629      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
630      */
631     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
632           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
633           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
634         link_elf_error("Unreadable program headers");
635
636     /*
637      * Scan the program header entries, and save key information.
638      *
639      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
640      * in that order.
641      */
642     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
643     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
644     nsegs = 0;
645     phdyn = NULL;
646     phphdr = NULL;
647     while (phdr < phlimit) {
648         switch (phdr->p_type) {
649
650         case PT_LOAD:
651             if (nsegs == MAXSEGS) {
652                 link_elf_error("Too many sections");
653                 error = ENOEXEC;
654                 goto out;
655             }
656             /*
657              * XXX: We just trust they come in right order ??
658              */
659             segs[nsegs] = phdr;
660             ++nsegs;
661             break;
662
663         case PT_PHDR:
664             phphdr = phdr;
665             break;
666
667         case PT_DYNAMIC:
668             phdyn = phdr;
669             break;
670
671         case PT_INTERP:
672             link_elf_error("Unsupported file type");
673             error = ENOEXEC;
674             goto out;
675         }
676
677         ++phdr;
678     }
679     if (phdyn == NULL) {
680         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
681         error = ENOEXEC;
682         goto out;
683     }
684     if (nsegs == 0) {
685         link_elf_error("No sections");
686         error = ENOEXEC;
687         goto out;
688     }
689
690     /*
691      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
692      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
693      */
694     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
695     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
696     base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr + 
697         segs[nsegs - 1]->p_memsz);
698     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
699
700     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
701     if (!lf) {
702         error = ENOMEM;
703         goto out;
704     }
705
706     ef = (elf_file_t) lf;
707 #ifdef SPARSE_MAPPING
708     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
709     if (ef->object == NULL) {
710         error = ENOMEM;
711         goto out;
712     }
713     ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
714     error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
715                         (vm_offset_t *) &ef->address,
716                         mapsize, 1,
717                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
718     if (error) {
719         vm_object_deallocate(ef->object);
720         ef->object = 0;
721         goto out;
722     }
723 #else
724     ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
725     if (!ef->address) {
726         error = ENOMEM;
727         goto out;
728     }
729 #endif
730     mapbase = ef->address;
731
732     /*
733      * Read the text and data sections and zero the bss.
734      */
735     for (i = 0; i < nsegs; i++) {
736         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
737         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
738                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
739                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
740                         &resid, td);
741         if (error) {
742             goto out;
743         }
744         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
745               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
746
747 #ifdef SPARSE_MAPPING
748         /*
749          * Wire down the pages
750          */
751         error = vm_map_wire(kernel_map,
752                     (vm_offset_t) segbase,
753                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
754                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
755         if (error != KERN_SUCCESS) {
756             error = ENOMEM;
757             goto out;
758         }
759 #endif
760     }
761
762 #ifdef GPROF
763     /* Update profiling information with the new text segment. */
764     mtx_lock(&Giant);
765     kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
766         segs[0]->p_memsz));
767     mtx_unlock(&Giant);
768 #endif
769
770     ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
771
772     lf->address = ef->address;
773     lf->size = mapsize;
774
775     error = parse_dynamic(ef);
776     if (error)
777         goto out;
778     link_elf_reloc_local(lf);
779
780     error = linker_load_dependencies(lf);
781     if (error)
782         goto out;
783 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
784     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
785         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
786             continue;
787         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
788         error = linker_load_module(modname, lf);
789         if (error)
790             goto out;
791     }
792 #endif
793     error = relocate_file(ef);
794     if (error)
795         goto out;
796
797     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
798     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
799     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
800         goto nosyms;
801     shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
802     if (shdr == NULL) {
803         error = ENOMEM;
804         goto out;
805     }
806     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
807                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
808                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
809                     &resid, td);
810     if (error)
811         goto out;
812     symtabindex = -1;
813     symstrindex = -1;
814     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
815         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
816             symtabindex = i;
817             symstrindex = shdr[i].sh_link;
818         }
819     }
820     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
821         goto nosyms;
822
823     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
824     ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
825     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
826     ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
827
828     if (ef->symbase == NULL || ef->strbase == NULL) {
829         error = ENOMEM;
830         goto out;
831     }
832     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
833                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
834                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
835                     &resid, td);
836     if (error)
837         goto out;
838     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
839                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
840                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
841                     &resid, td);
842     if (error)
843         goto out;
844
845     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
846     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
847     ef->ddbstrcnt = strcnt;
848     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
849
850     error = link_elf_link_common_finish(lf);
851     if (error)
852         goto out;
853
854 nosyms:
855
856     *result = lf;
857
858 out:
859     if (error && lf)
860         linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
861     if (shdr)
862         free(shdr, M_LINKER);
863     if (firstpage)
864         free(firstpage, M_LINKER);
865     VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
866     vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
867     VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
868
869     return error;
870 }
871
872 static void
873 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
874 {
875     elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
876
877 #ifdef GDB
878     if (ef->gdb.l_ld) {
879         GDB_STATE(RT_DELETE);
880         free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
881         link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
882         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
883     }
884 #endif
885
886     /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
887     elf_cpu_unload_file(file);
888
889     if (ef->preloaded) {
890         link_elf_unload_preload(file);
891         return;
