sys/kern/link_elf.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ddb.h"
  33 #include "opt_gdb.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #ifdef GPROF
  38 #include <sys/gmon.h>
  39 #endif
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/mount.h>
  45 #include <sys/pcpu.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/namei.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/vnode.h>
  50 #include <sys/linker.h>
  51
  52 #include <machine/elf.h>
  53
  54 #include <net/vnet.h>
  55
  56 #include <security/mac/mac_framework.h>
  57
  58 #include <vm/vm.h>
  59 #include <vm/vm_param.h>
  60 #ifdef SPARSE_MAPPING
  61 #include <vm/vm_object.h>
  62 #include <vm/vm_kern.h>
  63 #include <vm/vm_extern.h>
  64 #endif
  65 #include <vm/pmap.h>
  66 #include <vm/vm_map.h>
  67
  68 #include <sys/link_elf.h>
  69
  70 #ifdef DDB_CTF
  71 #include <sys/zlib.h>
  72 #endif
  73
  74 #include "linker_if.h"
  75
  76 #define MAXSEGS 4
  77
  78 typedef struct elf_file {
  79         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  80         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  81         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  82 #ifdef SPARSE_MAPPING
  83         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  84 #endif
  85         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  86         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  87         Elf_Hashelt     nchains;
  88         const Elf_Hashelt *buckets;
  89         const Elf_Hashelt *chains;
  90         caddr_t         hash;
  91         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  92         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  93         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  94         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  95         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  96         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
  97         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
  98         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
  99         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
 100         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
 101         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
 102         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
 103         caddr_t         modptr;
 104         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 105         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 106         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 107         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 108         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 109         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 110         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 111         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 112         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 113         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 114         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 115         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 116         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 117         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 118 #ifdef VIMAGE
 119         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 120         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 121         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 122 #endif
 123 #ifdef GDB
 124         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 125 #endif
 126 } *elf_file_t;
 127
 128 struct elf_set {
 129         Elf_Addr        es_start;
 130         Elf_Addr        es_stop;
 131         Elf_Addr        es_base;
 132         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 133 };
 134
 135 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 136
 137 #include <kern/kern_ctf.c>
 138
 139 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 140 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 141                                       const char *, linker_file_t *);
 142 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 143 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 144                     linker_file_t *);
 145 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 146                     c_linker_sym_t *);
 147 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 148                     linker_symval_t *);
 149 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 150                     c_linker_sym_t *, long *);
 151
 152 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 153 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 154 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 155                     void ***, void ***, int *);
 156 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 157                     int (*)(const char *, void *), void *);
 158 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 159                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 160 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 161 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 162 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 163 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 164
 165 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 166         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 167         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 168         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 169         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 170         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 171         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 172         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 173         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 174         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 175         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 176         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 177         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 178         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 179         { 0, 0 }
 180 };
 181
 182 static struct linker_class link_elf_class = {
 183 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 184         "elf32",
 185 #else
 186         "elf64",
 187 #endif
 188         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 189 };
 190
 191 typedef int (*elf_reloc_fn)(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase,
 192     const void *data, int type, elf_lookup_fn lookup);
 193
 194 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 195 static int      relocate_file(elf_file_t);
 196 static int      relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup,
 197                     elf_reloc_fn reloc, bool ifuncs);
 198 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 199
 200 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 201 #ifdef VIMAGE
 202 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 203 #endif
 204
 205 static void
 206 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 207 {
 208         struct elf_set *set, *iter;
 209
 210         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 211         set->es_start = start;
 212         set->es_stop = stop;
 213         set->es_base = base;
 214
 215         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 216
 217                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 218                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 219                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 220                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 221                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 222
 223                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 224                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 225                         break;
 226                 }
 227         }
 228
 229         if (iter == NULL)
 230                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 231 }
 232
 233 static int
 234 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 235 {
 236         struct elf_set *set;
 237
 238         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 239                 if (addr < set->es_start)
 240                         return (0);
 241                 if (addr < set->es_stop) {
 242                         *start = set->es_start;
 243                         *base = set->es_base;
 244                         return (1);
 245                 }
 246         }
 247
 248         return (0);
 249 }
 250
 251 static void
 252 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 253 {
 254         struct elf_set *set;
 255
 256         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 257                 if (start < set->es_start)
 258                         break;
 259                 if (start == set->es_start) {
 260                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 261                         free(set, M_LINKER);
 262                         return;
 263                 }
 264         }
 265         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 266             (uintmax_t)start));
 267 }
 268
 269 #ifdef GDB
 270 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 271
 272 /*
 273  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 274  */
 275 struct r_debug r_debug;
 276
 277 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 278         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 279 } while (0)
 280
 281 /*
 282  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 283  */
 284 static void
 285 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 286               struct link_map *dummy_two __unused)
 287 {
 288 }
 289
 290 static void
 291 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 292 {
 293         struct link_map *prev;
 294
 295         l->l_next = NULL;
 296
 297         if (r_debug.r_map == NULL) {
 298                 /* Add first. */
 299                 l->l_prev = NULL;
 300                 r_debug.r_map = l;
 301         } else {
 302                 /* Append to list. */
 303                 for (prev = r_debug.r_map;
 304                     prev->l_next != NULL;
 305                     prev = prev->l_next)
 306                         ;
 307                 l->l_prev = prev;
 308                 prev->l_next = l;
 309         }
 310 }
 311
 312 static void
 313 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 314 {
 315         if (l->l_prev == NULL) {
 316                 /* Remove first. */
 317                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 318                         l->l_next->l_prev = NULL;
 319         } else {
 320                 /* Remove any but first. */
 321                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 322                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 323         }
 324 }
 325 #endif /* GDB */
 326
 327 /*
 328  * The kernel symbol table starts here.
