sys/kern/link_elf.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ddb.h"
  33 #include "opt_gdb.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #ifdef GPROF
  38 #include <sys/gmon.h>
  39 #endif
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #ifdef SPARSE_MAPPING
  44 #include <sys/mman.h>
  45 #endif
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/mount.h>
  48 #include <sys/pcpu.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/namei.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/linker.h>
  54
  55 #include <machine/elf.h>
  56
  57 #include <net/vnet.h>
  58
  59 #include <security/mac/mac_framework.h>
  60
  61 #include <vm/vm.h>
  62 #include <vm/vm_param.h>
  63 #ifdef SPARSE_MAPPING
  64 #include <vm/vm_object.h>
  65 #include <vm/vm_kern.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #endif
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70
  71 #include <sys/link_elf.h>
  72
  73 #ifdef DDB_CTF
  74 #include <sys/zlib.h>
  75 #endif
  76
  77 #include "linker_if.h"
  78
  79 #define MAXSEGS 4
  80
  81 typedef struct elf_file {
  82         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  83         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  84         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  85 #ifdef SPARSE_MAPPING
  86         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  87 #endif
  88         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  89         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  90         Elf_Hashelt     nchains;
  91         const Elf_Hashelt *buckets;
  92         const Elf_Hashelt *chains;
  93         caddr_t         hash;
  94         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  95         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  96         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  97         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  98         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  99         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 100         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
 101         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 102         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
 103         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
 104         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
 105         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
 106         caddr_t         modptr;
 107         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 108         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 109         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 110         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 111         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 112         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 113         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 114         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 115         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 116         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 117         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 118         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 119         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 120         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 121 #ifdef VIMAGE
 122         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 123         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 124         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 125 #endif
 126 #ifdef GDB
 127         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 128 #endif
 129 } *elf_file_t;
 130
 131 struct elf_set {
 132         Elf_Addr        es_start;
 133         Elf_Addr        es_stop;
 134         Elf_Addr        es_base;
 135         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 136 };
 137
 138 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 139
 140 #include <kern/kern_ctf.c>
 141
 142 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 143 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 144                                       const char *, linker_file_t *);
 145 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 146 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 147                     linker_file_t *);
 148 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 149                     c_linker_sym_t *);
 150 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 151                     linker_symval_t *);
 152 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 153                     c_linker_sym_t *, long *);
 154
 155 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 156 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 157 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 158                     void ***, void ***, int *);
 159 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 160                     int (*)(const char *, void *), void *);
 161 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 162                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 163 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 164 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 165 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 166 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 167
 168 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 169         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 170         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 171         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 172         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 173         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 174         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 175         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 176         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 177         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 178         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 179         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 180         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 181         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 182         KOBJMETHOD_END
 183 };
 184
 185 static struct linker_class link_elf_class = {
 186 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 187         "elf32",
 188 #else
 189         "elf64",
 190 #endif
 191         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 192 };
 193
 194 typedef int (*elf_reloc_fn)(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase,
 195     const void *data, int type, elf_lookup_fn lookup);
 196
 197 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 198 static int      relocate_file(elf_file_t);
 199 static int      relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup,
 200                     elf_reloc_fn reloc, bool ifuncs);
 201 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 202
 203 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 204 #ifdef VIMAGE
 205 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 206 #endif
 207
 208 static void
 209 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 210 {
 211         struct elf_set *set, *iter;
 212
 213         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 214         set->es_start = start;
 215         set->es_stop = stop;
 216         set->es_base = base;
 217
 218         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 219
 220                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 221                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 222                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 223                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 224                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 225
 226                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 227                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 228                         break;
 229                 }
 230         }
 231
 232         if (iter == NULL)
 233                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 234 }
 235
 236 static int
 237 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 238 {
 239         struct elf_set *set;
 240
 241         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 242                 if (addr < set->es_start)
 243                         return (0);
 244                 if (addr < set->es_stop) {
 245                         *start = set->es_start;
 246                         *base = set->es_base;
 247                         return (1);
 248                 }
 249         }
 250
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 static void
 255 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 256 {
 257         struct elf_set *set;
 258
 259         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 260                 if (start < set->es_start)
 261                         break;
 262                 if (start == set->es_start) {
 263                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 264                         free(set, M_LINKER);
 265                         return;
 266                 }
 267         }
 268         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 269             (uintmax_t)start));
 270 }
 271
 272 #ifdef GDB
 273 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 274
 275 /*
 276  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 277  */
 278 struct r_debug r_debug;
 279
 280 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 281         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 282 } while (0)
 283
 284 /*
 285  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 286  */
 287 static void
 288 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 289               struct link_map *dummy_two __unused)
 290 {
 291 }
 292
 293 static void
 294 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 295 {
 296         struct link_map *prev;
 297
 298         l->l_next = NULL;
 299
 300         if (r_debug.r_map == NULL) {
 301                 /* Add first. */
 302                 l->l_prev = NULL;
 303                 r_debug.r_map = l;
 304         } else {
 305                 /* Append to list. */
 306                 for (prev = r_debug.r_map;
 307                     prev->l_next != NULL;
 308                     prev = prev->l_next)
 309                         ;
 310                 l->l_prev = prev;
 311                 prev->l_next = l;
 312         }
 313 }
 314
 315 static void
 316 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 317 {
 318         if (l->l_prev == NULL) {
 319                 /* Remove first. */
 320                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 321                         l->l_next->l_prev = NULL;
 322         } else {
 323                 /* Remove any but first. */
 324                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 325                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 326         }
 327 }
 328 #endif /* GDB */
 329
 330 /*
 331  * The kernel symbol table starts here.
