]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/link_elf.c
This commit was generated by cvs2svn to compensate for changes in r151600,
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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_gdb.h"
31 #include "opt_mac.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/mac.h>
41 #include <sys/malloc.h>
42 #include <sys/mutex.h>
43 #include <sys/proc.h>
44 #include <sys/namei.h>
45 #include <sys/fcntl.h>
46 #include <sys/vnode.h>
47 #include <sys/linker.h>
48
49 #include <machine/elf.h>
50
51 #include <vm/vm.h>
52 #include <vm/vm_param.h>
53 #ifdef SPARSE_MAPPING
54 #include <vm/vm_object.h>
55 #include <vm/vm_kern.h>
56 #include <vm/vm_extern.h>
57 #endif
58 #include <vm/pmap.h>
59 #include <vm/vm_map.h>
60
61 #include <sys/link_elf.h>
62
63 #include "linker_if.h"
64
65 #define MAXSEGS 4
66
67 typedef struct elf_file {
68     struct linker_file  lf;             /* Common fields */
69     int                 preloaded;      /* Was file pre-loaded */
70     caddr_t             address;        /* Relocation address */
71 #ifdef SPARSE_MAPPING
72     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
73 #endif
74     Elf_Dyn*            dynamic;        /* Symbol table etc. */
75     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
76     Elf_Hashelt         nchains;
77     const Elf_Hashelt*  buckets;
78     const Elf_Hashelt*  chains;
79     caddr_t             hash;
80     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
81     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
82     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
83     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
84     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
85     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
86     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
87     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
88     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
89     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
90     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
91     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
92     caddr_t             modptr;
93     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
94     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
95     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
96     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
97     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
98     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
99 #ifdef GDB
100     struct link_map     gdb;            /* hooks for gdb */
101 #endif
102 } *elf_file_t;
103
104 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
105 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
106                                       const char*, linker_file_t*);
107 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
108 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char*, linker_file_t*);
109 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
110                                        c_linker_sym_t*);
111 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
112 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
113                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
114
115 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
116 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
117 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
118                                     void ***, void ***, int *);
119 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
120                                 int (*)(const char *, void *),
121                                 void *);
122 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
123 static Elf_Addr elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Word symidx, int deps);
124
125 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
126     KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,    link_elf_lookup_symbol),
127     KOBJMETHOD(linker_symbol_values,    link_elf_symbol_values),
128     KOBJMETHOD(linker_search_symbol,    link_elf_search_symbol),
129     KOBJMETHOD(linker_unload,           link_elf_unload_file),
130     KOBJMETHOD(linker_load_file,        link_elf_load_file),
131     KOBJMETHOD(linker_link_preload,     link_elf_link_preload),
132     KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish, link_elf_link_preload_finish),
133     KOBJMETHOD(linker_lookup_set,       link_elf_lookup_set),
134     KOBJMETHOD(linker_each_function_name, link_elf_each_function_name),
135     { 0, 0 }
136 };
137
138 static struct linker_class link_elf_class = {
139 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
140     "elf32",
141 #else
142     "elf64",
143 #endif
144     link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
145 };
146
147 static int              parse_dynamic(elf_file_t ef);
148 static int              relocate_file(elf_file_t ef);
149 static int              link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef);
150
151 #ifdef GDB
152 static void             r_debug_state(struct r_debug *dummy_one,
153                                       struct link_map *dummy_two);
154
155 /*
156  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
157  */
158 struct r_debug r_debug;
159
160 #define GDB_STATE(s)    r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL);
161
162 /*
163  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
164  */
165 static void
166 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
167               struct link_map *dummy_two __unused)
168 {
169 }
170
171 static void
172 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
173 {
174     struct link_map *prev;
175
176     l->l_next = NULL;
177
178     if (r_debug.r_map == NULL) {
179         /* Add first. */
180         l->l_prev = NULL;
181         r_debug.r_map = l;
182     } else {
183         /* Append to list. */
184         for (prev = r_debug.r_map; prev->l_next != NULL; prev = prev->l_next)
185             ;
186         l->l_prev = prev;
187         prev->l_next = l;
188     }
189 }
190
191 static void
192 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
193 {
194     if (l->l_prev == NULL) {
195         /* Remove first. */
196         if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
197             l->l_next->l_prev = NULL;
198     } else {
199         /* Remove any but first. */
200         if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
201             l->l_next->l_prev = l->l_prev;
202     }
203 }
204 #endif /* GDB */
205
206 #ifdef __ia64__
207 Elf_Addr link_elf_get_gp(linker_file_t);
208 #endif
209
210 /*
211  * The kernel symbol table starts here.
