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 #include "linker_if.h"
  71
  72 #define MAXSEGS 4
  73
  74 typedef struct elf_file {
  75         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  76         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  77         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  78 #ifdef SPARSE_MAPPING
  79         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  80 #endif
  81         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  82         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  83         Elf_Hashelt     nchains;
  84         const Elf_Hashelt *buckets;
  85         const Elf_Hashelt *chains;
  86         caddr_t         hash;
  87         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  88         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  89         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  90         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  91         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  92         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
  93         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
  94         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
  95         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
  96         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
  97         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
  98         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
  99         caddr_t         modptr;
 100         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 101         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 102         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 103         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 104         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 105         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 106         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 107         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 108         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 109         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 110         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 111         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 112         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 113         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 114 #ifdef VIMAGE
 115         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 116         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 117         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 118 #endif
 119 #ifdef GDB
 120         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 121 #endif
 122 } *elf_file_t;
 123
 124 struct elf_set {
 125         Elf_Addr        es_start;
 126         Elf_Addr        es_stop;
 127         Elf_Addr        es_base;
 128         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 129 };
 130
 131 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 132
 133 #include <kern/kern_ctf.c>
 134
 135 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 136 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 137                                       const char *, linker_file_t *);
 138 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 139 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 140                     linker_file_t *);
 141 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 142                     c_linker_sym_t *);
 143 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 144                     linker_symval_t *);
 145 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 146                     c_linker_sym_t *, long *);
 147
 148 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 149 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 150 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 151                     void ***, void ***, int *);
 152 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 153                     int (*)(const char *, void *), void *);
 154 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 155                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 156 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 157 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 158 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 159 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 160
 161 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 162         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 163         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 164         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 165         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 166         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 167         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 168         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 169         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 170         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 171         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 172         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 173         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 174         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 175         { 0, 0 }
 176 };
 177
 178 static struct linker_class link_elf_class = {
 179 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 180         "elf32",
 181 #else
 182         "elf64",
 183 #endif
 184         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 185 };
 186
 187 typedef int (*elf_reloc_fn)(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase,
 188     const void *data, int type, elf_lookup_fn lookup);
 189
 190 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 191 static int      relocate_file(elf_file_t);
 192 static int      relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup,
 193                     elf_reloc_fn reloc, bool ifuncs);
 194 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 195
 196 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 197 #ifdef VIMAGE
 198 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 199 #endif
 200
 201 static void
 202 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 203 {
 204         struct elf_set *set, *iter;
 205
 206         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 207         set->es_start = start;
 208         set->es_stop = stop;
 209         set->es_base = base;
 210
 211         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 212
 213                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 214                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 215                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 216                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 217                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 218
 219                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 220                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 221                         break;
 222                 }
 223         }
 224
 225         if (iter == NULL)
 226                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 227 }
 228
 229 static int
 230 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 231 {
 232         struct elf_set *set;
 233
 234         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 235                 if (addr < set->es_start)
 236                         return (0);
 237                 if (addr < set->es_stop) {
 238                         *start = set->es_start;
 239                         *base = set->es_base;
 240                         return (1);
 241                 }
 242         }
 243
 244         return (0);
 245 }
 246
 247 static void
 248 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 249 {
 250         struct elf_set *set;
 251
 252         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 253                 if (start < set->es_start)
 254                         break;
 255                 if (start == set->es_start) {
 256                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 257                         free(set, M_LINKER);
 258                         return;
 259                 }
 260         }
 261         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 262             (uintmax_t)start));
 263 }
 264
 265 #ifdef GDB
 266 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 267
 268 /*
 269  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 270  */
 271 struct r_debug r_debug;
 272
 273 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 274         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 275 } while (0)
 276
 277 /*
 278  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 279  */
 280 static void
 281 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 282               struct link_map *dummy_two __unused)
 283 {
 284 }
 285
 286 static void
 287 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 288 {
 289         struct link_map *prev;
 290
 291         l->l_next = NULL;
 292
 293         if (r_debug.r_map == NULL) {
 294                 /* Add first. */
 295                 l->l_prev = NULL;
 296                 r_debug.r_map = l;
 297         } else {
 298                 /* Append to list. */
 299                 for (prev = r_debug.r_map;
 300                     prev->l_next != NULL;
 301                     prev = prev->l_next)
 302                         ;
 303                 l->l_prev = prev;
 304                 prev->l_next = l;
 305         }
 306 }
 307
 308 static void
 309 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 310 {
 311         if (l->l_prev == NULL) {
 312                 /* Remove first. */
 313                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 314                         l->l_next->l_prev = NULL;
 315         } else {
 316                 /* Remove any but first. */
 317                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 318                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 319         }
 320 }
 321 #endif /* GDB */
 322
 323 /*
 324  * The kernel symbol table starts here.
