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  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #include "opt_ddb.h"
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/lock.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/mutex.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/namei.h>
  39 #include <sys/fcntl.h>
  40 #include <sys/vnode.h>
  41 #include <sys/linker.h>
  42
  43 #include <machine/elf.h>
  44 #ifdef GPROF
  45 #include <machine/profile.h>
  46 #endif
  47
  48 #include <vm/vm.h>
  49 #include <vm/vm_param.h>
  50 #ifdef SPARSE_MAPPING
  51 #include <vm/vm_object.h>
  52 #include <vm/vm_kern.h>
  53 #include <vm/vm_extern.h>
  54 #endif
  55 #include <vm/pmap.h>
  56 #include <vm/vm_map.h>
  57
  58 #ifdef __AOUT__
  59 #include <nlist.h>
  60 #endif
  61 #include <link.h>
  62
  63 #include "linker_if.h"
  64
  65 typedef struct elf_file {
  66     struct linker_file  lf;             /* Common fields */
  67     int                 preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  68     caddr_t             address;        /* Relocation address */
  69 #ifdef SPARSE_MAPPING
  70     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
  71 #endif
  72     Elf_Dyn*            dynamic;        /* Symbol table etc. */
  73     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
  74     Elf_Hashelt         nchains;
  75     const Elf_Hashelt*  buckets;
  76     const Elf_Hashelt*  chains;
  77     caddr_t             hash;
  78     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
  79     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
  80     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
  81     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
  82     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
  83     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
  84     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
  85     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
  86     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
  87     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
  88     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
  89     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
  90     caddr_t             modptr;
  91     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
  92     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
  93     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
  94     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
  95     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
  96     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
  97 #ifdef DDB
  98     struct link_map     gdb;            /* hooks for gdb */
  99 #endif
 100 } *elf_file_t;
 101
 102 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 103                                       const char*, linker_file_t*);
 104 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 105 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char*, linker_file_t*);
 106 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
 107                                        c_linker_sym_t*);
 108 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
 109 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
 110                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
 111
 112 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 113 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 114 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 115                                     void ***, void ***, int *);
 116 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 117                                 int (*)(const char *, void *),
 118                                 void *);
 119
 120 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 121     KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,    link_elf_lookup_symbol),
 122     KOBJMETHOD(linker_symbol_values,    link_elf_symbol_values),
 123     KOBJMETHOD(linker_search_symbol,    link_elf_search_symbol),
 124     KOBJMETHOD(linker_unload,           link_elf_unload_file),
 125     KOBJMETHOD(linker_load_file,        link_elf_load_file),
 126     KOBJMETHOD(linker_link_preload,     link_elf_link_preload),
 127     KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish, link_elf_link_preload_finish),
 128     KOBJMETHOD(linker_lookup_set,       link_elf_lookup_set),
 129     KOBJMETHOD(linker_each_function_name, link_elf_each_function_name),
 130     { 0, 0 }
 131 };
 132
 133 static struct linker_class link_elf_class = {
 134 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 135     "elf32",
 136 #else
 137     "elf64",
 138 #endif
 139     link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 140 };
 141
 142 static int              parse_dynamic(elf_file_t ef);
 143 static int              relocate_file(elf_file_t ef);
 144 static int              link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef);
 145
 146 #ifdef DDB
 147 static void             r_debug_state(struct r_debug *dummy_one,
 148                                       struct link_map *dummy_two);
 149
 150 /*
 151  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 152  */
 153 struct r_debug r_debug;
 154
 155 #define GDB_STATE(s)    r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL);
 156
 157 /*
 158  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 159  */
 160 void
 161 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 162               struct link_map *dummy_two __unused)
 163 {
 164 }
 165
 166 #endif
 167
 168 /*
 169  * The kernel symbol table starts here.