 329  */
 330 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 331
 332 static void
 333 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 334 {
 335         if (filename == NULL)
 336                 printf("kldload: %s\n", s);
 337         else
 338                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 339 }
 340
 341 static void
 342 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 343 {
 344         void (**ctor)(void);
 345         size_t i, cnt;
 346
 347         if (addr == NULL || size == 0)
 348                 return;
 349         cnt = size / sizeof(*ctor);
 350         ctor = (void *)addr;
 351         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 352                 if (ctor[i] != NULL)
 353                         (*ctor[i])();
 354         }
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 359  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 360  */
 361 static int
 362 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 363 {
 364 #ifdef GDB
 365         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 366         char *newfilename;
 367 #endif
 368         int error;
 369
 370         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 371         error = elf_cpu_load_file(lf);
 372         if (error != 0)
 373                 return (error);
 374
 375 #ifdef GDB
 376         GDB_STATE(RT_ADD);
 377         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 378         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 379         strcpy(newfilename, lf->filename);
 380         ef->gdb.l_name = newfilename;
 381         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 382         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 383         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 384 #endif
 385
 386         /* Invoke .ctors */
 387         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 extern vm_offset_t __startkernel, __endkernel;
 392
 393 static void
 394 link_elf_init(void* arg)
 395 {
 396         Elf_Dyn *dp;
 397         Elf_Addr *ctors_addrp;
 398         Elf_Size *ctors_sizep;
 399         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 400         elf_file_t ef;
 401         char *modname;
 402
 403         linker_add_class(&link_elf_class);
 404
 405         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 406         modname = NULL;
 407         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 408         if (modptr == NULL)
 409                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 410         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 411         if (modname == NULL)
 412                 modname = "kernel";
 413         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 414         if (linker_kernel_file == NULL)
 415                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 416                     __func__);
 417
 418         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 419         ef->preloaded = 1;
 420 #ifdef __powerpc__
 421         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 422 #else
 423         ef->address = 0;
 424 #endif
 425 #ifdef SPARSE_MAPPING
 426         ef->object = 0;
 427 #endif
 428         ef->dynamic = dp;
 429
 430         if (dp != NULL)
 431                 parse_dynamic(ef);
 432 #ifdef __powerpc__
 433         linker_kernel_file->address = (caddr_t)__startkernel;
 434         linker_kernel_file->size = (intptr_t)(__endkernel - __startkernel);
 435 #else
 436         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 437         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 438 #endif
 439
 440         if (modptr != NULL) {
 441                 ef->modptr = modptr;
 442                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 443                 if (baseptr != NULL)
 444                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 445                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 446                 if (sizeptr != NULL)
 447                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 448                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 449                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 450                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 451                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 452                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 453                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 454                             *ctors_addrp;
 455                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 456                 }
 457         }
 458         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 459
 460 #ifdef GDB
 461         r_debug.r_map = NULL;
 462         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 463         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 464 #endif
 465
 466         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 467         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 468         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 469 #ifdef VIMAGE
 470         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 471 #endif
 472 }
 473
 474 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, NULL);
 475
 476 static int
 477 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 478 {
 479         caddr_t pointer;
 480         caddr_t ssym, esym, base;
 481         caddr_t strtab;
 482         int strcnt;
 483         Elf_Sym *symtab;
 484         int symcnt;
 485
 486         if (ef->modptr == NULL)
 487                 return (0);
 488         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 489             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 490         if (pointer == NULL)
 491                 return (0);
 492         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 493         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 494             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 495         if (pointer == NULL)
 496                 return (0);
 497         esym = *(caddr_t *)pointer;
 498
 499         base = ssym;
 500
 501         symcnt = *(long *)base;
 502         base += sizeof(long);
 503         symtab = (Elf_Sym *)base;
 504         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 505
 506         if (base > esym || base < ssym) {
 507                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 508                 return (EINVAL);
 509         }
 510
 511         strcnt = *(long *)base;
 512         base += sizeof(long);
 513         strtab = base;