 325  */
 326 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 327
 328 static void
 329 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 330 {
 331         if (filename == NULL)
 332                 printf("kldload: %s\n", s);
 333         else
 334                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 335 }
 336
 337 static void
 338 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 339 {
 340         void (**ctor)(void);
 341         size_t i, cnt;
 342
 343         if (addr == NULL || size == 0)
 344                 return;
 345         cnt = size / sizeof(*ctor);
 346         ctor = (void *)addr;
 347         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 348                 if (ctor[i] != NULL)
 349                         (*ctor[i])();
 350         }
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 355  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 356  */
 357 static int
 358 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 359 {
 360 #ifdef GDB
 361         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 362         char *newfilename;
 363 #endif
 364         int error;
 365
 366         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 367         error = elf_cpu_load_file(lf);
 368         if (error != 0)
 369                 return (error);
 370
 371 #ifdef GDB
 372         GDB_STATE(RT_ADD);
 373         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 374         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 375         strcpy(newfilename, lf->filename);
 376         ef->gdb.l_name = newfilename;
 377         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 378         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 379         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 380 #endif
 381
 382         /* Invoke .ctors */
 383         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 384         return (0);
 385 }
 386
 387 extern vm_offset_t __startkernel, __endkernel;
 388
 389 static void
 390 link_elf_init(void* arg)
 391 {
 392         Elf_Dyn *dp;
 393         Elf_Addr *ctors_addrp;
 394         Elf_Size *ctors_sizep;
 395         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 396         elf_file_t ef;
 397         char *modname;
 398
 399         linker_add_class(&link_elf_class);
 400
 401         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 402         modname = NULL;
 403         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 404         if (modptr == NULL)
 405                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 406         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 407         if (modname == NULL)
 408                 modname = "kernel";
 409         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 410         if (linker_kernel_file == NULL)
 411                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 412                     __func__);
 413
 414         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 415         ef->preloaded = 1;
 416 #ifdef __powerpc__
 417         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 418 #else
 419         ef->address = 0;
 420 #endif
 421 #ifdef SPARSE_MAPPING
 422         ef->object = 0;
 423 #endif
 424         ef->dynamic = dp;
 425
 426         if (dp != NULL)
 427                 parse_dynamic(ef);
 428 #ifdef __powerpc__
 429         linker_kernel_file->address = (caddr_t)__startkernel;
 430         linker_kernel_file->size = (intptr_t)(__endkernel - __startkernel);
 431 #else
 432         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 433         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 434 #endif
 435
 436         if (modptr != NULL) {
 437                 ef->modptr = modptr;
 438                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 439                 if (baseptr != NULL)
 440                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 441                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 442                 if (sizeptr != NULL)
 443                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 444                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 445                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 446                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 447                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 448                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 449                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 450                             *ctors_addrp;
 451                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 452                 }
 453         }
 454         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 455
 456 #ifdef GDB
 457         r_debug.r_map = NULL;
 458         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 459         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 460 #endif
 461
 462         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 463         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 464         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 465 #ifdef VIMAGE
 466         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 467 #endif
 468 }
 469
 470 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, NULL);
 471
 472 static int
 473 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 474 {
 475         caddr_t pointer;
 476         caddr_t ssym, esym, base;
 477         caddr_t strtab;
 478         int strcnt;
 479         Elf_Sym *symtab;
 480         int symcnt;
 481
 482         if (ef->modptr == NULL)
 483                 return (0);
 484         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 485             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 486         if (pointer == NULL)
 487                 return (0);
 488         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 489         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 490             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 491         if (pointer == NULL)
 492                 return (0);
 493         esym = *(caddr_t *)pointer;
 494
 495         base = ssym;
 496
 497         symcnt = *(long *)base;
 498         base += sizeof(long);
 499         symtab = (Elf_Sym *)base;
 500         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 501
 502         if (base > esym || base < ssym) {
 503                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 504                 return (EINVAL);
 505         }
 506
 507         strcnt = *(long *)base;
 508         base += sizeof(long);
 509         strtab = base;
 510         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 511
 512         if (base > esym || base < ssym) {
 513                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 514                 return (EINVAL);
 515         }
 516
 517         ef->ddbsymtab = symtab;
 518         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 519         ef->ddbstrtab = strtab;
 520         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 521
 522         return (0);
 523 }
 524
 525 static int
 526 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 527 {
 528         Elf_Dyn *dp;
 529         int plttype = DT_REL;
 530
 531         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 532                 switch (dp->d_tag) {