 170  */
 171 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 172
 173 static void
 174 link_elf_init(void* arg)
 175 {
 176 #ifdef __ELF__
 177     Elf_Dyn     *dp;
 178     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
 179     elf_file_t  ef;
 180     char        *modname;
 181 #ifdef DDB
 182     char *newfilename;
 183 #endif
 184 #endif
 185
 186     linker_add_class(&link_elf_class);
 187
 188 #ifdef __ELF__
 189     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
 190     modname = NULL;
 191     modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 192     if (modptr)
 193         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 194     if (modname == NULL)
 195         modname = "kernel";
 196     linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 197     if (linker_kernel_file == NULL)
 198         panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
 199
 200     ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 201     ef->preloaded = 1;
 202     ef->address = 0;
 203 #ifdef SPARSE_MAPPING
 204     ef->object = 0;
 205 #endif
 206     ef->dynamic = dp;
 207
 208     if (dp)
 209         parse_dynamic(ef);
 210     linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
 211     linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 212
 213     if (modptr) {
 214         ef->modptr = modptr;
 215         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 216         if (baseptr)
 217             linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 218         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 219         if (sizeptr)
 220             linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 221     }
 222     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 223
 224 #ifdef DDB
 225     ef->gdb.l_addr = linker_kernel_file->address;
 226     newfilename = malloc(strlen(modname) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 227     strcpy(newfilename, modname);
 228     ef->gdb.l_name = newfilename;
 229     ef->gdb.l_ld = dp;
 230     ef->gdb.l_prev = 0;
 231     ef->gdb.l_next = 0;
 232
 233     r_debug.r_map = &ef->gdb;
 234     r_debug.r_brk = r_debug_state;
 235     r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 236
 237     r_debug_state(NULL, NULL);  /* say hello to gdb! */
 238 #endif
 239
 240 #endif
 241 }
 242
 243 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
 244
 245 static int
 246 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 247 {
 248     caddr_t     pointer;
 249     caddr_t     ssym, esym, base;
 250     caddr_t     strtab;
 251     int         strcnt;
 252     Elf_Sym*    symtab;
 253     int         symcnt;
 254
 255     if (ef->modptr == NULL)
 256         return 0;
 257     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
 258     if (pointer == NULL)
 259         return 0;
 260     ssym = *(caddr_t *)pointer;
 261     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
 262     if (pointer == NULL)
 263         return 0;
 264     esym = *(caddr_t *)pointer;
 265
 266     base = ssym;
 267
 268     symcnt = *(long *)base;
 269     base += sizeof(long);
 270     symtab = (Elf_Sym *)base;
 271     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 272
 273     if (base > esym || base < ssym) {
 274         printf("Symbols are corrupt!\n");
 275         return EINVAL;
 276     }
 277
 278     strcnt = *(long *)base;
 279     base += sizeof(long);
 280     strtab = base;
 281     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 282
 283     if (base > esym || base < ssym) {
 284         printf("Symbols are corrupt!\n");
 285         return EINVAL;
 286     }
 287
 288     ef->ddbsymtab = symtab;
 289     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 290     ef->ddbstrtab = strtab;
 291     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 292
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 static int
 297 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 298 {
 299     Elf_Dyn *dp;
 300     int plttype = DT_REL;
 301
 302     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 303         switch (dp->d_tag) {
 304         case DT_HASH:
 305         {
 306             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 307             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 308                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 309             ef->nbuckets = hashtab[0];
 310             ef->nchains = hashtab[1];
 311             ef->buckets = hashtab + 2;
 312             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 313             break;
 314         }
 315         case DT_STRTAB:
 316             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 317             break;
 318         case DT_STRSZ:
 319             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 320             break;
 321         case DT_SYMTAB:
 322             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 323             break;
 324         case DT_SYMENT:
 325             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 326                 return ENOEXEC;
 327             break;
 328         case DT_PLTGOT:
 329             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 330             break;
 331         case DT_REL:
 332             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 333             break;
 334         case DT_RELSZ:
 335             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 336             break;
 337         case DT_RELENT:
 338             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 339                 return ENOEXEC;
 340             break;
 341         case DT_JMPREL:
 342             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 343             break;
 344         case DT_PLTRELSZ:
 345             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 346             break;
 347         case DT_RELA:
 348             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 349             break;
 350         case DT_RELASZ:
 351             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 352             break;
 353         case DT_RELAENT:
 354             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 355                 return ENOEXEC;
 356             break;
 357         case DT_PLTREL:
 358             plttype = dp->d_un.d_val;
 359             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 360                 return ENOEXEC;
 361             break;
 362 #ifdef DDB
 363         case DT_DEBUG:
 364             dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr) &r_debug;
 365             break;
 366 #endif
 367         }
 368     }
 369
 370     if (plttype == DT_RELA) {
 371         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
 372         ef->pltrel = NULL;
 373         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 374         ef->pltrelsize = 0;
 375     }
 376
 377     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 378     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 379     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 380     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 381
 382     return 0;
 383 }
 384
 385 static void
 386 link_elf_error(const char *s)
 387 {
 388     printf("kldload: %s\n", s);
 389 }
 390
 391 #ifdef DDB
 392
 393 static void
 394 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 395 {
 396     struct link_map *prev;
 397
 398     /*
 399      * Scan to the end of the list.