 514         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 515
 516         if (base > esym || base < ssym) {
 517                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 518                 return (EINVAL);
 519         }
 520
 521         ef->ddbsymtab = symtab;
 522         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 523         ef->ddbstrtab = strtab;
 524         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 525
 526         return (0);
 527 }
 528
 529 static int
 530 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 531 {
 532         Elf_Dyn *dp;
 533         int plttype = DT_REL;
 534
 535         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 536                 switch (dp->d_tag) {
 537                 case DT_HASH:
 538                 {
 539                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 540                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 541                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 542                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 543                         ef->nchains = hashtab[1];
 544                         ef->buckets = hashtab + 2;
 545                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 546                         break;
 547                 }
 548                 case DT_STRTAB:
 549                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 550                         break;
 551                 case DT_STRSZ:
 552                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 553                         break;
 554                 case DT_SYMTAB:
 555                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 556                         break;
 557                 case DT_SYMENT:
 558                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 559                                 return (ENOEXEC);
 560                         break;
 561                 case DT_PLTGOT:
 562                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 563                         break;
 564                 case DT_REL:
 565                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 566                         break;
 567                 case DT_RELSZ:
 568                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 569                         break;
 570                 case DT_RELENT:
 571                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 572                                 return (ENOEXEC);
 573                         break;
 574                 case DT_JMPREL:
 575                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 576                         break;
 577                 case DT_PLTRELSZ:
 578                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 579                         break;
 580                 case DT_RELA:
 581                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 582                         break;
 583                 case DT_RELASZ:
 584                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 585                         break;
 586                 case DT_RELAENT:
 587                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 588                                 return (ENOEXEC);
 589                         break;
 590                 case DT_PLTREL:
 591                         plttype = dp->d_un.d_val;
 592                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 593                                 return (ENOEXEC);
 594                         break;
 595 #ifdef GDB
 596                 case DT_DEBUG:
 597                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 598                         break;
 599 #endif
 600                 }
 601         }
 602
 603         if (plttype == DT_RELA) {
 604                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 605                 ef->pltrel = NULL;
 606                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 607                 ef->pltrelsize = 0;
 608         }
 609
 610         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 611         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 612         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 613         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 614
 615         return (0);
 616 }
 617
 618 static int
 619 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 620 {
 621         int error, size;
 622
 623         ef->pcpu_start = 0;
 624         ef->pcpu_stop = 0;
 625         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "pcpu", (void ***)&ef->pcpu_start,
 626             (void ***)&ef->pcpu_stop, NULL);
 627         /* Error just means there is no pcpu set to relocate. */
 628         if (error != 0)
 629                 return (0);
 630         size = (uintptr_t)ef->pcpu_stop - (uintptr_t)ef->pcpu_start;
 631         /* Empty set? */
 632         if (size < 1)
 633                 return (0);
 634         /*
 635          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 636          * initialization from the data section and then initialize
 637          * all per-cpu storage from that.
 638          */
 639         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(size);
 640         if (ef->pcpu_base == 0) {
 641                 printf("%s: pcpu module space is out of space; "
 642                     "cannot allocate %d for %s\n",
 643                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 644                 return (ENOSPC);
 645         }
 646         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, size);
 647         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, size);
 648         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 649             ef->pcpu_base);
 650
 651         return (0);
 652 }
 653
 654 #ifdef VIMAGE
 655 static int
 656 parse_vnet(elf_file_t ef)
 657 {
 658         int error, size;
 659
 660         ef->vnet_start = 0;
 661         ef->vnet_stop = 0;
 662         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 663             (void ***)&ef->vnet_stop, NULL);
 664         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 665         if (error != 0)
 666                 return (0);
 667         size = (uintptr_t)ef->vnet_stop - (uintptr_t)ef->vnet_start;
 668         /* Empty set? */
 669         if (size < 1)
 670                 return (0);
 671         /*
 672          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 673          * initialization from the data section and then initialize
 674          * all per-vnet storage from that.