212  */
213 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
214
215 static void
216 link_elf_error(const char *s)
217 {
218     printf("kldload: %s\n", s);
219 }
220
221 /*
222  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
223  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
224  */
225 static int
226 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
227 {
228 #ifdef GDB
229     elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
230     char *newfilename;
231 #endif
232     int error;
233
234     /* Notify MD code that a module is being loaded. */
235     error = elf_cpu_load_file(lf);
236     if (error)
237         return (error);
238
239 #ifdef GDB
240     GDB_STATE(RT_ADD);
241     ef->gdb.l_addr = lf->address;
242     newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
243     strcpy(newfilename, lf->filename);
244     ef->gdb.l_name = newfilename;
245     ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
246     link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
247     GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
248 #endif
249
250     return (0);
251 }
252
253 static void
254 link_elf_init(void* arg)
255 {
256     Elf_Dyn     *dp;
257     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
258     elf_file_t  ef;
259     char        *modname;
260
261     linker_add_class(&link_elf_class);
262
263     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
264     modname = NULL;
265     modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
266     if (modptr == NULL)
267         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
268     if (modptr)
269         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
270     if (modname == NULL)
271         modname = "kernel";
272     linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
273     if (linker_kernel_file == NULL)
274         panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
275
276     ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
277     ef->preloaded = 1;
278     ef->address = 0;
279 #ifdef SPARSE_MAPPING
280     ef->object = 0;
281 #endif
282     ef->dynamic = dp;
283
284     if (dp)
285         parse_dynamic(ef);
286     linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
287     linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
288
289     if (modptr) {
290         ef->modptr = modptr;
291         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
292         if (baseptr)
293             linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
294         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
295         if (sizeptr)
296             linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
297     }
298     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
299
300 #ifdef GDB
301     r_debug.r_map = NULL;
302     r_debug.r_brk = r_debug_state;
303     r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
304 #endif
305
306     (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
307 }
308
309 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
310
311 static int
312 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
313 {
314     caddr_t     pointer;
315     caddr_t     ssym, esym, base;
316     caddr_t     strtab;
317     int         strcnt;
318     Elf_Sym*    symtab;
319     int         symcnt;
320
321     if (ef->modptr == NULL)
322         return 0;
323     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
324     if (pointer == NULL)
325         return 0;
326     ssym = *(caddr_t *)pointer;
327     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
328     if (pointer == NULL)
329         return 0;
330     esym = *(caddr_t *)pointer;
331
332     base = ssym;
333
334     symcnt = *(long *)base;
335     base += sizeof(long);
336     symtab = (Elf_Sym *)base;
337     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
338
339     if (base > esym || base < ssym) {
340         printf("Symbols are corrupt!\n");
341         return EINVAL;
342     }
343
344     strcnt = *(long *)base;
345     base += sizeof(long);
346     strtab = base;
347     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
348
349     if (base > esym || base < ssym) {
350         printf("Symbols are corrupt!\n");
351         return EINVAL;
352     }
353
354     ef->ddbsymtab = symtab;
355     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
356     ef->ddbstrtab = strtab;
357     ef->ddbstrcnt = strcnt;
358
359     return 0;
360 }
361
362 static int
363 parse_dynamic(elf_file_t ef)
364 {
365     Elf_Dyn *dp;
366     int plttype = DT_REL;
367
368     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
369         switch (dp->d_tag) {
370         case DT_HASH:
371         {
372             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
373             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
374                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
375             ef->nbuckets = hashtab[0];
376             ef->nchains = hashtab[1];
377             ef->buckets = hashtab + 2;
378             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
379             break;
380         }
381         case DT_STRTAB:
382             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
383             break;
384         case DT_STRSZ:
385             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
386             break;
387         case DT_SYMTAB:
388             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
389             break;
390         case DT_SYMENT:
391             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
392                 return ENOEXEC;
393             break;
394         case DT_PLTGOT:
395             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
396             break;
397         case DT_REL:
398             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