 332  */
 333 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 334
 335 static void
 336 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 337 {
 338         if (filename == NULL)
 339                 printf("kldload: %s\n", s);
 340         else
 341                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 342 }
 343
 344 static void
 345 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 346 {
 347         void (**ctor)(void);
 348         size_t i, cnt;
 349
 350         if (addr == NULL || size == 0)
 351                 return;
 352         cnt = size / sizeof(*ctor);
 353         ctor = (void *)addr;
 354         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 355                 if (ctor[i] != NULL)
 356                         (*ctor[i])();
 357         }
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 362  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 363  */
 364 static int
 365 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 366 {
 367 #ifdef GDB
 368         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 369         char *newfilename;
 370 #endif
 371         int error;
 372
 373         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 374         error = elf_cpu_load_file(lf);
 375         if (error != 0)
 376                 return (error);
 377
 378 #ifdef GDB
 379         GDB_STATE(RT_ADD);
 380         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 381         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 382         strcpy(newfilename, lf->filename);
 383         ef->gdb.l_name = newfilename;
 384         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 385         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 386         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 387 #endif
 388
 389         /* Invoke .ctors */
 390         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 391         return (0);
 392 }
 393
 394 extern vm_offset_t __startkernel, __endkernel;
 395
 396 static void
 397 link_elf_init(void* arg)
 398 {
 399         Elf_Dyn *dp;
 400         Elf_Addr *ctors_addrp;
 401         Elf_Size *ctors_sizep;
 402         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 403         elf_file_t ef;
 404         char *modname;
 405
 406         linker_add_class(&link_elf_class);
 407
 408         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 409         modname = NULL;
 410         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 411         if (modptr == NULL)
 412                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 413         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 414         if (modname == NULL)
 415                 modname = "kernel";
 416         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 417         if (linker_kernel_file == NULL)
 418                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 419                     __func__);
 420
 421         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 422         ef->preloaded = 1;
 423 #ifdef __powerpc__
 424         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 425 #else
 426         ef->address = 0;
 427 #endif
 428 #ifdef SPARSE_MAPPING
 429         ef->object = NULL;
 430 #endif
 431         ef->dynamic = dp;
 432
 433         if (dp != NULL)
 434                 parse_dynamic(ef);
 435 #ifdef __powerpc__
 436         linker_kernel_file->address = (caddr_t)__startkernel;
 437         linker_kernel_file->size = (intptr_t)(__endkernel - __startkernel);
 438 #else
 439         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 440         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 441 #endif
 442
 443         if (modptr != NULL) {
 444                 ef->modptr = modptr;
 445                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 446                 if (baseptr != NULL)
 447                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 448                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 449                 if (sizeptr != NULL)
 450                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 451                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 452                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 453                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 454                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 455                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 456                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 457                             *ctors_addrp;
 458                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 459                 }
 460         }
 461         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 462
 463 #ifdef GDB
 464         r_debug.r_map = NULL;
 465         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 466         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 467 #endif
 468
 469         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 470         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 471         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 472 #ifdef VIMAGE
 473         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 474 #endif
 475 }
 476
 477 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, NULL);
 478
 479 static int
 480 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 481 {
 482         caddr_t pointer;
 483         caddr_t ssym, esym, base;
 484         caddr_t strtab;
 485         int strcnt;
 486         Elf_Sym *symtab;
 487         int symcnt;
 488
 489         if (ef->modptr == NULL)
 490                 return (0);
 491         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 492             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 493         if (pointer == NULL)
 494                 return (0);
 495         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 496         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 497             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 498         if (pointer == NULL)
 499                 return (0);
 500         esym = *(caddr_t *)pointer;
 501
 502         base = ssym;
 503
 504         symcnt = *(long *)base;
 505         base += sizeof(long);
 506         symtab = (Elf_Sym *)base;
 507         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 508
 509         if (base > esym || base < ssym) {
 510                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 511                 return (EINVAL);
 512         }
 513
 514         strcnt = *(long *)base;
 515         base += sizeof(long);
 516         strtab = base;
 517         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 518
 519         if (base > esym || base < ssym) {
 520                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 521                 return (EINVAL);
 522         }
 523
 524         ef->ddbsymtab = symtab;
 525         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 526         ef->ddbstrtab = strtab;
 527         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 528
 529         return (0);
 530 }
 531
 532 static int
 533 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 534 {
 535         Elf_Dyn *dp;
 536         int plttype = DT_REL;
 537
 538         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 539                 switch (dp->d_tag) {
 540                 case DT_HASH:
 541                 {