 675          */
 676         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(size);
 677         if (ef->vnet_base == 0) {
 678                 printf("%s: vnet module space is out of space; "
 679                     "cannot allocate %d for %s\n",
 680                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 681                 return (ENOSPC);
 682         }
 683         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, size);
 684         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, size);
 685         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 686             ef->vnet_base);
 687
 688         return (0);
 689 }
 690 #endif
 691
 692 static int
 693 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 694     const char* filename, linker_file_t *result)
 695 {
 696         Elf_Addr *ctors_addrp;
 697         Elf_Size *ctors_sizep;
 698         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 699         char *type;
 700         elf_file_t ef;
 701         linker_file_t lf;
 702         int error;
 703         vm_offset_t dp;
 704
 705         /* Look to see if we have the file preloaded */
 706         modptr = preload_search_by_name(filename);
 707         if (modptr == NULL)
 708                 return (ENOENT);
 709
 710         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 711         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 712         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 713         dynptr = preload_search_info(modptr,
 714             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 715         if (type == NULL ||
 716             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 717              strcmp(type, "elf module") != 0))
 718                 return (EFTYPE);
 719         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 720                 return (EINVAL);
 721
 722         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 723         if (lf == NULL)
 724                 return (ENOMEM);
 725
 726         ef = (elf_file_t) lf;
 727         ef->preloaded = 1;
 728         ef->modptr = modptr;
 729         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 730 #ifdef SPARSE_MAPPING
 731         ef->object = 0;
 732 #endif
 733         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 734         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 735         lf->address = ef->address;
 736         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 737
 738         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 739             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 740         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 741             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 742         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 743                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 744                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 745         }
 746
 747         error = parse_dynamic(ef);
 748         if (error == 0)
 749                 error = parse_dpcpu(ef);
 750 #ifdef VIMAGE
 751         if (error == 0)
 752                 error = parse_vnet(ef);
 753 #endif
 754         if (error != 0) {
 755                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 756                 return (error);
 757         }
 758         link_elf_reloc_local(lf);
 759         *result = lf;
 760         return (0);
 761 }
 762
 763 static int
 764 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 765 {
 766         elf_file_t ef;
 767         int error;
 768
 769         ef = (elf_file_t) lf;
 770         error = relocate_file(ef);
 771         if (error != 0)
 772                 return (error);
 773         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 774
 775         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 776 }
 777
 778 static int
 779 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 780     linker_file_t* result)
 781 {
 782         struct nameidata nd;
 783         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 784         Elf_Ehdr *hdr;
 785         caddr_t firstpage;
 786         int nbytes, i;
 787         Elf_Phdr *phdr;
 788         Elf_Phdr *phlimit;
 789         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 790         int nsegs;
 791         Elf_Phdr *phdyn;
 792         caddr_t mapbase;
 793         size_t mapsize;
 794         Elf_Addr base_vaddr;
 795         Elf_Addr base_vlimit;
 796         int error = 0;
 797         ssize_t resid;
 798         int flags;
 799         elf_file_t ef;
 800         linker_file_t lf;
 801         Elf_Shdr *shdr;
 802         int symtabindex;
 803         int symstrindex;
 804         int shstrindex;
 805         int symcnt;
 806         int strcnt;
 807         char *shstrs;
 808
 809         shdr = NULL;
 810         lf = NULL;
 811         shstrs = NULL;
 812
 813         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 814         flags = FREAD;
 815         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 816         if (error != 0)
 817                 return (error);
 818         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 819         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 820                 error = ENOEXEC;
 821                 firstpage = NULL;
 822                 goto out;
 823         }
 824 #ifdef MAC
 825         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 826         if (error != 0) {
 827                 firstpage = NULL;
 828                 goto out;
 829         }
 830 #endif
 831
 832         /*
 833          * Read the elf header from the file.
 834          */
 835         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 836         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 837         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 838             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 839             &resid, td);
 840         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 841         if (error != 0)
 842                 goto out;
 843
 844         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 845                 error = ENOEXEC;
 846                 goto out;
 847         }
 848
 849         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 850             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 851                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 852                 error = ENOEXEC;
 853                 goto out;
 854         }
 855         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 856             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 857                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 858                 error = ENOEXEC;
 859                 goto out;
 860         }
 861         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 862                 error = ENOSYS;
 863                 goto out;
 864         }
 865         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 866                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 867                 error = ENOEXEC;
 868                 goto out;
 869         }
 870
 871         /*
 872          * We rely on the program header being in the first page.
 873          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 874          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 875          * things considerably.