399             break;
400         case DT_RELSZ:
401             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
402             break;
403         case DT_RELENT:
404             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
405                 return ENOEXEC;
406             break;
407         case DT_JMPREL:
408             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
409             break;
410         case DT_PLTRELSZ:
411             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
412             break;
413         case DT_RELA:
414             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
415             break;
416         case DT_RELASZ:
417             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
418             break;
419         case DT_RELAENT:
420             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
421                 return ENOEXEC;
422             break;
423         case DT_PLTREL:
424             plttype = dp->d_un.d_val;
425             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
426                 return ENOEXEC;
427             break;
428 #ifdef GDB
429         case DT_DEBUG:
430             dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr) &r_debug;
431             break;
432 #endif
433         }
434     }
435
436     if (plttype == DT_RELA) {
437         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
438         ef->pltrel = NULL;
439         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
440         ef->pltrelsize = 0;
441     }
442
443     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
444     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
445     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
446     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
447
448     return 0;
449 }
450
451 static int
452 link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
453                       const char* filename, linker_file_t *result)
454 {
455     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
456     char                *type;
457     elf_file_t          ef;
458     linker_file_t       lf;
459     int                 error;
460     vm_offset_t         dp;
461
462     /* Look to see if we have the file preloaded */
463     modptr = preload_search_by_name(filename);
464     if (modptr == NULL)
465         return ENOENT;
466
467     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
468     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
469     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
470     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
471     if (type == NULL ||
472         (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
473          strcmp(type, "elf module") != 0))
474         return (EFTYPE);
475     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
476         return (EINVAL);
477
478     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
479     if (lf == NULL) {
480         return ENOMEM;
481     }
482
483     ef = (elf_file_t) lf;
484     ef->preloaded = 1;
485     ef->modptr = modptr;
486     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
487 #ifdef SPARSE_MAPPING
488     ef->object = 0;
489 #endif
490     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
491     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
492     lf->address = ef->address;
493     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
494
495     error = parse_dynamic(ef);
496     if (error) {
497         linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
498         return error;
499     }
500     link_elf_reloc_local(lf);
501     *result = lf;
502     return (0);
503 }
504
505 static int
506 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
507 {
508     elf_file_t          ef;
509     int error;
510
511     ef = (elf_file_t) lf;
512 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
513     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
514         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
515             continue;
516         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
517         error = linker_load_module(modname, lf);
518         if (error)
519             goto out;
520     }
521 #endif
522     error = relocate_file(ef);
523     if (error)
524         return error;
525     (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
526
527     return (link_elf_link_common_finish(lf));
528 }
529
530 static int
531 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
532         linker_file_t* result)
533 {
534     struct nameidata nd;
535     struct thread* td = curthread;      /* XXX */
536     Elf_Ehdr *hdr;
537     caddr_t firstpage;
538     int nbytes, i;
539     Elf_Phdr *phdr;
540     Elf_Phdr *phlimit;
541     Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
542     int nsegs;
543     Elf_Phdr *phdyn;
544     Elf_Phdr *phphdr;
545     caddr_t mapbase;
546     size_t mapsize;
547     Elf_Off base_offset;
548     Elf_Addr base_vaddr;
549     Elf_Addr base_vlimit;
550     int error = 0;
551     int resid, flags;
552     elf_file_t ef;
553     linker_file_t lf;
554     Elf_Shdr *shdr;
555     int symtabindex;
556     int symstrindex;
557     int symcnt;
558     int strcnt;
559
560     GIANT_REQUIRED;
561
562     shdr = NULL;
563     lf = NULL;
564
565     NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
566     flags = FREAD;
567     error = vn_open(&nd, &flags, 0, -1);
568     if (error)
569         return error;
570     NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
571 #ifdef MAC
572     error = mac_check_kld_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
573     if (error) {
574         firstpage = NULL;
575         goto out;
576     }
577 #endif
578
579     /*
580      * Read the elf header from the file.