 533                 case DT_HASH:
 534                 {
 535                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 536                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 537                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 538                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 539                         ef->nchains = hashtab[1];
 540                         ef->buckets = hashtab + 2;
 541                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 542                         break;
 543                 }
 544                 case DT_STRTAB:
 545                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 546                         break;
 547                 case DT_STRSZ:
 548                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 549                         break;
 550                 case DT_SYMTAB:
 551                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 552                         break;
 553                 case DT_SYMENT:
 554                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 555                                 return (ENOEXEC);
 556                         break;
 557                 case DT_PLTGOT:
 558                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 559                         break;
 560                 case DT_REL:
 561                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 562                         break;
 563                 case DT_RELSZ:
 564                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 565                         break;
 566                 case DT_RELENT:
 567                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 568                                 return (ENOEXEC);
 569                         break;
 570                 case DT_JMPREL:
 571                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 572                         break;
 573                 case DT_PLTRELSZ:
 574                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 575                         break;
 576                 case DT_RELA:
 577                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 578                         break;
 579                 case DT_RELASZ:
 580                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 581                         break;
 582                 case DT_RELAENT:
 583                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 584                                 return (ENOEXEC);
 585                         break;
 586                 case DT_PLTREL:
 587                         plttype = dp->d_un.d_val;
 588                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 589                                 return (ENOEXEC);
 590                         break;
 591 #ifdef GDB
 592                 case DT_DEBUG:
 593                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 594                         break;
 595 #endif
 596                 }
 597         }
 598
 599         if (plttype == DT_RELA) {
 600                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 601                 ef->pltrel = NULL;
 602                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 603                 ef->pltrelsize = 0;
 604         }
 605
 606         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 607         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 608         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 609         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 610
 611         return (0);
 612 }
 613
 614 #define LS_PADDING      0x90909090
 615 static int
 616 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 617 {
 618         int error, size;
 619 #if defined(__i386__)
 620         uint32_t pad;
 621 #endif
 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 #if defined(__i386__)
 635         /* In case we do find __start/stop_set_ symbols double-check. */
 636         if (size < 4) {
 637                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 638                     "linker script\n", ef->lf.pathname);
 639                 return (ENOEXEC);
 640         }
 641
 642         /* Padding from linker-script correct? */
 643         pad = *(uint32_t *)((uintptr_t)ef->pcpu_stop - sizeof(pad));
 644         if (pad != LS_PADDING) {
 645                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 646                     "linker script, invalid padding %#04x (%#04x)\n",
 647                     ef->lf.pathname, pad, LS_PADDING);
 648                 return (ENOEXEC);
 649         }
 650         /* If we only have valid padding, nothing to do. */
 651         if (size == 4)
 652                 return (0);
 653 #endif
 654         /*
 655          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 656          * initialization from the data section and then initialize
 657          * all per-cpu storage from that.
 658          */
 659         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(size);
 660         if (ef->pcpu_base == 0) {
 661                 printf("%s: pcpu module space is out of space; "
 662                     "cannot allocate %d for %s\n",
 663                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 664                 return (ENOSPC);
 665         }
 666         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, size);
 667         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, size);
 668         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 669             ef->pcpu_base);
 670
 671         return (0);
 672 }
 673
 674 #ifdef VIMAGE
 675 static int
 676 parse_vnet(elf_file_t ef)
 677 {
 678         int error, size;
 679 #if defined(__i386__)
 680         uint32_t pad;
 681 #endif
 682
 683         ef->vnet_start = 0;
 684         ef->vnet_stop = 0;
 685         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 686             (void ***)&ef->vnet_stop, NULL);
 687         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 688         if (error != 0)
 689                 return (0);
 690         size = (uintptr_t)ef->vnet_stop - (uintptr_t)ef->vnet_start;
 691         /* Empty set? */
 692         if (size < 1)
 693                 return (0);
 694 #if defined(__i386__)
 695         /* In case we do find __start/stop_set_ symbols double-check. */
 696         if (size < 4) {
 697                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 698                     "linker script\n", ef->lf.pathname);
 699                 return (ENOEXEC);
 700         }
 701
 702         /* Padding from linker-script correct? */
 703         pad = *(uint32_t *)((uintptr_t)ef->vnet_stop - sizeof(pad));
 704         if (pad != LS_PADDING) {
 705                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 706                     "linker script, invalid padding %#04x (%#04x)\n",
 707                     ef->lf.pathname, pad, LS_PADDING);
 708                 return (ENOEXEC);
 709         }
 710         /* If we only have valid padding, nothing to do. */
 711         if (size == 4)
 712                 return (0);
 713 #endif
 714         /*
 715          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 716          * initialization from the data section and then initialize
 717          * all per-vnet storage from that.