 542                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 543                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 544                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 545                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 546                         ef->nchains = hashtab[1];
 547                         ef->buckets = hashtab + 2;
 548                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 549                         break;
 550                 }
 551                 case DT_STRTAB:
 552                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 553                         break;
 554                 case DT_STRSZ:
 555                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 556                         break;
 557                 case DT_SYMTAB:
 558                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 559                         break;
 560                 case DT_SYMENT:
 561                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 562                                 return (ENOEXEC);
 563                         break;
 564                 case DT_PLTGOT:
 565                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 566                         break;
 567                 case DT_REL:
 568                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 569                         break;
 570                 case DT_RELSZ:
 571                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 572                         break;
 573                 case DT_RELENT:
 574                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 575                                 return (ENOEXEC);
 576                         break;
 577                 case DT_JMPREL:
 578                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 579                         break;
 580                 case DT_PLTRELSZ:
 581                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 582                         break;
 583                 case DT_RELA:
 584                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 585                         break;
 586                 case DT_RELASZ:
 587                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 588                         break;
 589                 case DT_RELAENT:
 590                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 591                                 return (ENOEXEC);
 592                         break;
 593                 case DT_PLTREL:
 594                         plttype = dp->d_un.d_val;
 595                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 596                                 return (ENOEXEC);
 597                         break;
 598 #ifdef GDB
 599                 case DT_DEBUG:
 600                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 601                         break;
 602 #endif
 603                 }
 604         }
 605
 606         if (plttype == DT_RELA) {
 607                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 608                 ef->pltrel = NULL;
 609                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 610                 ef->pltrelsize = 0;
 611         }
 612
 613         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 614         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 615         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 616         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 617
 618         return (0);
 619 }
 620
 621 static int
 622 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 623 {
 624         int error, size;
 625
 626         ef->pcpu_start = 0;
 627         ef->pcpu_stop = 0;
 628         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "pcpu", (void ***)&ef->pcpu_start,
 629             (void ***)&ef->pcpu_stop, NULL);
 630         /* Error just means there is no pcpu set to relocate. */
 631         if (error != 0)
 632                 return (0);
 633         size = (uintptr_t)ef->pcpu_stop - (uintptr_t)ef->pcpu_start;
 634         /* Empty set? */
 635         if (size < 1)
 636                 return (0);
 637         /*
 638          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 639          * initialization from the data section and then initialize
 640          * all per-cpu storage from that.
 641          */
 642         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(size);
 643         if (ef->pcpu_base == 0) {
 644                 printf("%s: pcpu module space is out of space; "
 645                     "cannot allocate %d for %s\n",
 646                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 647                 return (ENOSPC);
 648         }
 649         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, size);
 650         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, size);
 651         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 652             ef->pcpu_base);
 653
 654         return (0);
 655 }
 656
 657 #ifdef VIMAGE
 658 static int
 659 parse_vnet(elf_file_t ef)
 660 {
 661         int error, size;
 662
 663         ef->vnet_start = 0;
 664         ef->vnet_stop = 0;
 665         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 666             (void ***)&ef->vnet_stop, NULL);
 667         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 668         if (error != 0)
 669                 return (0);
 670         size = (uintptr_t)ef->vnet_stop - (uintptr_t)ef->vnet_start;
 671         /* Empty set? */
 672         if (size < 1)
 673                 return (0);
 674         /*
 675          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 676          * initialization from the data section and then initialize
 677          * all per-vnet storage from that.
 678          */
 679         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(size);
 680         if (ef->vnet_base == 0) {
 681                 printf("%s: vnet module space is out of space; "
 682                     "cannot allocate %d for %s\n",
 683                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 684                 return (ENOSPC);
 685         }
 686         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, size);
 687         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, size);
 688         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 689             ef->vnet_base);
 690
 691         return (0);
 692 }
 693 #endif
 694
 695 #ifdef __arm__
 696 /*
 697  * Locate the ARM exception/unwind table info for DDB and stack(9) use by
 698  * searching for the section header that describes it.  There may be no unwind
 699  * info, for example in a module containing only data.
 700  */
 701 static void
 702 link_elf_locate_exidx(linker_file_t lf, Elf_Shdr *shdr, int nhdr)
 703 {
 704         int i;
 705
 706         for (i = 0; i < nhdr; i++) {
 707                 if (shdr[i].sh_type == SHT_ARM_EXIDX) {
 708                         lf->exidx_addr = shdr[i].sh_addr + lf->address;
 709                         lf->exidx_size = shdr[i].sh_size;
 710                         break;
 711                 }
 712         }
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Locate the section headers metadata in a preloaded module, then use it to
 717  * locate the exception/unwind table in the module.  The size of the metadata
 718  * block is stored in a uint32 word immediately before the data itself, and a
 719  * comment in preload_search_info() says it is safe to rely on that.
