sys/kern/link_elf.c

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