 876          */
 877         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 878               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 879               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 880                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 881
 882         /*
 883          * Scan the program header entries, and save key information.
 884          *
 885          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 886          * in that order.
 887          */
 888         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 889         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 890         nsegs = 0;
 891         phdyn = NULL;
 892         while (phdr < phlimit) {
 893                 switch (phdr->p_type) {
 894                 case PT_LOAD:
 895                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 896                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 897                                 error = ENOEXEC;
 898                                 goto out;
 899                         }
 900                         /*
 901                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 902                          */
 903                         segs[nsegs] = phdr;
 904                         ++nsegs;
 905                         break;
 906
 907                 case PT_DYNAMIC:
 908                         phdyn = phdr;
 909                         break;
 910
 911                 case PT_INTERP:
 912                         error = ENOSYS;
 913                         goto out;
 914                 }
 915
 916                 ++phdr;
 917         }
 918         if (phdyn == NULL) {
 919                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
 920                 error = ENOEXEC;
 921                 goto out;
 922         }
 923         if (nsegs == 0) {
 924                 link_elf_error(filename, "No sections");
 925                 error = ENOEXEC;
 926                 goto out;
 927         }
 928
 929         /*
 930          * Allocate the entire address space of the object, to stake
 931          * out our contiguous region, and to establish the base
 932          * address for relocation.
 933          */
 934         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 935         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
 936             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
 937         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 938
 939         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 940         if (lf == NULL) {
 941                 error = ENOMEM;
 942                 goto out;
 943         }
 944
 945         ef = (elf_file_t) lf;
 946 #ifdef SPARSE_MAPPING
 947         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 948         if (ef->object == NULL) {
 949                 error = ENOMEM;
 950                 goto out;
 951         }
 952         ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
 953         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
 954             (vm_offset_t *) &ef->address, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
 955             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 956         if (error != 0) {
 957                 vm_object_deallocate(ef->object);
 958                 ef->object = 0;
 959                 goto out;
 960         }
 961 #else
 962         ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_EXEC | M_WAITOK);
 963 #endif
 964         mapbase = ef->address;
 965
 966         /*
 967          * Read the text and data sections and zero the bss.
 968          */
 969         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
 970                 caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 971                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 972                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 973                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 974                     &resid, td);
 975                 if (error != 0)
 976                         goto out;
 977                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 978                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 979
 980 #ifdef SPARSE_MAPPING
 981                 /*
 982                  * Wire down the pages
 983                  */
 984                 error = vm_map_wire(kernel_map,
 985                     (vm_offset_t) segbase,
 986                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 987                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
 988                 if (error != KERN_SUCCESS) {
 989                         error = ENOMEM;
 990                         goto out;
 991                 }
 992 #endif
 993         }
 994
 995 #ifdef GPROF
 996         /* Update profiling information with the new text segment. */
 997         mtx_lock(&Giant);
 998         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
 999             segs[0]->p_memsz));
1000         mtx_unlock(&Giant);
1001 #endif
1002
1003         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
1004
1005         lf->address = ef->address;
1006         lf->size = mapsize;
1007
1008         error = parse_dynamic(ef);
1009         if (error != 0)
1010                 goto out;
1011         error = parse_dpcpu(ef);
1012         if (error != 0)
1013                 goto out;
1014 #ifdef VIMAGE
1015         error = parse_vnet(ef);
1016         if (error != 0)
1017                 goto out;
1018 #endif
1019         link_elf_reloc_local(lf);
1020
1021         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1022         error = linker_load_dependencies(lf);
1023         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1024         if (error != 0)
1025                 goto out;
1026         error = relocate_file(ef);
1027         if (error != 0)
1028                 goto out;
1029
1030         /*
1031          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1032          * strip it!)