 720  */
 721 static void
 722 link_elf_locate_exidx_preload(struct linker_file *lf, caddr_t modptr)
 723 {
 724         uint32_t *modinfo;
 725         Elf_Shdr *shdr;
 726         uint32_t  nhdr;
 727
 728         modinfo = (uint32_t *)preload_search_info(modptr,
 729             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SHDR);
 730         if (modinfo != NULL) {
 731                 shdr = (Elf_Shdr *)modinfo;
 732                 nhdr = modinfo[-1] / sizeof(Elf_Shdr);
 733                 link_elf_locate_exidx(lf, shdr, nhdr);
 734         }
 735 }
 736
 737 #endif /* __arm__ */
 738
 739 static int
 740 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 741     const char* filename, linker_file_t *result)
 742 {
 743         Elf_Addr *ctors_addrp;
 744         Elf_Size *ctors_sizep;
 745         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 746         char *type;
 747         elf_file_t ef;
 748         linker_file_t lf;
 749         int error;
 750         vm_offset_t dp;
 751
 752         /* Look to see if we have the file preloaded */
 753         modptr = preload_search_by_name(filename);
 754         if (modptr == NULL)
 755                 return (ENOENT);
 756
 757         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 758         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 759         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 760         dynptr = preload_search_info(modptr,
 761             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 762         if (type == NULL ||
 763             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 764              strcmp(type, "elf module") != 0))
 765                 return (EFTYPE);
 766         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 767                 return (EINVAL);
 768
 769         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 770         if (lf == NULL)
 771                 return (ENOMEM);
 772
 773         ef = (elf_file_t) lf;
 774         ef->preloaded = 1;
 775         ef->modptr = modptr;
 776         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 777 #ifdef SPARSE_MAPPING
 778         ef->object = NULL;
 779 #endif
 780         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 781         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 782         lf->address = ef->address;
 783         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 784
 785         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 786             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 787         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 788             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 789         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 790                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 791                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 792         }
 793
 794 #ifdef __arm__
 795         link_elf_locate_exidx_preload(lf, modptr);
 796 #endif
 797
 798         error = parse_dynamic(ef);
 799         if (error == 0)
 800                 error = parse_dpcpu(ef);
 801 #ifdef VIMAGE
 802         if (error == 0)
 803                 error = parse_vnet(ef);
 804 #endif
 805         if (error != 0) {
 806                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 807                 return (error);
 808         }
 809         link_elf_reloc_local(lf);
 810         *result = lf;
 811         return (0);
 812 }
 813
 814 static int
 815 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 816 {
 817         elf_file_t ef;
 818         int error;
 819
 820         ef = (elf_file_t) lf;
 821         error = relocate_file(ef);
 822         if (error != 0)
 823                 return (error);
 824         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 825
 826         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 827 }
 828
 829 static int
 830 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 831     linker_file_t* result)
 832 {
 833         struct nameidata nd;
 834         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 835         Elf_Ehdr *hdr;
 836         caddr_t firstpage, segbase;
 837         int nbytes, i;
 838         Elf_Phdr *phdr;
 839         Elf_Phdr *phlimit;
 840         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 841         int nsegs;
 842         Elf_Phdr *phdyn;
 843         caddr_t mapbase;
 844         size_t mapsize;
 845         Elf_Addr base_vaddr;
 846         Elf_Addr base_vlimit;
 847         int error = 0;
 848         ssize_t resid;
 849         int flags;
 850         elf_file_t ef;
 851         linker_file_t lf;
 852         Elf_Shdr *shdr;
 853         int symtabindex;
 854         int symstrindex;
 855         int shstrindex;
 856         int symcnt;
 857         int strcnt;
 858         char *shstrs;
 859
 860         shdr = NULL;
 861         lf = NULL;
 862         shstrs = NULL;
 863
 864         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 865         flags = FREAD;
 866         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 867         if (error != 0)
 868                 return (error);
 869         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 870         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 871                 error = ENOEXEC;
 872                 firstpage = NULL;
 873                 goto out;
 874         }
 875 #ifdef MAC
 876         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 877         if (error != 0) {
 878                 firstpage = NULL;
 879                 goto out;
 880         }
 881 #endif
 882
 883         /*
 884          * Read the elf header from the file.
 885          */
 886         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 887         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 888         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 889             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 890             &resid, td);
 891         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 892         if (error != 0)
 893                 goto out;
 894
 895         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 896                 error = ENOEXEC;
 897                 goto out;
 898         }
 899
 900         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 901             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 902                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 903                 error = ENOEXEC;
 904                 goto out;
 905         }
 906         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 907             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 908                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 909                 error = ENOEXEC;
 910                 goto out;
 911         }
 912         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 913                 error = ENOSYS;
 914                 goto out;
 915         }
 916         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 917                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 918                 error = ENOEXEC;
 919                 goto out;
 920         }
 921
 922         /*
 923          * We rely on the program header being in the first page.
 924          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 925          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 926          * things considerably.