892     }
893
894 #ifdef SPARSE_MAPPING
895     if (ef->object) {
896         vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
897                       (vm_offset_t) ef->address
898                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
899     }
900 #else
901     if (ef->address)
902         free(ef->address, M_LINKER);
903 #endif
904     if (ef->symbase)
905         free(ef->symbase, M_LINKER);
906     if (ef->strbase)
907         free(ef->strbase, M_LINKER);
908 }
909
910 static void
911 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
912 {
913     if (file->filename)
914         preload_delete_name(file->filename);
915 }
916
917 static const char *
918 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
919 {
920     const Elf_Sym *ref;
921
922     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
923         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
924         return ef->strtab + ref->st_name;
925     } else
926         return NULL;
927 }
928
929 static int
930 relocate_file(elf_file_t ef)
931 {
932     const Elf_Rel *rellim;
933     const Elf_Rel *rel;
934     const Elf_Rela *relalim;
935     const Elf_Rela *rela;
936     const char *symname;
937
938     /* Perform relocations without addend if there are any: */
939     rel = ef->rel;
940     if (rel) {
941         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
942         while (rel < rellim) {
943             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
944                           elf_lookup)) {
945                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
946                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
947                 return ENOENT;
948             }
949             rel++;
950         }
951     }
952
953     /* Perform relocations with addend if there are any: */
954     rela = ef->rela;
955     if (rela) {
956         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
957         while (rela < relalim) {
958             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
959                           elf_lookup)) {
960                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
961                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
962                 return ENOENT;
963             }
964             rela++;
965         }
966     }
967
968     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
969     rel = ef->pltrel;
970     if (rel) {
971         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
972         while (rel < rellim) {
973             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
974                           elf_lookup)) {
975                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
976                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
977                 return ENOENT;
978             }
979             rel++;
980         }
981     }
982
983     /* Perform relocations with addend if there are any: */
984     rela = ef->pltrela;
985     if (rela) {
986         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
987         while (rela < relalim) {
988             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
989                           elf_lookup)) {
990                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
991                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
992                 return ENOENT;
993             }
994             rela++;
995         }
996     }
997
998     return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1003  * this.  It is specified by the System V ABI.
1004  */
1005 static unsigned long
1006 elf_hash(const char *name)
1007 {
1008     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1009     unsigned long h = 0;
1010     unsigned long g;
1011
1012     while (*p != '\0') {
1013         h = (h << 4) + *p++;
1014         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1015             h ^= g >> 24;
1016         h &= ~g;
1017     }
1018     return h;
1019 }
1020
1021 static int
1022 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
1023 {
1024     elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1025     unsigned long symnum;
1026     const Elf_Sym* symp;
1027     const char *strp;
1028     unsigned long hash;
1029     int i;
1030
1031     /* If we don't have a hash, bail. */
1032     if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1033         printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1034         return ENOENT;
1035     }
1036
1037     /* First, search hashed global symbols */
1038     hash = elf_hash(name);
1039     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1040
1041     while (symnum != STN_UNDEF) {
1042         if (symnum >= ef->nchains) {
1043             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
1044             return ENOENT;
1045         }
1046
1047         symp = ef->symtab + symnum;
1048         if (symp->st_name == 0) {
1049             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
1050             return ENOENT;
1051         }
1052
1053         strp = ef->strtab + symp->st_name;
1054
1055         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1056             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1057                 (symp->st_value != 0 &&
1058                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1059                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1060                 return 0;
1061             } else
1062                 return ENOENT;
1063         }
1064
1065         symnum = ef->chains[symnum];
1066     }
1067
1068     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1069     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1070         return ENOENT;
1071
1072     /* Exhaustive search */
1073     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1074         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1075         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1076             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1077                 (symp->st_value != 0 &&
1078                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1079                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1080                 return 0;
1081             } else
1082                 return ENOENT;
1083         }
1084     }
1085
1086     return ENOENT;
1087 }
1088
1089 static int
1090 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t* symval)
1091 {
1092         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1093         const Elf_Sym* es = (const Elf_Sym*) sym;
1094
1095         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1096             symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1097             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1098             symval->size = es->st_size;
1099             return 0;
1100         }
1101         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1102             return ENOENT;
1103         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1104             symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1105             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1106             symval->size = es->st_size;
1107             return 0;
1108         }
1109         return ENOENT;
1110 }
1111
1112 static int
1113 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1114                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp)
1115 {
1116         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1117         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1118         u_long diff = off;
1119         u_long st_value;
1120         const Elf_Sym* es;
1121         const Elf_Sym* best = 0;
1122         int i;
1123
1124         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1125                 if (es->st_name == 0)
1126                         continue;
1127                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1128                 if (off >= st_value) {
1129                         if (off - st_value < diff) {
1130                                 diff = off - st_value;
1131                                 best = es;
1132                                 if (diff == 0)
1133                                         break;
1134                         } else if (off - st_value == diff) {
1135                                 best = es;
1136                         }
1137                 }
1138         }
1139         if (best == 0)
1140                 *diffp = off;
1141         else
1142                 *diffp = diff;
1143         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1144
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Look up a linker set on an ELF system.