1033          */
1034         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1035         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1036                 goto nosyms;
1037         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1038         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1039             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1040             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1041             &resid, td);
1042         if (error != 0)
1043                 goto out;
1044
1045         /* Read section string table */
1046         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1047         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1048             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1049                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1050                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1051                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1052                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1053                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1054                 if (error)
1055                         goto out;
1056         }
1057
1058         symtabindex = -1;
1059         symstrindex = -1;
1060         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1061                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1062                         symtabindex = i;
1063                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1064                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1065                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1066                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1067                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1068                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1069                 }
1070         }
1071         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1072                 goto nosyms;
1073
1074         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1075         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1076         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1077         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1078
1079         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1080             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1081             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1082             &resid, td);
1083         if (error != 0)
1084                 goto out;
1085         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1086             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1087             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1088             &resid, td);
1089         if (error != 0)
1090                 goto out;
1091
1092         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1093         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1094         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1095         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1096
1097 nosyms:
1098         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1099         if (error != 0)
1100                 goto out;
1101
1102         *result = lf;
1103
1104 out:
1105         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1106         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1107         if (error != 0 && lf != NULL)
1108                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1109         free(shdr, M_LINKER);
1110         free(firstpage, M_LINKER);
1111         free(shstrs, M_LINKER);
1112
1113         return (error);
1114 }
1115
1116 Elf_Addr
1117 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1118 {
1119         elf_file_t ef;
1120
1121         ef = (elf_file_t)lf;
1122         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1123                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1124 #ifdef VIMAGE
1125         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1126                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1127 #endif
1128         return (x);
1129 }
1130
1131
1132 static void
1133 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1134 {
1135         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1136
1137         if (ef->pcpu_base != 0) {
1138                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1139                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1140                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1141         }
1142 #ifdef VIMAGE
1143         if (ef->vnet_base != 0) {
1144                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1145                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1146                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1147         }
1148 #endif
1149 #ifdef GDB
1150         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1151                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1152                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1153                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1154                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1155         }
1156 #endif
1157
1158         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1159         elf_cpu_unload_file(file);
1160
1161         if (ef->preloaded) {
1162                 link_elf_unload_preload(file);
1163                 return;
1164         }
1165
1166 #ifdef SPARSE_MAPPING
1167         if (ef->object != NULL) {
1168                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1169                     (vm_offset_t) ef->address
1170                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1171         }
1172 #else
1173         free(ef->address, M_LINKER);
1174 #endif
1175         free(ef->symbase, M_LINKER);
1176         free(ef->strbase, M_LINKER);
1177         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1178         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1179         free(ef->typoff, M_LINKER);
1180 }
1181
1182 static void
1183 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1184 {
1185         if (file->pathname != NULL)
1186                 preload_delete_name(file->pathname);
1187 }
1188
1189 static const char *
1190 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1191 {
1192         const Elf_Sym *ref;
1193
1194         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1195                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1196                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1197         }
1198         return (NULL);
1199 }
1200
1201 static int
1202 symbol_type(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1203 {
1204         const Elf_Sym *ref;
1205
1206         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1207                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1208                 return (ELF_ST_TYPE(ref->st_info));
1209         }
1210         return (STT_NOTYPE);
1211 }
1212
1213 static int
1214 relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup, elf_reloc_fn reloc,
1215     bool ifuncs)
1216 {
1217         const Elf_Rel *rel;
1218         const Elf_Rela *rela;
1219         const char *symname;
1220
1221 #define APPLY_RELOCS(iter, tbl, tblsize, type) do {                     \
1222         for ((iter) = (tbl); (iter) != NULL &&                          \
1223             (iter) < (tbl) + (tblsize) / sizeof(*(iter)); (iter)++) {   \
1224                 if ((symbol_type(ef, (iter)->r_info) ==                 \
1225                     STT_GNU_IFUNC ||                                    \
1226                     elf_is_ifunc_reloc((iter)->r_info)) != ifuncs)      \
1227                         continue;                                       \
1228                 if (reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address,               \
1229                     (iter), (type), lookup)) {                          \
1230                         symname = symbol_name(ef, (iter)->r_info);      \
1231                         printf("link_elf: symbol %s undefined\n",       \
1232                             symname);                                   \
1233                         return (ENOENT);                                \
1234                 }                                                       \
1235         }                                                               \
1236 } while (0)
1237
1238         APPLY_RELOCS(rel, ef->rel, ef->relsize, ELF_RELOC_REL);
1239         APPLY_RELOCS(rela, ef->rela, ef->relasize, ELF_RELOC_RELA);
1240         APPLY_RELOCS(rel, ef->pltrel, ef->pltrelsize, ELF_RELOC_REL);
1241         APPLY_RELOCS(rela, ef->pltrela, ef->pltrelasize, ELF_RELOC_RELA);
1242
1243 #undef APPLY_RELOCS
1244
1245         return (0);
1246 }
1247
1248 static int
1249 relocate_file(elf_file_t ef)
1250 {
1251         int error;
1252
1253         error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, false);
1254         if (error == 0)
1255                 error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, true);
1256         return (error);
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1261  * this.  It is specified by the System V ABI.