 718          */
 719         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(size);
 720         if (ef->vnet_base == 0) {
 721                 printf("%s: vnet module space is out of space; "
 722                     "cannot allocate %d for %s\n",
 723                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 724                 return (ENOSPC);
 725         }
 726         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, size);
 727         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, size);
 728         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 729             ef->vnet_base);
 730
 731         return (0);
 732 }
 733 #endif
 734 #undef LS_PADDING
 735
 736 static int
 737 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 738     const char* filename, linker_file_t *result)
 739 {
 740         Elf_Addr *ctors_addrp;
 741         Elf_Size *ctors_sizep;
 742         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 743         char *type;
 744         elf_file_t ef;
 745         linker_file_t lf;
 746         int error;
 747         vm_offset_t dp;
 748
 749         /* Look to see if we have the file preloaded */
 750         modptr = preload_search_by_name(filename);
 751         if (modptr == NULL)
 752                 return (ENOENT);
 753
 754         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 755         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 756         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 757         dynptr = preload_search_info(modptr,
 758             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 759         if (type == NULL ||
 760             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 761              strcmp(type, "elf module") != 0))
 762                 return (EFTYPE);
 763         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 764                 return (EINVAL);
 765
 766         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 767         if (lf == NULL)
 768                 return (ENOMEM);
 769
 770         ef = (elf_file_t) lf;
 771         ef->preloaded = 1;
 772         ef->modptr = modptr;
 773         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 774 #ifdef SPARSE_MAPPING
 775         ef->object = 0;
 776 #endif
 777         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 778         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 779         lf->address = ef->address;
 780         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 781
 782         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 783             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 784         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 785             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 786         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 787                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 788                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 789         }
 790
 791         error = parse_dynamic(ef);
 792         if (error == 0)
 793                 error = parse_dpcpu(ef);
 794 #ifdef VIMAGE
 795         if (error == 0)
 796                 error = parse_vnet(ef);
 797 #endif
 798         if (error != 0) {
 799                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 800                 return (error);
 801         }
 802         link_elf_reloc_local(lf);
 803         *result = lf;
 804         return (0);
 805 }
 806
 807 static int
 808 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 809 {
 810         elf_file_t ef;
 811         int error;
 812
 813         ef = (elf_file_t) lf;
 814         error = relocate_file(ef);
 815         if (error != 0)
 816                 return (error);
 817         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 818
 819         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 820 }
 821
 822 static int
 823 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 824     linker_file_t* result)
 825 {
 826         struct nameidata nd;
 827         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 828         Elf_Ehdr *hdr;
 829         caddr_t firstpage;
 830         int nbytes, i;
 831         Elf_Phdr *phdr;
 832         Elf_Phdr *phlimit;
 833         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 834         int nsegs;
 835         Elf_Phdr *phdyn;
 836         caddr_t mapbase;
 837         size_t mapsize;
 838         Elf_Addr base_vaddr;
 839         Elf_Addr base_vlimit;
 840         int error = 0;
 841         ssize_t resid;
 842         int flags;
 843         elf_file_t ef;
 844         linker_file_t lf;
 845         Elf_Shdr *shdr;
 846         int symtabindex;
 847         int symstrindex;
 848         int shstrindex;
 849         int symcnt;
 850         int strcnt;
 851         char *shstrs;
 852
 853         shdr = NULL;
 854         lf = NULL;
 855         shstrs = NULL;
 856
 857         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 858         flags = FREAD;
 859         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 860         if (error != 0)
 861                 return (error);
 862         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 863         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 864                 error = ENOEXEC;
 865                 firstpage = NULL;
 866                 goto out;
 867         }
 868 #ifdef MAC
 869         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 870         if (error != 0) {
 871                 firstpage = NULL;
 872                 goto out;
 873         }
 874 #endif
 875
 876         /*
 877          * Read the elf header from the file.
 878          */
 879         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 880         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 881         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 882             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 883             &resid, td);
 884         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 885         if (error != 0)
 886                 goto out;
 887
 888         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 889                 error = ENOEXEC;
 890                 goto out;
 891         }
 892
 893         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 894             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 895                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 896                 error = ENOEXEC;
 897                 goto out;
 898         }
 899         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 900             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 901                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 902                 error = ENOEXEC;
 903                 goto out;
 904         }
 905         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 906                 error = ENOSYS;
 907                 goto out;
 908         }
 909         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 910                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 911                 error = ENOEXEC;
 912                 goto out;
 913         }
 914
 915         /*
 916          * We rely on the program header being in the first page.