 400      */
 401     for (prev = r_debug.r_map; prev->l_next != NULL; prev = prev->l_next)
 402         ;
 403
 404     /* Link in the new entry. */
 405     l->l_prev = prev;
 406     l->l_next = prev->l_next;
 407     prev->l_next = l;
 408 }
 409
 410 static void
 411 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 412 {
 413     if (l->l_prev == NULL) {
 414         if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 415             l->l_next->l_prev = NULL;
 416         return;
 417     }
 418
 419     if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 420         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 421 }
 422
 423 #endif /* DDB */
 424
 425 static int
 426 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 427                       const char* filename, linker_file_t *result)
 428 {
 429     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 430     char                *type;
 431     elf_file_t          ef;
 432     linker_file_t       lf;
 433     int                 error;
 434     vm_offset_t         dp;
 435
 436     /* Look to see if we have the file preloaded */
 437     modptr = preload_search_by_name(filename);
 438     if (modptr == NULL)
 439         return ENOENT;
 440
 441     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 442     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 443     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 444     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
 445     if (type == NULL || strcmp(type, "elf module") != 0)
 446         return (EFTYPE);
 447     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 448         return (EINVAL);
 449
 450     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 451     if (lf == NULL) {
 452         return ENOMEM;
 453     }
 454
 455     ef = (elf_file_t) lf;
 456     ef->preloaded = 1;
 457     ef->modptr = modptr;
 458     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 459 #ifdef SPARSE_MAPPING
 460     ef->object = 0;
 461 #endif
 462     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 463     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 464     lf->address = ef->address;
 465     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 466
 467     error = parse_dynamic(ef);
 468     if (error) {
 469         linker_file_unload(lf);
 470         return error;
 471     }
 472     *result = lf;
 473     return (0);
 474 }
 475
 476 static int
 477 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 478 {
 479     elf_file_t          ef;
 480     int error;
 481 #ifdef DDB
 482     char *newfilename;
 483 #endif
 484
 485     ef = (elf_file_t) lf;
 486 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
 487     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 488         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
 489             continue;
 490         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
 491         error = linker_load_module(modname, lf);
 492         if (error)
 493             goto out;
 494     }
 495 #endif
 496     error = relocate_file(ef);
 497     if (error)
 498         return error;
 499     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 500
 501 #ifdef DDB
 502     GDB_STATE(RT_ADD);
 503     ef->gdb.l_addr = lf->address;
 504     newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 505     strcpy(newfilename, lf->filename);
 506     ef->gdb.l_name = newfilename;
 507     ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 508     link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 509     GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 510 #endif
 511
 512     return (0);
 513 }
 514
 515 static int
 516 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename, linker_file_t* result)
 517 {
 518     struct nameidata nd;
 519     struct thread* td = curthread;      /* XXX */
 520     Elf_Ehdr *hdr;
 521     caddr_t firstpage;
 522     int nbytes, i;
 523     Elf_Phdr *phdr;
 524     Elf_Phdr *phlimit;
 525     Elf_Phdr *segs[2];
 526     int nsegs;
 527     Elf_Phdr *phdyn;
 528     Elf_Phdr *phphdr;
 529     caddr_t mapbase;
 530     size_t mapsize;
 531     Elf_Off base_offset;
 532     Elf_Addr base_vaddr;
 533     Elf_Addr base_vlimit;
 534     int error = 0;
 535     int resid, flags;
 536     elf_file_t ef;
 537     linker_file_t lf;
 538     Elf_Shdr *shdr;
 539     int symtabindex;
 540     int symstrindex;
 541     int symcnt;
 542     int strcnt;
 543 #ifdef DDB
 544     char *newfilename;
 545 #endif
 546
 547     GIANT_REQUIRED;
 548
 549     shdr = NULL;
 550     lf = NULL;
 551
 552     NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 553     flags = FREAD;
 554     error = vn_open(&nd, &flags, 0);
 555     if (error)
 556         return error;
 557     NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 558
 559     /*
 560      * Read the elf header from the file.
