sys/kern/link_elf.c

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