 917          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 918          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 919          * things considerably.
 920          */
 921         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 922               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 923               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 924                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 925
 926         /*
 927          * Scan the program header entries, and save key information.
 928          *
 929          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 930          * in that order.
 931          */
 932         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 933         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 934         nsegs = 0;
 935         phdyn = NULL;
 936         while (phdr < phlimit) {
 937                 switch (phdr->p_type) {
 938                 case PT_LOAD:
 939                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 940                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 941                                 error = ENOEXEC;
 942                                 goto out;
 943                         }
 944                         /*
 945                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 946                          */
 947                         segs[nsegs] = phdr;
 948                         ++nsegs;
 949                         break;
 950
 951                 case PT_DYNAMIC:
 952                         phdyn = phdr;
 953                         break;
 954
 955                 case PT_INTERP:
 956                         error = ENOSYS;
 957                         goto out;
 958                 }
 959
 960                 ++phdr;
 961         }
 962         if (phdyn == NULL) {
 963                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
 964                 error = ENOEXEC;
 965                 goto out;
 966         }
 967         if (nsegs == 0) {
 968                 link_elf_error(filename, "No sections");
 969                 error = ENOEXEC;
 970                 goto out;
 971         }
 972
 973         /*
 974          * Allocate the entire address space of the object, to stake
 975          * out our contiguous region, and to establish the base
 976          * address for relocation.
 977          */
 978         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 979         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
 980             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
 981         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 982
 983         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 984         if (lf == NULL) {
 985                 error = ENOMEM;
 986                 goto out;
 987         }
 988
 989         ef = (elf_file_t) lf;
 990 #ifdef SPARSE_MAPPING
 991         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 992         if (ef->object == NULL) {
 993                 error = ENOMEM;
 994                 goto out;
 995         }
 996         ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
 997         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
 998             (vm_offset_t *) &ef->address, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
 999             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
1000         if (error != 0) {
1001                 vm_object_deallocate(ef->object);
1002                 ef->object = 0;
1003                 goto out;
1004         }
1005 #else
1006         ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_EXEC | M_WAITOK);
1007 #endif
1008         mapbase = ef->address;
1009
1010         /*
1011          * Read the text and data sections and zero the bss.
1012          */
1013         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1014                 caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1015                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1016                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
1017                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1018                     &resid, td);
1019                 if (error != 0)
1020                         goto out;
1021                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
1022                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
1023
1024 #ifdef SPARSE_MAPPING
1025                 /*
1026                  * Wire down the pages
1027                  */
1028                 error = vm_map_wire(kernel_map,
1029                     (vm_offset_t) segbase,
1030                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
1031                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1032                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1033                         error = ENOMEM;
1034                         goto out;
1035                 }
1036 #endif
1037         }
1038
1039 #ifdef GPROF
1040         /* Update profiling information with the new text segment. */
1041         mtx_lock(&Giant);
1042         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
1043             segs[0]->p_memsz));
1044         mtx_unlock(&Giant);
1045 #endif
1046
1047         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
1048
1049         lf->address = ef->address;
1050         lf->size = mapsize;
1051
1052         error = parse_dynamic(ef);
1053         if (error != 0)
1054                 goto out;
1055         error = parse_dpcpu(ef);
1056         if (error != 0)
1057                 goto out;
1058 #ifdef VIMAGE
1059         error = parse_vnet(ef);
1060         if (error != 0)
1061                 goto out;
1062 #endif
1063         link_elf_reloc_local(lf);
1064
1065         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1066         error = linker_load_dependencies(lf);
1067         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1068         if (error != 0)
1069                 goto out;
1070         error = relocate_file(ef);
1071         if (error != 0)
1072                 goto out;
1073
1074         /*
1075          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1076          * strip it!)