 927          */
 928         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 929               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 930               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 931                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 932
 933         /*
 934          * Scan the program header entries, and save key information.
 935          *
 936          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 937          * in that order.
 938          */
 939         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 940         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 941         nsegs = 0;
 942         phdyn = NULL;
 943         while (phdr < phlimit) {
 944                 switch (phdr->p_type) {
 945                 case PT_LOAD:
 946                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 947                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 948                                 error = ENOEXEC;
 949                                 goto out;
 950                         }
 951                         /*
 952                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 953                          */
 954                         segs[nsegs] = phdr;
 955                         ++nsegs;
 956                         break;
 957
 958                 case PT_DYNAMIC:
 959                         phdyn = phdr;
 960                         break;
 961
 962                 case PT_INTERP:
 963                         error = ENOSYS;
 964                         goto out;
 965                 }
 966
 967                 ++phdr;
 968         }
 969         if (phdyn == NULL) {
 970                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
 971                 error = ENOEXEC;
 972                 goto out;
 973         }
 974         if (nsegs == 0) {
 975                 link_elf_error(filename, "No sections");
 976                 error = ENOEXEC;
 977                 goto out;
 978         }
 979
 980         /*
 981          * Allocate the entire address space of the object, to stake
 982          * out our contiguous region, and to establish the base
 983          * address for relocation.
 984          */
 985         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 986         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
 987             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
 988         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 989
 990         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 991         if (lf == NULL) {
 992                 error = ENOMEM;
 993                 goto out;
 994         }
 995
 996         ef = (elf_file_t) lf;
 997 #ifdef SPARSE_MAPPING
 998         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_PHYS, atop(mapsize));
 999         if (ef->object == NULL) {
1000                 error = ENOMEM;
1001                 goto out;
1002         }
1003 #ifdef __amd64__
1004         mapbase = (caddr_t)KERNBASE;
1005 #else
1006         mapbase = (caddr_t)vm_map_min(kernel_map);
1007 #endif
1008         /*
1009          * Mapping protections are downgraded after relocation processing.
1010          */
1011         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
1012             (vm_offset_t *)&mapbase, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
1013             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
1014         if (error != 0) {
1015                 vm_object_deallocate(ef->object);
1016                 ef->object = NULL;
1017                 goto out;
1018         }
1019 #else
1020         mapbase = malloc(mapsize, M_LINKER, M_EXEC | M_WAITOK);
1021 #endif
1022         ef->address = mapbase;
1023
1024         /*
1025          * Read the text and data sections and zero the bss.
1026          */
1027         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1028                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1029
1030 #ifdef SPARSE_MAPPING
1031                 /*
1032                  * Consecutive segments may have different mapping permissions,
1033                  * so be strict and verify that their mappings do not overlap.
1034                  */
1035                 if (((vm_offset_t)segbase & PAGE_MASK) != 0) {
1036                         error = EINVAL;
1037                         goto out;
1038                 }
1039
1040                 error = vm_map_wire(kernel_map,
1041                     (vm_offset_t)segbase,
1042                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
1043                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1044                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1045                         error = ENOMEM;
1046                         goto out;
1047                 }
1048 #endif
1049
1050                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1051                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
1052                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1053                     &resid, td);
1054                 if (error != 0)
1055                         goto out;
1056                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
1057                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
1058         }
1059
1060 #ifdef GPROF
1061         /* Update profiling information with the new text segment. */
1062         mtx_lock(&Giant);
1063         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
1064             segs[0]->p_memsz));
1065         mtx_unlock(&Giant);
1066 #endif
1067
1068         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
1069
1070         lf->address = ef->address;
1071         lf->size = mapsize;
1072
1073         error = parse_dynamic(ef);
1074         if (error != 0)
1075                 goto out;
1076         error = parse_dpcpu(ef);
1077         if (error != 0)
1078                 goto out;
1079 #ifdef VIMAGE
1080         error = parse_vnet(ef);
1081         if (error != 0)
1082                 goto out;
1083 #endif
1084         link_elf_reloc_local(lf);
1085
1086         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1087         error = linker_load_dependencies(lf);
1088         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1089         if (error != 0)
1090                 goto out;
1091         error = relocate_file(ef);
1092         if (error != 0)
1093                 goto out;
1094
1095 #ifdef SPARSE_MAPPING
1096         /*
1097          * Downgrade permissions on text segment mappings now that relocation
1098          * processing is complete.  Restrict permissions on read-only segments.
1099          */
1100         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1101                 vm_prot_t prot;
1102
1103                 if (segs[i]->p_type != PT_LOAD)
1104                         continue;
1105
1106                 prot = VM_PROT_READ;
1107                 if ((segs[i]->p_flags & PF_W) != 0)
1108                         prot |= VM_PROT_WRITE;
1109                 if ((segs[i]->p_flags & PF_X) != 0)
1110                         prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1111                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1112                 error = vm_map_protect(kernel_map,
1113                     (vm_offset_t)segbase,
1114                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
1115                     prot, FALSE);
1116                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1117                         error = ENOMEM;
1118                         goto out;
1119                 }
1120         }
1121 #endif
1122
1123         /*
1124          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1125          * strip it!)