 561      */
 562     firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 563     if (firstpage == NULL) {
 564         error = ENOMEM;
 565         goto out;
 566     }
 567     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 568     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 569                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, &resid, td);
 570     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 571     if (error)
 572         goto out;
 573
 574     if (!IS_ELF(*hdr)) {
 575         error = ENOEXEC;
 576         goto out;
 577     }
 578
 579     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
 580       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 581         link_elf_error("Unsupported file layout");
 582         error = ENOEXEC;
 583         goto out;
 584     }
 585     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
 586       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 587         link_elf_error("Unsupported file version");
 588         error = ENOEXEC;
 589         goto out;
 590     }
 591     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 592         link_elf_error("Unsupported file type");
 593         error = ENOEXEC;
 594         goto out;
 595     }
 596     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 597         link_elf_error("Unsupported machine");
 598         error = ENOEXEC;
 599         goto out;
 600     }
 601
 602     /*
 603      * We rely on the program header being in the first page.  This is
 604      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
 605      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
 606      */
 607     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 608           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 609           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 610         link_elf_error("Unreadable program headers");
 611
 612     /*
 613      * Scan the program header entries, and save key information.
 614      *
 615      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 616      * in that order.
 617      */
 618     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 619     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 620     nsegs = 0;
 621     phdyn = NULL;
 622     phphdr = NULL;
 623     while (phdr < phlimit) {
 624         switch (phdr->p_type) {
 625
 626         case PT_LOAD:
 627             if (nsegs == 2) {
 628                 link_elf_error("Too many sections");
 629                 error = ENOEXEC;
 630                 goto out;
 631             }
 632             segs[nsegs] = phdr;
 633             ++nsegs;
 634             break;
 635
 636         case PT_PHDR:
 637             phphdr = phdr;
 638             break;
 639
 640         case PT_DYNAMIC:
 641             phdyn = phdr;
 642             break;
 643
 644         case PT_INTERP:
 645             link_elf_error("Unsupported file type");
 646             error = ENOEXEC;
 647             goto out;
 648         }
 649
 650         ++phdr;
 651     }
 652     if (phdyn == NULL) {
 653         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
 654         error = ENOEXEC;
 655         goto out;
 656     }
 657
 658     /*
 659      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
 660      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
 661      */
 662     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
 663     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 664     base_vlimit = round_page(segs[1]->p_vaddr + segs[1]->p_memsz);
 665     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 666
 667     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 668     if (!lf) {
 669         error = ENOMEM;
 670         goto out;
 671     }
 672
 673     ef = (elf_file_t) lf;
 674 #ifdef SPARSE_MAPPING
 675     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 676     if (ef->object == NULL) {
 677         free(ef, M_LINKER);
 678         error = ENOMEM;
 679         goto out;
 680     }
 681     vm_object_reference(ef->object);
 682     ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
 683     error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
 684                         (vm_offset_t *) &ef->address,
 685                         mapsize, 1,
 686                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 687     if (error) {
 688         vm_object_deallocate(ef->object);
 689         ef->object = 0;
 690         goto out;
 691     }
 692 #else
 693     ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 694     if (!ef->address) {
 695         error = ENOMEM;
 696         goto out;
 697     }
 698 #endif
 699     mapbase = ef->address;
 700
 701     /*
 702      * Read the text and data sections and zero the bss.
 703      */
 704     for (i = 0; i < 2; i++) {
 705         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 706         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 707                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 708                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, &resid, td);
 709         if (error) {
 710             goto out;
 711         }
 712         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 713               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 714
 715 #ifdef SPARSE_MAPPING
 716         /*
 717          * Wire down the pages
 718          */
 719         vm_map_pageable(kernel_map,
 720                         (vm_offset_t) segbase,
 721                         (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 722                         FALSE);
 723 #endif
 724     }
 725
 726 #ifdef GPROF
 727     /* Update profiling information with the new text segment. */
 728     kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
 729         segs[0]->p_memsz));
 730 #endif
 731
 732     ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 733
 734     lf->address = ef->address;
 735     lf->size = mapsize;
 736
 737     error = parse_dynamic(ef);
 738     if (error)
 739         goto out;
 740     error = linker_load_dependencies(lf);
 741     if (error)
 742         goto out;
 743 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
 744     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 745         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
 746             continue;
 747         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
 748         error = linker_load_module(modname, lf);
 749         if (error)
 750             goto out;
 751     }
 752 #endif
 753     error = relocate_file(ef);
 754     if (error)
 755         goto out;
 756
 757     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
 758     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
 759     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
 760         goto nosyms;
 761     shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 762     if (shdr == NULL) {