1077          */
1078         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1079         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1080                 goto nosyms;
1081         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1082         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1083             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1084             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1085             &resid, td);
1086         if (error != 0)
1087                 goto out;
1088
1089         /* Read section string table */
1090         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1091         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1092             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1093                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1094                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1095                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1096                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1097                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1098                 if (error)
1099                         goto out;
1100         }
1101
1102         symtabindex = -1;
1103         symstrindex = -1;
1104         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1105                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1106                         symtabindex = i;
1107                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1108                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1109                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1110                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1111                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1112                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1113                 }
1114         }
1115         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1116                 goto nosyms;
1117
1118         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1119         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1120         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1121         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1122
1123         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1124             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1125             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1126             &resid, td);
1127         if (error != 0)
1128                 goto out;
1129         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1130             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1131             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1132             &resid, td);
1133         if (error != 0)
1134                 goto out;
1135
1136         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1137         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1138         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1139         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1140
1141 nosyms:
1142         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1143         if (error != 0)
1144                 goto out;
1145
1146         *result = lf;
1147
1148 out:
1149         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1150         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1151         if (error != 0 && lf != NULL)
1152                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1153         free(shdr, M_LINKER);
1154         free(firstpage, M_LINKER);
1155         free(shstrs, M_LINKER);
1156
1157         return (error);
1158 }
1159
1160 Elf_Addr
1161 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1162 {
1163         elf_file_t ef;
1164
1165         ef = (elf_file_t)lf;
1166         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1167                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1168 #ifdef VIMAGE
1169         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1170                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1171 #endif
1172         return (x);
1173 }
1174
1175
1176 static void
1177 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1178 {
1179         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1180
1181         if (ef->pcpu_base != 0) {
1182                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1183                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1184                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1185         }
1186 #ifdef VIMAGE
1187         if (ef->vnet_base != 0) {
1188                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1189                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1190                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1191         }
1192 #endif
1193 #ifdef GDB
1194         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1195                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1196                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1197                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1198                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1199         }
1200 #endif
1201
1202         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1203         elf_cpu_unload_file(file);
1204
1205         if (ef->preloaded) {
1206                 link_elf_unload_preload(file);
1207                 return;
1208         }
1209
1210 #ifdef SPARSE_MAPPING
1211         if (ef->object != NULL) {
1212                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1213                     (vm_offset_t) ef->address
1214                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1215         }
1216 #else
1217         free(ef->address, M_LINKER);
1218 #endif
1219         free(ef->symbase, M_LINKER);
1220         free(ef->strbase, M_LINKER);
1221         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1222         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1223         free(ef->typoff, M_LINKER);
1224 }
1225
1226 static void
1227 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1228 {
1229         if (file->pathname != NULL)
1230                 preload_delete_name(file->pathname);
1231 }
1232
1233 static const char *
1234 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1235 {
1236         const Elf_Sym *ref;
1237
1238         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1239                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1240                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1241         }
1242         return (NULL);
1243 }
1244
1245 static int
1246 symbol_type(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1247 {
1248         const Elf_Sym *ref;
1249
1250         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1251                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1252                 return (ELF_ST_TYPE(ref->st_info));
1253         }
1254         return (STT_NOTYPE);
1255 }
1256
1257 static int
1258 relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup, elf_reloc_fn reloc,
1259     bool ifuncs)
1260 {
1261         const Elf_Rel *rel;
1262         const Elf_Rela *rela;
1263         const char *symname;
1264
1265 #define APPLY_RELOCS(iter, tbl, tblsize, type) do {                     \
1266         for ((iter) = (tbl); (iter) != NULL &&                          \
1267             (iter) < (tbl) + (tblsize) / sizeof(*(iter)); (iter)++) {   \
1268                 if ((symbol_type(ef, (iter)->r_info) ==                 \
1269                     STT_GNU_IFUNC ||                                    \
1270                     elf_is_ifunc_reloc((iter)->r_info)) != ifuncs)      \
1271                         continue;                                       \
1272                 if (reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address,               \
1273                     (iter), (type), lookup)) {                          \
1274                         symname = symbol_name(ef, (iter)->r_info);      \
1275                         printf("link_elf: symbol %s undefined\n",       \
1276                             symname);                                   \
1277                         return (ENOENT);                                \
1278                 }                                                       \
1279         }                                                               \
1280 } while (0)
1281
1282         APPLY_RELOCS(rel, ef->rel, ef->relsize, ELF_RELOC_REL);
1283         APPLY_RELOCS(rela, ef->rela, ef->relasize, ELF_RELOC_RELA);
1284         APPLY_RELOCS(rel, ef->pltrel, ef->pltrelsize, ELF_RELOC_REL);
1285         APPLY_RELOCS(rela, ef->pltrela, ef->pltrelasize, ELF_RELOC_RELA);
1286
1287 #undef APPLY_RELOCS
1288
1289         return (0);
1290 }
1291
1292 static int
1293 relocate_file(elf_file_t ef)
1294 {
1295         int error;
1296
1297         error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, false);
1298         if (error == 0)
1299                 error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, true);
1300         return (error);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1305  * this.  It is specified by the System V ABI.