1126          */
1127         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1128         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1129                 goto nosyms;
1130         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1131         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1132             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1133             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1134             &resid, td);
1135         if (error != 0)
1136                 goto out;
1137
1138         /* Read section string table */
1139         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1140         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1141             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1142                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1143                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1144                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1145                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1146                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1147                 if (error)
1148                         goto out;
1149         }
1150
1151         symtabindex = -1;
1152         symstrindex = -1;
1153         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1154                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1155                         symtabindex = i;
1156                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1157                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1158                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1159                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1160                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1161                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1162                 }
1163         }
1164         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1165                 goto nosyms;
1166
1167         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1168         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1169         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1170         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1171
1172         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1173             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1174             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1175             &resid, td);
1176         if (error != 0)
1177                 goto out;
1178         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1179             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1180             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1181             &resid, td);
1182         if (error != 0)
1183                 goto out;
1184
1185         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1186         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1187         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1188         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1189
1190 nosyms:
1191
1192 #ifdef __arm__
1193         link_elf_locate_exidx(lf, shdr, hdr->e_shnum);
1194 #endif
1195
1196         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1197         if (error != 0)
1198                 goto out;
1199
1200         *result = lf;
1201
1202 out:
1203         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1204         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1205         if (error != 0 && lf != NULL)
1206                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1207         free(shdr, M_LINKER);
1208         free(firstpage, M_LINKER);
1209         free(shstrs, M_LINKER);
1210
1211         return (error);
1212 }
1213
1214 Elf_Addr
1215 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1216 {
1217         elf_file_t ef;
1218
1219         KASSERT(lf->ops->cls == (kobj_class_t)&link_elf_class,
1220             ("elf_relocaddr: unexpected linker file %p", lf));
1221
1222         ef = (elf_file_t)lf;
1223         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1224                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1225 #ifdef VIMAGE
1226         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1227                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1228 #endif
1229         return (x);
1230 }
1231
1232
1233 static void
1234 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1235 {
1236         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1237
1238         if (ef->pcpu_base != 0) {
1239                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1240                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1241                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1242         }
1243 #ifdef VIMAGE
1244         if (ef->vnet_base != 0) {
1245                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1246                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1247                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1248         }
1249 #endif
1250 #ifdef GDB
1251         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1252                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1253                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1254                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1255                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1256         }
1257 #endif
1258
1259         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1260         elf_cpu_unload_file(file);
1261
1262         if (ef->preloaded) {
1263                 link_elf_unload_preload(file);
1264                 return;
1265         }
1266
1267 #ifdef SPARSE_MAPPING
1268         if (ef->object != NULL) {
1269                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1270                     (vm_offset_t) ef->address
1271                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1272         }
1273 #else
1274         free(ef->address, M_LINKER);
1275 #endif
1276         free(ef->symbase, M_LINKER);
1277         free(ef->strbase, M_LINKER);
1278         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1279         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1280         free(ef->typoff, M_LINKER);
1281 }
1282
1283 static void
1284 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1285 {
1286         if (file->pathname != NULL)
1287                 preload_delete_name(file->pathname);
1288 }
1289
1290 static const char *
1291 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1292 {
1293         const Elf_Sym *ref;
1294
1295         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1296                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1297                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1298         }
1299         return (NULL);
1300 }
1301
1302 static int
1303 symbol_type(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1304 {
1305         const Elf_Sym *ref;
1306
1307         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1308                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1309                 return (ELF_ST_TYPE(ref->st_info));
1310         }
1311         return (STT_NOTYPE);
1312 }
1313
1314 static int
1315 relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup, elf_reloc_fn reloc,
1316     bool ifuncs)
1317 {
1318         const Elf_Rel *rel;
1319         const Elf_Rela *rela;
1320         const char *symname;
1321
1322 #define APPLY_RELOCS(iter, tbl, tblsize, type) do {                     \
1323         for ((iter) = (tbl); (iter) != NULL &&                          \
1324             (iter) < (tbl) + (tblsize) / sizeof(*(iter)); (iter)++) {   \
1325                 if ((symbol_type(ef, (iter)->r_info) ==                 \
1326                     STT_GNU_IFUNC ||                                    \
1327                     elf_is_ifunc_reloc((iter)->r_info)) != ifuncs)      \
1328                         continue;                                       \
1329                 if (reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address,               \
1330                     (iter), (type), lookup)) {                          \
1331                         symname = symbol_name(ef, (iter)->r_info);      \
1332                         printf("link_elf: symbol %s undefined\n",       \
1333                             symname);                                   \
1334                         return (ENOENT);                                \
1335                 }                                                       \
1336         }                                                               \
1337 } while (0)
1338
1339         APPLY_RELOCS(rel, ef->rel, ef->relsize, ELF_RELOC_REL);
1340         APPLY_RELOCS(rela, ef->rela, ef->relasize, ELF_RELOC_RELA);
1341         APPLY_RELOCS(rel, ef->pltrel, ef->pltrelsize, ELF_RELOC_REL);
1342         APPLY_RELOCS(rela, ef->pltrela, ef->pltrelasize, ELF_RELOC_RELA);
1343
1344 #undef APPLY_RELOCS
1345
1346         return (0);
1347 }
1348
1349 static int
1350 relocate_file(elf_file_t ef)
1351 {
1352         int error;
1353
1354         error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, false);
1355         if (error == 0)
1356                 error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, true);
1357         return (error);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1362  * this.  It is specified by the System V ABI.