 763         error = ENOMEM;
 764         goto out;
 765     }
 766     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 767                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
 768                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, &resid, td);
 769     if (error)
 770         goto out;
 771     symtabindex = -1;
 772     symstrindex = -1;
 773     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
 774         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
 775             symtabindex = i;
 776             symstrindex = shdr[i].sh_link;
 777         }
 778     }
 779     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
 780         goto nosyms;
 781
 782     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
 783     ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 784     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
 785     ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 786
 787     if (ef->symbase == NULL || ef->strbase == NULL) {
 788         error = ENOMEM;
 789         goto out;
 790     }
 791     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 792                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
 793                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, &resid, td);
 794     if (error)
 795         goto out;
 796     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
 797                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
 798                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, &resid, td);
 799     if (error)
 800         goto out;
 801
 802     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 803     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
 804     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 805     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
 806
 807 #ifdef DDB
 808     GDB_STATE(RT_ADD);
 809     ef->gdb.l_addr = lf->address;
 810     newfilename = malloc(strlen(filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 811     strcpy(newfilename, filename);
 812     ef->gdb.l_name = (const char *)newfilename;
 813     ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 814     link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 815     GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 816 #endif
 817
 818 nosyms:
 819
 820     *result = lf;
 821
 822 out:
 823     if (error && lf)
 824         linker_file_unload(lf);
 825     if (shdr)
 826         free(shdr, M_LINKER);
 827     if (firstpage)
 828         free(firstpage, M_LINKER);
 829     VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
 830     vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
 831
 832     return error;
 833 }
 834
 835 static void
 836 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
 837 {
 838     elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
 839
 840 #ifdef DDB
 841     if (ef->gdb.l_ld) {
 842         GDB_STATE(RT_DELETE);
 843         free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
 844         link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
 845         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 846     }
 847 #endif
 848
 849     if (ef->preloaded) {
 850         link_elf_unload_preload(file);
 851         return;
 852     }
 853 #ifdef SPARSE_MAPPING
 854     if (ef->object) {
 855         vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 856                       (vm_offset_t) ef->address
 857                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 858         vm_object_deallocate(ef->object);
 859     }
 860 #else
 861     if (ef->address)
 862         free(ef->address, M_LINKER);
 863 #endif
 864     if (ef->symbase)
 865         free(ef->symbase, M_LINKER);
 866     if (ef->strbase)
 867         free(ef->strbase, M_LINKER);
 868 }
 869
 870 static void
 871 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
 872 {
 873     if (file->filename)
 874         preload_delete_name(file->filename);
 875 }
 876
 877 static const char *
 878 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Word r_info)
 879 {
 880     const Elf_Sym *ref;
 881
 882     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
 883         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
 884         return ef->strtab + ref->st_name;
 885     } else
 886         return NULL;
 887 }
 888
 889 static int
 890 relocate_file(elf_file_t ef)
 891 {
 892     const Elf_Rel *rellim;
 893     const Elf_Rel *rel;
 894     const Elf_Rela *relalim;
 895     const Elf_Rela *rela;
 896     const char *symname;
 897
 898     /* Perform relocations without addend if there are any: */
 899     rel = ef->rel;
 900     if (rel) {
 901         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
 902         while (rel < rellim) {
 903             symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 904             if (elf_reloc(&ef->lf, rel, ELF_RELOC_REL, symname)) {
 905                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 906                 return ENOENT;
 907             }
 908             rel++;
 909         }
 910     }
 911
 912     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 913     rela = ef->rela;
 914     if (rela) {
 915         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
 916         while (rela < relalim) {
 917             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 918             if (elf_reloc(&ef->lf, rela, ELF_RELOC_RELA, symname)) {
 919                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 920                 return ENOENT;
 921             }
 922             rela++;
 923         }
 924     }
 925
 926     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
 927     rel = ef->pltrel;
 928     if (rel) {
 929         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
 930         while (rel < rellim) {
 931             symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 932             if (elf_reloc(&ef->lf, rel, ELF_RELOC_REL, symname)) {
 933                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 934                 return ENOENT;
 935             }
 936             rel++;
 937         }
 938     }
 939
 940     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 941     rela = ef->pltrela;
 942     if (rela) {
 943         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
 944         while (rela < relalim) {
 945             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 946             if (elf_reloc(&ef->lf, rela, ELF_RELOC_RELA, symname)) {
 947                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 948                 return ENOENT;
 949             }
 950             rela++;
 951         }
 952     }
 953
 954     return 0;
 955 }
 956
 957 /*
 958  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
 959  * this.  It is specified by the System V ABI.