581      */
582     firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
583     if (firstpage == NULL) {
584         error = ENOMEM;
585         goto out;
586     }
587     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
588     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
589                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
590                     &resid, td);
591     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
592     if (error)
593         goto out;
594
595     if (!IS_ELF(*hdr)) {
596         error = ENOEXEC;
597         goto out;
598     }
599
600     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
601       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
602         link_elf_error("Unsupported file layout");
603         error = ENOEXEC;
604         goto out;
605     }
606     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
607       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
608         link_elf_error("Unsupported file version");
609         error = ENOEXEC;
610         goto out;
611     }
612     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
613         link_elf_error("Unsupported file type");
614         error = ENOEXEC;
615         goto out;
616     }
617     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
618         link_elf_error("Unsupported machine");
619         error = ENOEXEC;
620         goto out;
621     }
622
623     /*
624      * We rely on the program header being in the first page.  This is
625      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
626      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
627      */
628     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
629           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
630           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
631         link_elf_error("Unreadable program headers");
632
633     /*
634      * Scan the program header entries, and save key information.
635      *
636      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
637      * in that order.
638      */
639     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
640     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
641     nsegs = 0;
642     phdyn = NULL;
643     phphdr = NULL;
644     while (phdr < phlimit) {
645         switch (phdr->p_type) {
646
647         case PT_LOAD:
648             if (nsegs == MAXSEGS) {
649                 link_elf_error("Too many sections");
650                 error = ENOEXEC;
651                 goto out;
652             }
653             /*
654              * XXX: We just trust they come in right order ??
655              */
656             segs[nsegs] = phdr;
657             ++nsegs;
658             break;
659
660         case PT_PHDR:
661             phphdr = phdr;
662             break;
663
664         case PT_DYNAMIC:
665             phdyn = phdr;
666             break;
667
668         case PT_INTERP:
669             link_elf_error("Unsupported file type");
670             error = ENOEXEC;
671             goto out;
672         }
673
674         ++phdr;
675     }
676     if (phdyn == NULL) {
677         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
678         error = ENOEXEC;
679         goto out;
680     }
681     if (nsegs == 0) {
682         link_elf_error("No sections");
683         error = ENOEXEC;
684         goto out;
685     }
686
687     /*
688      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
689      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
690      */
691     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
692     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
693     base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr + 
694         segs[nsegs - 1]->p_memsz);
695     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
696
697     lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
698     if (!lf) {
699         error = ENOMEM;
700         goto out;
701     }
702
703     ef = (elf_file_t) lf;
704 #ifdef SPARSE_MAPPING
705     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
706     if (ef->object == NULL) {
707         error = ENOMEM;
708         goto out;
709     }
710     ef->address = (caddr_t) vm_map_min(kernel_map);
711     error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
712                         (vm_offset_t *) &ef->address,
713                         mapsize, 1,
714                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
715     if (error) {
716         vm_object_deallocate(ef->object);
717         ef->object = 0;
718         goto out;
719     }
720 #else
721     ef->address = malloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
722     if (!ef->address) {
723         error = ENOMEM;
724         goto out;
725     }
726 #endif
727     mapbase = ef->address;
728
729     /*
730      * Read the text and data sections and zero the bss.