1363  */
1364 static unsigned long
1365 elf_hash(const char *name)
1366 {
1367         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1368         unsigned long h = 0;
1369         unsigned long g;
1370
1371         while (*p != '\0') {
1372                 h = (h << 4) + *p++;
1373                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1374                         h ^= g >> 24;
1375                 h &= ~g;
1376         }
1377         return (h);
1378 }
1379
1380 static int
1381 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char *name, c_linker_sym_t *sym)
1382 {
1383         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1384         unsigned long symnum;
1385         const Elf_Sym* symp;
1386         const char *strp;
1387         unsigned long hash;
1388         int i;
1389
1390         /* If we don't have a hash, bail. */
1391         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1392                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1393                 return (ENOENT);
1394         }
1395
1396         /* First, search hashed global symbols */
1397         hash = elf_hash(name);
1398         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1399
1400         while (symnum != STN_UNDEF) {
1401                 if (symnum >= ef->nchains) {
1402                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1403                         return (ENOENT);
1404                 }
1405
1406                 symp = ef->symtab + symnum;
1407                 if (symp->st_name == 0) {
1408                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1409                         return (ENOENT);
1410                 }
1411
1412                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1413
1414                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1415                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1416                             (symp->st_value != 0 &&
1417                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1418                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1419                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1420                                 return (0);
1421                         }
1422                         return (ENOENT);
1423                 }
1424
1425                 symnum = ef->chains[symnum];
1426         }
1427
1428         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1429         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1430                 return (ENOENT);
1431
1432         /* Exhaustive search */
1433         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1434                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1435                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1436                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1437                             (symp->st_value != 0 &&
1438                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1439                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1440                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1441                                 return (0);
1442                         }
1443                         return (ENOENT);
1444                 }
1445         }
1446
1447         return (ENOENT);
1448 }
1449
1450 static int
1451 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1452     linker_symval_t *symval)
1453 {
1454         elf_file_t ef;
1455         const Elf_Sym *es;
1456         caddr_t val;
1457
1458         ef = (elf_file_t)lf;
1459         es = (const Elf_Sym *)sym;
1460         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1461                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1462                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1463                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1464                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1465                 symval->value = val;
1466                 symval->size = es->st_size;
1467                 return (0);
1468         }
1469         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1470                 return (ENOENT);
1471         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1472                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1473                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1474                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1475                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1476                 symval->value = val;
1477                 symval->size = es->st_size;
1478                 return (0);
1479         }
1480         return (ENOENT);
1481 }
1482
1483 static int
1484 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1485     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1486 {
1487         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1488         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1489         u_long diff = off;
1490         u_long st_value;
1491         const Elf_Sym* es;
1492         const Elf_Sym* best = NULL;
1493         int i;
1494
1495         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1496                 if (es->st_name == 0)
1497                         continue;
1498                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1499                 if (off >= st_value) {
1500                         if (off - st_value < diff) {
1501                                 diff = off - st_value;
1502                                 best = es;
1503                                 if (diff == 0)
1504                                         break;
1505                         } else if (off - st_value == diff) {
1506                                 best = es;
1507                         }
1508                 }
1509         }
1510         if (best == NULL)
1511                 *diffp = off;
1512         else
1513                 *diffp = diff;
1514         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1515
1516         return (0);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Look up a linker set on an ELF system.