 960  */
 961 static unsigned long
 962 elf_hash(const char *name)
 963 {
 964     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
 965     unsigned long h = 0;
 966     unsigned long g;
 967
 968     while (*p != '\0') {
 969         h = (h << 4) + *p++;
 970         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
 971             h ^= g >> 24;
 972         h &= ~g;
 973     }
 974     return h;
 975 }
 976
 977 int
 978 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
 979 {
 980     elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
 981     unsigned long symnum;
 982     const Elf_Sym* symp;
 983     const char *strp;
 984     unsigned long hash;
 985     int i;
 986
 987     /* First, search hashed global symbols */
 988     hash = elf_hash(name);
 989     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
 990
 991     while (symnum != STN_UNDEF) {
 992         if (symnum >= ef->nchains) {
 993             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 994             return ENOENT;
 995         }
 996
 997         symp = ef->symtab + symnum;
 998         if (symp->st_name == 0) {
 999             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
1000             return ENOENT;
1001         }
1002
1003         strp = ef->strtab + symp->st_name;
1004
1005         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1006             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1007                 (symp->st_value != 0 &&
1008                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1009                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1010                 return 0;
1011             } else
1012                 return ENOENT;
1013         }
1014
1015         symnum = ef->chains[symnum];
1016     }
1017
1018     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1019     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1020         return ENOENT;
1021
1022     /* Exhaustive search */
1023     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1024         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1025         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1026             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1027                 (symp->st_value != 0 &&
1028                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1029                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1030                 return 0;
1031             } else
1032                 return ENOENT;
1033         }
1034     }
1035
1036     return ENOENT;
1037 }
1038
1039 static int
1040 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t* symval)
1041 {
1042         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1043         const Elf_Sym* es = (const Elf_Sym*) sym;
1044
1045         if (es >= ef->symtab && ((es - ef->symtab) < ef->nchains)) {
1046             symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1047             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1048             symval->size = es->st_size;
1049             return 0;
1050         }
1051         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1052             return ENOENT;
1053         if (es >= ef->ddbsymtab && ((es - ef->ddbsymtab) < ef->ddbsymcnt)) {
1054             symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1055             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1056             symval->size = es->st_size;
1057             return 0;
1058         }
1059         return ENOENT;
1060 }
1061
1062 static int
1063 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1064                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp)
1065 {
1066         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1067         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1068         u_long diff = off;
1069         u_long st_value;
1070         const Elf_Sym* es;
1071         const Elf_Sym* best = 0;
1072         int i;
1073
1074         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1075                 if (es->st_name == 0)
1076                         continue;
1077                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1078                 if (off >= st_value) {
1079                         if (off - st_value < diff) {
1080                                 diff = off - st_value;
1081                                 best = es;
1082                                 if (diff == 0)
1083                                         break;
1084                         } else if (off - st_value == diff) {
1085                                 best = es;
1086                         }
1087                 }
1088         }
1089         if (best == 0)
1090                 *diffp = off;
1091         else
1092                 *diffp = diff;
1093         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Look up a linker set on an ELF system.
1100  */
1101 static int
1102 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1103                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1104 {
1105         c_linker_sym_t sym;
1106         linker_symval_t symval;
1107         char *setsym;
1108         void **start, **stop;
1109         int len, error = 0, count;
1110
1111         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1112         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1113         if (setsym == NULL)
1114                 return ENOMEM;
1115
1116         /* get address of first entry */
1117         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1118         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1119         if (error)
1120                 goto out;
1121         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1122         if (symval.value == 0) {
1123                 error = ESRCH;
1124                 goto out;
1125         }
1126         start = (void **)symval.value;
1127
1128         /* get address of last entry */
1129         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1130         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1131         if (error)
1132                 goto out;
1133         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1134         if (symval.value == 0) {
1135                 error = ESRCH;
1136                 goto out;
1137         }
1138         stop = (void **)symval.value;
1139
1140         /* and the number of entries */
1141         count = stop - start;
1142
1143         /* and copy out */
1144         if (startp)
1145                 *startp = start;
1146         if (stopp)
1147                 *stopp = stop;
1148         if (countp)
1149                 *countp = count;
1150
1151 out:
1152         free(setsym, M_LINKER);
1153         return error;
1154 }
1155
1156 static int
1157 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1158   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque) {
1159     elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1160     const Elf_Sym* symp;
1161     int i, error;
1162
1163     /* Exhaustive search */
1164     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1165         if (symp->st_value != 0 &&
1166             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC) {
1167                 error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1168                 if (error)
1169                     return (error);
1170         }
1171     }
1172     return (0);
1173 }