731      */
732     for (i = 0; i < nsegs; i++) {
733         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
734         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
735                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
736                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
737                         &resid, td);
738         if (error) {
739             goto out;
740         }
741         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
742               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
743
744 #ifdef SPARSE_MAPPING
745         /*
746          * Wire down the pages
747          */
748         error = vm_map_wire(kernel_map,
749                     (vm_offset_t) segbase,
750                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
751                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
752         if (error != KERN_SUCCESS) {
753             error = ENOMEM;
754             goto out;
755         }
756 #endif
757     }
758
759 #ifdef GPROF
760     /* Update profiling information with the new text segment. */
761     kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
762         segs[0]->p_memsz));
763 #endif
764
765     ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
766
767     lf->address = ef->address;
768     lf->size = mapsize;
769
770     error = parse_dynamic(ef);
771     if (error)
772         goto out;
773     link_elf_reloc_local(lf);
774
775     error = linker_load_dependencies(lf);
776     if (error)
777         goto out;
778 #if 0   /* this will be more trouble than it's worth for now */
779     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
780         if (dp->d_tag != DT_NEEDED)
781             continue;
782         modname = ef->strtab + dp->d_un.d_val;
783         error = linker_load_module(modname, lf);
784         if (error)
785             goto out;
786     }
787 #endif
788     error = relocate_file(ef);
789     if (error)
790         goto out;
791
792     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
793     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
794     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
795         goto nosyms;
796     shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
797     if (shdr == NULL) {
798         error = ENOMEM;
799         goto out;
800     }
801     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
802                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
803                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
804                     &resid, td);
805     if (error)
806         goto out;
807     symtabindex = -1;
808     symstrindex = -1;
809     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
810         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
811             symtabindex = i;
812             symstrindex = shdr[i].sh_link;
813         }
814     }
815     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
816         goto nosyms;
817
818     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
819     ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
820     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
821     ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
822
823     if (ef->symbase == NULL || ef->strbase == NULL) {
824         error = ENOMEM;
825         goto out;
826     }
827     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
828                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
829                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
830                     &resid, td);
831     if (error)
832         goto out;
833     error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
834                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
835                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
836                     &resid, td);
837     if (error)
838         goto out;
839
840     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
841     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
842     ef->ddbstrcnt = strcnt;
843     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
844
845     error = link_elf_link_common_finish(lf);
846     if (error)
847         goto out;
848
849 nosyms:
850
851     *result = lf;
852
853 out:
854     if (error && lf)
855         linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
856     if (shdr)
857         free(shdr, M_LINKER);
858     if (firstpage)
859         free(firstpage, M_LINKER);
860     VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
861     vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
862
863     return error;
864 }
865
866 static void
867 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
868 {
869     elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
870
871 #ifdef GDB
872     if (ef->gdb.l_ld) {
873         GDB_STATE(RT_DELETE);
874         free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
875         link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
876         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
877     }
878 #endif
879
880     /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
881     elf_cpu_unload_file(file);
882
883     if (ef->preloaded) {
884         link_elf_unload_preload(file);
885         return;
886     }
887
888 #ifdef SPARSE_MAPPING
889     if (ef->object) {
890         vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
891                       (vm_offset_t) ef->address
892                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
893     }
894 #else
895     if (ef->address)
896         free(ef->address, M_LINKER);
897 #endif
898     if (ef->symbase)
899         free(ef->symbase, M_LINKER);
900     if (ef->strbase)
901         free(ef->strbase, M_LINKER);
902 }
903
904 static void
905 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
906 {
907     if (file->filename)
908         preload_delete_name(file->filename);
909 }
910
911 static const char *
912 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Word r_info)
913 {
914     const Elf_Sym *ref;
915
916     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
917         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
918         return ef->strtab + ref->st_name;
919     } else
920         return NULL;
921 }
922
923 static int
924 relocate_file(elf_file_t ef)
925 {
926     const Elf_Rel *rellim;
927     const Elf_Rel *rel;
928     const Elf_Rela *relalim;
929     const Elf_Rela *rela;
930     const char *symname;
931
932     /* Perform relocations without addend if there are any: */
933     rel = ef->rel;
934     if (rel) {
935         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
936         while (rel < rellim) {
937             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
938                           elf_lookup)) {
939                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
940                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
941                 return ENOENT;
942             }
943             rel++;
944         }
945     }
946
947     /* Perform relocations with addend if there are any: */
948     rela = ef->rela;
949     if (rela) {
950         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
951         while (rela < relalim) {
952             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
953                           elf_lookup)) {
954                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
955                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
956                 return ENOENT;
957             }
958             rela++;
959         }
960     }
961
962     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
963     rel = ef->pltrel;
964     if (rel) {
965         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
966         while (rel < rellim) {
967             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
968                           elf_lookup)) {
969                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
970                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
971                 return ENOENT;
972             }
973             rel++;
974         }
975     }
976
977     /* Perform relocations with addend if there are any: */
978     rela = ef->pltrela;
979     if (rela) {
980         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
981         while (rela < relalim) {
982             if (elf_reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
983                           elf_lookup)) {
984                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
985                 printf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
986                 return ENOENT;
987             }
988             rela++;
989         }
990     }
991
992     return 0;
993 }
994
995 /*
996  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
997  * this.  It is specified by the System V ABI.