1521  */
1522 static int
1523 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1524     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1525 {
1526         c_linker_sym_t sym;
1527         linker_symval_t symval;
1528         char *setsym;
1529         void **start, **stop;
1530         int len, error = 0, count;
1531
1532         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1533         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1534
1535         /* get address of first entry */
1536         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1537         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1538         if (error != 0)
1539                 goto out;
1540         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1541         if (symval.value == 0) {
1542                 error = ESRCH;
1543                 goto out;
1544         }
1545         start = (void **)symval.value;
1546
1547         /* get address of last entry */
1548         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1549         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1550         if (error != 0)
1551                 goto out;
1552         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1553         if (symval.value == 0) {
1554                 error = ESRCH;
1555                 goto out;
1556         }
1557         stop = (void **)symval.value;
1558
1559         /* and the number of entries */
1560         count = stop - start;
1561
1562         /* and copy out */
1563         if (startp != NULL)
1564                 *startp = start;
1565         if (stopp != NULL)
1566                 *stopp = stop;
1567         if (countp != NULL)
1568                 *countp = count;
1569
1570 out:
1571         free(setsym, M_LINKER);
1572         return (error);
1573 }
1574
1575 static int
1576 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1577   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1578 {
1579         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1580         const Elf_Sym *symp;
1581         int i, error;
1582
1583         /* Exhaustive search */
1584         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1585                 if (symp->st_value != 0 &&
1586                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1587                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1588                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1589                         if (error != 0)
1590                                 return (error);
1591                 }
1592         }
1593         return (0);
1594 }
1595
1596 static int
1597 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1598     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1599 {
1600         linker_symval_t symval;
1601         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1602         const Elf_Sym* symp;
1603         int i, error;
1604
1605         /* Exhaustive search */
1606         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1607                 if (symp->st_value != 0 &&
1608                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1609                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1610                         error = link_elf_symbol_values(file,
1611                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1612                         if (error != 0)
1613                                 return (error);
1614                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1615                         if (error != 0)
1616                                 return (error);
1617                 }
1618         }
1619         return (0);
1620 }
1621
1622 const Elf_Sym *
1623 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1624 {
1625         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1626
1627         if (symidx >= ef->nchains)
1628                 return (NULL);
1629         return (ef->symtab + symidx);
1630 }
1631
1632 const char *
1633 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1634 {
1635         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1636         const Elf_Sym *sym;
1637
1638         if (symidx >= ef->nchains)
1639                 return (NULL);
1640         sym = ef->symtab + symidx;
1641         return (ef->strtab + sym->st_name);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1646  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1647  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1648  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1649  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1650  */
1651 static int
1652 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1653 {
1654         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1655         const Elf_Sym *sym;
1656         const char *symbol;
1657         Elf_Addr addr, start, base;
1658
1659         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1660         if (symidx >= ef->nchains) {
1661                 *res = 0;
1662                 return (EINVAL);
1663         }
1664
1665         sym = ef->symtab + symidx;
1666
1667         /*
1668          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1669          * fail because it may not be found through the hash table.
1670          */
1671         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1672                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1673                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1674                         *res = 0;
1675                         return (EINVAL);
1676                 }
1677                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1678                 return (0);
1679         }
1680
1681         /*
1682          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1683          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1684          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1685          * always be added.
1686          */
1687
1688         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1689
1690         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1691         if (*symbol == 0) {
1692                 *res = 0;
1693                 return (EINVAL);
1694         }
1695
1696         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1697         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1698                 *res = 0;
1699                 return (EINVAL);
1700         }
1701
1702         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1703                 addr = addr - start + base;
1704 #ifdef VIMAGE
1705         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1706                 addr = addr - start + base;
1707 #endif
1708         *res = addr;
1709         return (0);
1710 }
1711
1712 static void
1713 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1714 {
1715         const Elf_Rel *rellim;
1716         const Elf_Rel *rel;
1717         const Elf_Rela *relalim;
1718         const Elf_Rela *rela;
1719         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1720
1721         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1722         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1723                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1724                 while (rel < rellim) {
1725                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1726                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1727                         rel++;
1728                 }
1729         }
1730
1731         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1732         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1733                 relalim = (const Elf_Rela *)
1734                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1735                 while (rela < relalim) {
1736                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1737                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1738                         rela++;
1739                 }
1740         }
1741 }
1742
1743 static long
1744 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1745 {
1746         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1747
1748         *symtab = ef->ddbsymtab;
1749
1750         if (*symtab == NULL)
1751                 return (0);
1752
1753         return (ef->ddbsymcnt);
1754 }
1755
1756 static long
1757 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1758 {
1759         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1760
1761         *strtab = ef->ddbstrtab;
1762
1763         if (*strtab == NULL)
1764                 return (0);
1765
1766         return (ef->ddbstrcnt);
1767 }
1768
1769 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
1770 /*
1771  * Use this lookup routine when performing relocations early during boot.
1772  * The generic lookup routine depends on kobj, which is not initialized
1773  * at that point.
1774  */
1775 static int
1776 elf_lookup_ifunc(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps __unused,
1777     Elf_Addr *res)
1778 {
1779         elf_file_t ef;
1780         const Elf_Sym *symp;
1781         caddr_t val;
1782
1783         ef = (elf_file_t)lf;
1784         symp = ef->symtab + symidx;
1785         if (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1786                 val = (caddr_t)ef->address + symp->st_value;
1787                 *res = ((Elf_Addr (*)(void))val)();
1788                 return (0);
1789         }
1790         return (ENOENT);
1791 }
1792
1793 void
1794 link_elf_ireloc(caddr_t kmdp)
1795 {
1796         struct elf_file eff;
1797         elf_file_t ef;
1798
1799         ef = &eff;
1800
1801         bzero_early(ef, sizeof(*ef));
1802
1803         ef->modptr = kmdp;
1804         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
1805         parse_dynamic(ef);
1806         ef->address = 0;
1807         link_elf_preload_parse_symbols(ef);
1808         relocate_file1(ef, elf_lookup_ifunc, elf_reloc, true);
1809 }
1810 #endif