1262  */
1263 static unsigned long
1264 elf_hash(const char *name)
1265 {
1266         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1267         unsigned long h = 0;
1268         unsigned long g;
1269
1270         while (*p != '\0') {
1271                 h = (h << 4) + *p++;
1272                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1273                         h ^= g >> 24;
1274                 h &= ~g;
1275         }
1276         return (h);
1277 }
1278
1279 static int
1280 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char *name, c_linker_sym_t *sym)
1281 {
1282         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1283         unsigned long symnum;
1284         const Elf_Sym* symp;
1285         const char *strp;
1286         unsigned long hash;
1287         int i;
1288
1289         /* If we don't have a hash, bail. */
1290         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1291                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1292                 return (ENOENT);
1293         }
1294
1295         /* First, search hashed global symbols */
1296         hash = elf_hash(name);
1297         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1298
1299         while (symnum != STN_UNDEF) {
1300                 if (symnum >= ef->nchains) {
1301                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1302                         return (ENOENT);
1303                 }
1304
1305                 symp = ef->symtab + symnum;
1306                 if (symp->st_name == 0) {
1307                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1308                         return (ENOENT);
1309                 }
1310
1311                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1312
1313                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1314                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1315                             (symp->st_value != 0 &&
1316                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1317                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1318                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1319                                 return (0);
1320                         }
1321                         return (ENOENT);
1322                 }
1323
1324                 symnum = ef->chains[symnum];
1325         }
1326
1327         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1328         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1329                 return (ENOENT);
1330
1331         /* Exhaustive search */
1332         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1333                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1334                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1335                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1336                             (symp->st_value != 0 &&
1337                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1338                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1339                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1340                                 return (0);
1341                         }
1342                         return (ENOENT);
1343                 }
1344         }
1345
1346         return (ENOENT);
1347 }
1348
1349 static int
1350 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1351     linker_symval_t *symval)
1352 {
1353         elf_file_t ef;
1354         const Elf_Sym *es;
1355         caddr_t val;
1356
1357         ef = (elf_file_t)lf;
1358         es = (const Elf_Sym *)sym;
1359         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1360                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1361                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1362                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1363                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1364                 symval->value = val;
1365                 symval->size = es->st_size;
1366                 return (0);
1367         }
1368         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1369                 return (ENOENT);
1370         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1371                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1372                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1373                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1374                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1375                 symval->value = val;
1376                 symval->size = es->st_size;
1377                 return (0);
1378         }
1379         return (ENOENT);
1380 }
1381
1382 static int
1383 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1384     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1385 {
1386         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1387         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1388         u_long diff = off;
1389         u_long st_value;
1390         const Elf_Sym* es;
1391         const Elf_Sym* best = NULL;
1392         int i;
1393
1394         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1395                 if (es->st_name == 0)
1396                         continue;
1397                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1398                 if (off >= st_value) {
1399                         if (off - st_value < diff) {
1400                                 diff = off - st_value;
1401                                 best = es;
1402                                 if (diff == 0)
1403                                         break;
1404                         } else if (off - st_value == diff) {
1405                                 best = es;
1406                         }
1407                 }
1408         }
1409         if (best == NULL)
1410                 *diffp = off;
1411         else
1412                 *diffp = diff;
1413         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1414
1415         return (0);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Look up a linker set on an ELF system.
1420  */
1421 static int
1422 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1423     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1424 {
1425         c_linker_sym_t sym;
1426         linker_symval_t symval;
1427         char *setsym;
1428         void **start, **stop;
1429         int len, error = 0, count;
1430
1431         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1432         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1433
1434         /* get address of first entry */
1435         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1436         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1437         if (error != 0)
1438                 goto out;
1439         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1440         if (symval.value == 0) {
1441                 error = ESRCH;
1442                 goto out;
1443         }
1444         start = (void **)symval.value;
1445
1446         /* get address of last entry */
1447         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1448         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1449         if (error != 0)
1450                 goto out;
1451         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1452         if (symval.value == 0) {
1453                 error = ESRCH;
1454                 goto out;
1455         }
1456         stop = (void **)symval.value;
1457
1458         /* and the number of entries */
1459         count = stop - start;
1460
1461         /* and copy out */
1462         if (startp != NULL)
1463                 *startp = start;
1464         if (stopp != NULL)
1465                 *stopp = stop;
1466         if (countp != NULL)
1467                 *countp = count;
1468
1469 out:
1470         free(setsym, M_LINKER);
1471         return (error);
1472 }
1473
1474 static int
1475 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1476   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1477 {