1150  */
1151 static int
1152 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1153                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1154 {
1155         c_linker_sym_t sym;
1156         linker_symval_t symval;
1157         char *setsym;
1158         void **start, **stop;
1159         int len, error = 0, count;
1160
1161         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1162         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1163         if (setsym == NULL)
1164                 return ENOMEM;
1165
1166         /* get address of first entry */
1167         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1168         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1169         if (error)
1170                 goto out;
1171         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1172         if (symval.value == 0) {
1173                 error = ESRCH;
1174                 goto out;
1175         }
1176         start = (void **)symval.value;
1177
1178         /* get address of last entry */
1179         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1180         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1181         if (error)
1182                 goto out;
1183         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1184         if (symval.value == 0) {
1185                 error = ESRCH;
1186                 goto out;
1187         }
1188         stop = (void **)symval.value;
1189
1190         /* and the number of entries */
1191         count = stop - start;
1192
1193         /* and copy out */
1194         if (startp)
1195                 *startp = start;
1196         if (stopp)
1197                 *stopp = stop;
1198         if (countp)
1199                 *countp = count;
1200
1201 out:
1202         free(setsym, M_LINKER);
1203         return error;
1204 }
1205
1206 static int
1207 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1208   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque) {
1209     elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1210     const Elf_Sym* symp;
1211     int i, error;
1212         
1213     /* Exhaustive search */
1214     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1215         if (symp->st_value != 0 &&
1216             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC) {
1217                 error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1218                 if (error)
1219                     return (error);
1220         }
1221     }
1222     return (0);
1223 }
1224
1225 #ifdef __ia64__
1226 /*
1227  * Each KLD has its own GP. The GP value for each load module is given by
1228  * DT_PLTGOT on ia64. We need GP to construct function descriptors, but
1229  * don't have direct access to the ELF file structure. The link_elf_get_gp()
1230  * function returns the GP given a pointer to a generic linker file struct.
1231  */
1232 Elf_Addr
1233 link_elf_get_gp(linker_file_t lf)
1234 {
1235         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1236         return (Elf_Addr)ef->got;
1237 }
1238 #endif
1239
1240 const Elf_Sym *
1241 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1242 {
1243         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1244
1245         if (symidx >= ef->nchains)
1246                 return (NULL);
1247         return (ef->symtab + symidx);
1248 }
1249
1250 const char *
1251 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1252 {
1253         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1254         const Elf_Sym *sym;
1255
1256         if (symidx >= ef->nchains)
1257                 return (NULL);
1258         sym = ef->symtab + symidx;
1259         return (ef->strtab + sym->st_name);
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1264  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1265  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1266  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1267  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1268  */
1269 static Elf_Addr
1270 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps)
1271 {
1272         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1273         const Elf_Sym *sym;
1274         const char *symbol;
1275
1276         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1277         if (symidx >= ef->nchains)
1278                 return (0);
1279
1280         sym = ef->symtab + symidx;
1281
1282         /*
1283          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1284          * fail because it may not be found through the hash table.
1285          */
1286         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1287                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1288                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1289                         return (0);
1290                 return ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1291         }
1292
1293         /*
1294          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1295          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1296          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1297          * always be added.
1298          */
1299
1300         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1301
1302         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1303         if (*symbol == 0)
1304                 return (0);
1305
1306         return ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1307 }
1308
1309 static void
1310 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1311 {
1312     const Elf_Rel *rellim;
1313     const Elf_Rel *rel;
1314     const Elf_Rela *relalim;
1315     const Elf_Rela *rela;
1316     elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1317
1318     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1319     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1320         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1321         while (rel < rellim) {
1322             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1323                             elf_lookup);
1324             rel++;
1325         }
1326     }
1327
1328     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1329     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1330         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1331         while (rela < relalim) {
1332             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1333                             elf_lookup);
1334             rela++;
1335         }
1336     }
1337 }