sys/kern/link_elf.c

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