1306  */
1307 static unsigned long
1308 elf_hash(const char *name)
1309 {
1310         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1311         unsigned long h = 0;
1312         unsigned long g;
1313
1314         while (*p != '\0') {
1315                 h = (h << 4) + *p++;
1316                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1317                         h ^= g >> 24;
1318                 h &= ~g;
1319         }
1320         return (h);
1321 }
1322
1323 static int
1324 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char *name, c_linker_sym_t *sym)
1325 {
1326         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1327         unsigned long symnum;
1328         const Elf_Sym* symp;
1329         const char *strp;
1330         unsigned long hash;
1331         int i;
1332
1333         /* If we don't have a hash, bail. */
1334         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1335                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1336                 return (ENOENT);
1337         }
1338
1339         /* First, search hashed global symbols */
1340         hash = elf_hash(name);
1341         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1342
1343         while (symnum != STN_UNDEF) {
1344                 if (symnum >= ef->nchains) {
1345                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1346                         return (ENOENT);
1347                 }
1348
1349                 symp = ef->symtab + symnum;
1350                 if (symp->st_name == 0) {
1351                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1352                         return (ENOENT);
1353                 }
1354
1355                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1356
1357                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1358                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1359                             (symp->st_value != 0 &&
1360                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1361                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1362                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1363                                 return (0);
1364                         }
1365                         return (ENOENT);
1366                 }
1367
1368                 symnum = ef->chains[symnum];
1369         }
1370
1371         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1372         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1373                 return (ENOENT);
1374
1375         /* Exhaustive search */
1376         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1377                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1378                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1379                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1380                             (symp->st_value != 0 &&
1381                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1382                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1383                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1384                                 return (0);
1385                         }
1386                         return (ENOENT);
1387                 }
1388         }
1389
1390         return (ENOENT);
1391 }
1392
1393 static int
1394 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1395     linker_symval_t *symval)
1396 {
1397         elf_file_t ef;
1398         const Elf_Sym *es;
1399         caddr_t val;
1400
1401         ef = (elf_file_t)lf;
1402         es = (const Elf_Sym *)sym;
1403         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1404                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1405                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1406                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1407                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1408                 symval->value = val;
1409                 symval->size = es->st_size;
1410                 return (0);
1411         }
1412         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1413                 return (ENOENT);
1414         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1415                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1416                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1417                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1418                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1419                 symval->value = val;
1420                 symval->size = es->st_size;
1421                 return (0);
1422         }
1423         return (ENOENT);
1424 }
1425
1426 static int
1427 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1428     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1429 {
1430         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1431         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1432         u_long diff = off;
1433         u_long st_value;
1434         const Elf_Sym* es;
1435         const Elf_Sym* best = NULL;
1436         int i;
1437
1438         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1439                 if (es->st_name == 0)
1440                         continue;
1441                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1442                 if (off >= st_value) {
1443                         if (off - st_value < diff) {
1444                                 diff = off - st_value;
1445                                 best = es;
1446                                 if (diff == 0)
1447                                         break;
1448                         } else if (off - st_value == diff) {
1449                                 best = es;
1450                         }
1451                 }
1452         }
1453         if (best == NULL)
1454                 *diffp = off;
1455         else
1456                 *diffp = diff;
1457         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1458
1459         return (0);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Look up a linker set on an ELF system.
1464  */
1465 static int
1466 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1467     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1468 {
1469         c_linker_sym_t sym;
1470         linker_symval_t symval;
1471         char *setsym;
1472         void **start, **stop;
1473         int len, error = 0, count;
1474
1475         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1476         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1477
1478         /* get address of first entry */
1479         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1480         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1481         if (error != 0)
1482                 goto out;
1483         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1484         if (symval.value == 0) {
1485                 error = ESRCH;
1486                 goto out;
1487         }
1488         start = (void **)symval.value;
1489
1490         /* get address of last entry */
1491         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1492         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1493         if (error != 0)
1494                 goto out;
1495         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1496         if (symval.value == 0) {
1497                 error = ESRCH;
1498                 goto out;
1499         }
1500         stop = (void **)symval.value;
1501
1502         /* and the number of entries */
1503         count = stop - start;
1504
1505         /* and copy out */
1506         if (startp != NULL)
1507                 *startp = start;
1508         if (stopp != NULL)
1509                 *stopp = stop;
1510         if (countp != NULL)
1511                 *countp = count;
1512
1513 out:
1514         free(setsym, M_LINKER);
1515         return (error);
1516 }
1517
1518 static int
1519 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1520   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1521 {