998  */
999 static unsigned long
1000 elf_hash(const char *name)
1001 {
1002     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1003     unsigned long h = 0;
1004     unsigned long g;
1005
1006     while (*p != '\0') {
1007         h = (h << 4) + *p++;
1008         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1009             h ^= g >> 24;
1010         h &= ~g;
1011     }
1012     return h;
1013 }
1014
1015 static int
1016 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
1017 {
1018     elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1019     unsigned long symnum;
1020     const Elf_Sym* symp;
1021     const char *strp;
1022     unsigned long hash;
1023     int i;
1024
1025     /* First, search hashed global symbols */
1026     hash = elf_hash(name);
1027     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1028
1029     while (symnum != STN_UNDEF) {
1030         if (symnum >= ef->nchains) {
1031             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
1032             return ENOENT;
1033         }
1034
1035         symp = ef->symtab + symnum;
1036         if (symp->st_name == 0) {
1037             printf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
1038             return ENOENT;
1039         }
1040
1041         strp = ef->strtab + symp->st_name;
1042
1043         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1044             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1045                 (symp->st_value != 0 &&
1046                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1047                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1048                 return 0;
1049             } else
1050                 return ENOENT;
1051         }
1052
1053         symnum = ef->chains[symnum];
1054     }
1055
1056     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1057     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1058         return ENOENT;
1059
1060     /* Exhaustive search */
1061     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1062         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1063         if (strcmp(name, strp) == 0) {
1064             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1065                 (symp->st_value != 0 &&
1066                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
1067                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1068                 return 0;
1069             } else
1070                 return ENOENT;
1071         }
1072     }
1073
1074     return ENOENT;
1075 }
1076
1077 static int
1078 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t* symval)
1079 {
1080         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1081         const Elf_Sym* es = (const Elf_Sym*) sym;
1082
1083         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1084             symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1085             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1086             symval->size = es->st_size;
1087             return 0;
1088         }
1089         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1090             return ENOENT;
1091         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1092             symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1093             symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
1094             symval->size = es->st_size;
1095             return 0;
1096         }
1097         return ENOENT;
1098 }
1099
1100 static int
1101 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1102                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp)
1103 {
1104         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1105         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1106         u_long diff = off;
1107         u_long st_value;
1108         const Elf_Sym* es;
1109         const Elf_Sym* best = 0;
1110         int i;
1111
1112         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1113                 if (es->st_name == 0)
1114                         continue;
1115                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1116                 if (off >= st_value) {
1117                         if (off - st_value < diff) {
1118                                 diff = off - st_value;
1119                                 best = es;
1120                                 if (diff == 0)
1121                                         break;
1122                         } else if (off - st_value == diff) {
1123                                 best = es;
1124                         }
1125                 }
1126         }
1127         if (best == 0)
1128                 *diffp = off;
1129         else
1130                 *diffp = diff;
1131         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1132
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Look up a linker set on an ELF system.