1478         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1479         const Elf_Sym *symp;
1480         int i, error;
1481
1482         /* Exhaustive search */
1483         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1484                 if (symp->st_value != 0 &&
1485                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1486                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1487                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1488                         if (error != 0)
1489                                 return (error);
1490                 }
1491         }
1492         return (0);
1493 }
1494
1495 static int
1496 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1497     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1498 {
1499         linker_symval_t symval;
1500         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1501         const Elf_Sym* symp;
1502         int i, error;
1503
1504         /* Exhaustive search */
1505         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1506                 if (symp->st_value != 0 &&
1507                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1508                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1509                         error = link_elf_symbol_values(file,
1510                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1511                         if (error != 0)
1512                                 return (error);
1513                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1514                         if (error != 0)
1515                                 return (error);
1516                 }
1517         }
1518         return (0);
1519 }
1520
1521 const Elf_Sym *
1522 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1523 {
1524         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1525
1526         if (symidx >= ef->nchains)
1527                 return (NULL);
1528         return (ef->symtab + symidx);
1529 }
1530
1531 const char *
1532 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1533 {
1534         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1535         const Elf_Sym *sym;
1536
1537         if (symidx >= ef->nchains)
1538                 return (NULL);
1539         sym = ef->symtab + symidx;
1540         return (ef->strtab + sym->st_name);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1545  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1546  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1547  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1548  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1549  */
1550 static int
1551 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1552 {
1553         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1554         const Elf_Sym *sym;
1555         const char *symbol;
1556         Elf_Addr addr, start, base;
1557
1558         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1559         if (symidx >= ef->nchains) {
1560                 *res = 0;
1561                 return (EINVAL);
1562         }
1563
1564         sym = ef->symtab + symidx;
1565
1566         /*
1567          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1568          * fail because it may not be found through the hash table.
1569          */
1570         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1571                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1572                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1573                         *res = 0;
1574                         return (EINVAL);
1575                 }
1576                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1577                 return (0);
1578         }
1579
1580         /*
1581          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1582          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1583          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1584          * always be added.
1585          */
1586
1587         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1588
1589         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1590         if (*symbol == 0) {
1591                 *res = 0;
1592                 return (EINVAL);
1593         }
1594
1595         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1596         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1597                 *res = 0;
1598                 return (EINVAL);
1599         }
1600
1601         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1602                 addr = addr - start + base;
1603 #ifdef VIMAGE
1604         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1605                 addr = addr - start + base;
1606 #endif
1607         *res = addr;
1608         return (0);
1609 }
1610
1611 static void
1612 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1613 {
1614         const Elf_Rel *rellim;
1615         const Elf_Rel *rel;
1616         const Elf_Rela *relalim;
1617         const Elf_Rela *rela;
1618         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1619
1620         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1621         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1622                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1623                 while (rel < rellim) {
1624                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1625                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1626                         rel++;
1627                 }
1628         }
1629
1630         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1631         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1632                 relalim = (const Elf_Rela *)
1633                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1634                 while (rela < relalim) {
1635                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1636                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1637                         rela++;
1638                 }
1639         }
1640 }
1641
1642 static long
1643 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1644 {
1645         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1646
1647         *symtab = ef->ddbsymtab;
1648
1649         if (*symtab == NULL)
1650                 return (0);
1651
1652         return (ef->ddbsymcnt);
1653 }
1654
1655 static long
1656 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1657 {
1658         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1659
1660         *strtab = ef->ddbstrtab;
1661
1662         if (*strtab == NULL)
1663                 return (0);
1664
1665         return (ef->ddbstrcnt);
1666 }
1667
1668 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
1669 /*
1670  * Use this lookup routine when performing relocations early during boot.
1671  * The generic lookup routine depends on kobj, which is not initialized
1672  * at that point.
1673  */
1674 static int
1675 elf_lookup_ifunc(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps __unused,
1676     Elf_Addr *res)
1677 {
1678         elf_file_t ef;
1679         const Elf_Sym *symp;
1680         caddr_t val;
1681
1682         ef = (elf_file_t)lf;
1683         symp = ef->symtab + symidx;
1684         if (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1685                 val = (caddr_t)ef->address + symp->st_value;
1686                 *res = ((Elf_Addr (*)(void))val)();
1687                 return (0);
1688         }
1689         return (ENOENT);
1690 }
1691
1692 void
1693 link_elf_ireloc(caddr_t kmdp)
1694 {
1695         struct elf_file eff;
1696         elf_file_t ef;
1697
1698         ef = &eff;
1699
1700         bzero_early(ef, sizeof(*ef));
1701
1702         ef->modptr = kmdp;
1703         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
1704         parse_dynamic(ef);
1705         ef->address = 0;
1706         link_elf_preload_parse_symbols(ef);
1707         relocate_file1(ef, elf_lookup_ifunc, elf_reloc, true);
1708 }
1709 #endif