1522         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1523         const Elf_Sym *symp;
1524         int i, error;
1525
1526         /* Exhaustive search */
1527         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1528                 if (symp->st_value != 0 &&
1529                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1530                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1531                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1532                         if (error != 0)
1533                                 return (error);
1534                 }
1535         }
1536         return (0);
1537 }
1538
1539 static int
1540 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1541     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1542 {
1543         linker_symval_t symval;
1544         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1545         const Elf_Sym* symp;
1546         int i, error;
1547
1548         /* Exhaustive search */
1549         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1550                 if (symp->st_value != 0 &&
1551                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1552                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1553                         error = link_elf_symbol_values(file,
1554                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1555                         if (error != 0)
1556                                 return (error);
1557                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1558                         if (error != 0)
1559                                 return (error);
1560                 }
1561         }
1562         return (0);
1563 }
1564
1565 const Elf_Sym *
1566 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1567 {
1568         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1569
1570         if (symidx >= ef->nchains)
1571                 return (NULL);
1572         return (ef->symtab + symidx);
1573 }
1574
1575 const char *
1576 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1577 {
1578         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1579         const Elf_Sym *sym;
1580
1581         if (symidx >= ef->nchains)
1582                 return (NULL);
1583         sym = ef->symtab + symidx;
1584         return (ef->strtab + sym->st_name);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1589  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1590  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1591  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1592  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1593  */
1594 static int
1595 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1596 {
1597         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1598         const Elf_Sym *sym;
1599         const char *symbol;
1600         Elf_Addr addr, start, base;
1601
1602         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1603         if (symidx >= ef->nchains) {
1604                 *res = 0;
1605                 return (EINVAL);
1606         }
1607
1608         sym = ef->symtab + symidx;
1609
1610         /*
1611          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1612          * fail because it may not be found through the hash table.
1613          */
1614         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1615                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1616                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1617                         *res = 0;
1618                         return (EINVAL);
1619                 }
1620                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1621                 return (0);
1622         }
1623
1624         /*
1625          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1626          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1627          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1628          * always be added.
1629          */
1630
1631         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1632
1633         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1634         if (*symbol == 0) {
1635                 *res = 0;
1636                 return (EINVAL);
1637         }
1638
1639         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1640         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1641                 *res = 0;
1642                 return (EINVAL);
1643         }
1644
1645         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1646                 addr = addr - start + base;
1647 #ifdef VIMAGE
1648         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1649                 addr = addr - start + base;
1650 #endif
1651         *res = addr;
1652         return (0);
1653 }
1654
1655 static void
1656 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1657 {
1658         const Elf_Rel *rellim;
1659         const Elf_Rel *rel;
1660         const Elf_Rela *relalim;
1661         const Elf_Rela *rela;
1662         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1663
1664         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1665         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1666                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1667                 while (rel < rellim) {
1668                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1669                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1670                         rel++;
1671                 }
1672         }
1673
1674         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1675         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1676                 relalim = (const Elf_Rela *)
1677                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1678                 while (rela < relalim) {
1679                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1680                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1681                         rela++;
1682                 }
1683         }
1684 }
1685
1686 static long
1687 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1688 {
1689         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1690
1691         *symtab = ef->ddbsymtab;
1692
1693         if (*symtab == NULL)
1694                 return (0);
1695
1696         return (ef->ddbsymcnt);
1697 }
1698
1699 static long
1700 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1701 {
1702         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1703
1704         *strtab = ef->ddbstrtab;
1705
1706         if (*strtab == NULL)
1707                 return (0);
1708
1709         return (ef->ddbstrcnt);
1710 }
1711
1712 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
1713 /*
1714  * Use this lookup routine when performing relocations early during boot.
1715  * The generic lookup routine depends on kobj, which is not initialized
1716  * at that point.
1717  */
1718 static int
1719 elf_lookup_ifunc(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps __unused,
1720     Elf_Addr *res)
1721 {
1722         elf_file_t ef;
1723         const Elf_Sym *symp;
1724         caddr_t val;
1725
1726         ef = (elf_file_t)lf;
1727         symp = ef->symtab + symidx;
1728         if (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1729                 val = (caddr_t)ef->address + symp->st_value;
1730                 *res = ((Elf_Addr (*)(void))val)();
1731                 return (0);
1732         }
1733         return (ENOENT);
1734 }
1735
1736 void
1737 link_elf_ireloc(caddr_t kmdp)
1738 {
1739         struct elf_file eff;
1740         elf_file_t ef;
1741
1742         ef = &eff;
1743
1744         bzero_early(ef, sizeof(*ef));
1745
1746         ef->modptr = kmdp;
1747         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
1748         parse_dynamic(ef);
1749         ef->address = 0;
1750         link_elf_preload_parse_symbols(ef);
1751         relocate_file1(ef, elf_lookup_ifunc, elf_reloc, true);
1752 }
1753 #endif