1138  */
1139 static int
1140 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1141                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1142 {
1143         c_linker_sym_t sym;
1144         linker_symval_t symval;
1145         char *setsym;
1146         void **start, **stop;
1147         int len, error = 0, count;
1148
1149         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1150         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1151         if (setsym == NULL)
1152                 return ENOMEM;
1153
1154         /* get address of first entry */
1155         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1156         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1157         if (error)
1158                 goto out;
1159         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1160         if (symval.value == 0) {
1161                 error = ESRCH;
1162                 goto out;
1163         }
1164         start = (void **)symval.value;
1165
1166         /* get address of last entry */
1167         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1168         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1169         if (error)
1170                 goto out;
1171         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1172         if (symval.value == 0) {
1173                 error = ESRCH;
1174                 goto out;
1175         }
1176         stop = (void **)symval.value;
1177
1178         /* and the number of entries */
1179         count = stop - start;
1180
1181         /* and copy out */
1182         if (startp)
1183                 *startp = start;
1184         if (stopp)
1185                 *stopp = stop;
1186         if (countp)
1187                 *countp = count;
1188
1189 out:
1190         free(setsym, M_LINKER);
1191         return error;
1192 }
1193
1194 static int
1195 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1196   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque) {
1197     elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1198     const Elf_Sym* symp;
1199     int i, error;
1200         
1201     /* Exhaustive search */
1202     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1203         if (symp->st_value != 0 &&
1204             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC) {
1205                 error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1206                 if (error)
1207                     return (error);
1208         }
1209     }
1210     return (0);
1211 }
1212
1213 #ifdef __ia64__
1214 /*
1215  * Each KLD has its own GP. The GP value for each load module is given by
1216  * DT_PLTGOT on ia64. We need GP to construct function descriptors, but
1217  * don't have direct access to the ELF file structure. The link_elf_get_gp()
1218  * function returns the GP given a pointer to a generic linker file struct.
1219  */
1220 Elf_Addr
1221 link_elf_get_gp(linker_file_t lf)
1222 {
1223         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1224         return (Elf_Addr)ef->got;
1225 }
1226 #endif
1227
1228 const Elf_Sym *
1229 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Word symidx)
1230 {
1231         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1232
1233         if (symidx >= ef->nchains)
1234                 return (NULL);
1235         return (ef->symtab + symidx);
1236 }
1237
1238 const char *
1239 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Word symidx)
1240 {
1241         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1242         const Elf_Sym *sym;
1243
1244         if (symidx >= ef->nchains)
1245                 return (NULL);
1246         sym = ef->symtab + symidx;
1247         return (ef->strtab + sym->st_name);
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1252  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1253  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1254  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1255  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1256  */
1257 static Elf_Addr
1258 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Word symidx, int deps)
1259 {
1260         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1261         const Elf_Sym *sym;
1262         const char *symbol;
1263
1264         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1265         if (symidx >= ef->nchains)
1266                 return (0);
1267
1268         sym = ef->symtab + symidx;
1269
1270         /*
1271          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1272          * fail because it may not be found through the hash table.
1273          */
1274         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1275                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1276                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1277                         return (0);
1278                 return ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1279         }
1280
1281         /*
1282          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1283          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1284          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1285          * always be added.
1286          */
1287
1288         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1289
1290         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1291         if (*symbol == 0)
1292                 return (0);
1293
1294         return ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1295 }
1296
1297 static void
1298 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1299 {
1300     const Elf_Rel *rellim;
1301     const Elf_Rel *rel;
1302     const Elf_Rela *relalim;
1303     const Elf_Rela *rela;
1304     elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1305
1306     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1307     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1308         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1309         while (rel < rellim) {
1310             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1311                             elf_lookup);
1312             rel++;
1313         }
1314     }
1315
1316     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1317     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1318         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1319         while (rela < relalim) {
1320             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1321                             elf_lookup);
1322             rela++;
1323         }
1324     }
1325 }