sys/kern/link_elf.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ddb.h"
  33 #include "opt_gdb.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #ifdef GPROF
  38 #include <sys/gmon.h>
  39 #endif
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #ifdef SPARSE_MAPPING
  44 #include <sys/mman.h>
  45 #endif
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/mount.h>
  48 #include <sys/pcpu.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/namei.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/linker.h>
  54
  55 #include <machine/elf.h>
  56
  57 #include <net/vnet.h>
  58
  59 #include <security/mac/mac_framework.h>
  60
  61 #include <vm/vm.h>
  62 #include <vm/vm_param.h>
  63 #ifdef SPARSE_MAPPING
  64 #include <vm/vm_object.h>
  65 #include <vm/vm_kern.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #endif
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70
  71 #include <sys/link_elf.h>
  72
  73 #include "linker_if.h"
  74
  75 #define MAXSEGS 4
  76
  77 typedef struct elf_file {
  78         struct linker_file lf;          /* Common fields */
  79         int             preloaded;      /* Was file pre-loaded */
  80         caddr_t         address;        /* Relocation address */
  81 #ifdef SPARSE_MAPPING
  82         vm_object_t     object;         /* VM object to hold file pages */
  83 #endif
  84         Elf_Dyn         *dynamic;       /* Symbol table etc. */
  85         Elf_Hashelt     nbuckets;       /* DT_HASH info */
  86         Elf_Hashelt     nchains;
  87         const Elf_Hashelt *buckets;
  88         const Elf_Hashelt *chains;
  89         caddr_t         hash;
  90         caddr_t         strtab;         /* DT_STRTAB */
  91         int             strsz;          /* DT_STRSZ */
  92         const Elf_Sym   *symtab;                /* DT_SYMTAB */
  93         Elf_Addr        *got;           /* DT_PLTGOT */
  94         const Elf_Rel   *pltrel;        /* DT_JMPREL */
  95         int             pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
  96         const Elf_Rela  *pltrela;       /* DT_JMPREL */
  97         int             pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
  98         const Elf_Rel   *rel;           /* DT_REL */
  99         int             relsize;        /* DT_RELSZ */
 100         const Elf_Rela  *rela;          /* DT_RELA */
 101         int             relasize;       /* DT_RELASZ */
 102         caddr_t         modptr;
 103         const Elf_Sym   *ddbsymtab;     /* The symbol table we are using */
 104         long            ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 105         caddr_t         ddbstrtab;      /* String table */
 106         long            ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 107         caddr_t         symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 108         caddr_t         strbase;        /* malloc'ed string base */
 109         caddr_t         ctftab;         /* CTF table */
 110         long            ctfcnt;         /* number of bytes in CTF table */
 111         caddr_t         ctfoff;         /* CTF offset table */
 112         caddr_t         typoff;         /* Type offset table */
 113         long            typlen;         /* Number of type entries. */
 114         Elf_Addr        pcpu_start;     /* Pre-relocation pcpu set start. */
 115         Elf_Addr        pcpu_stop;      /* Pre-relocation pcpu set stop. */
 116         Elf_Addr        pcpu_base;      /* Relocated pcpu set address. */
 117 #ifdef VIMAGE
 118         Elf_Addr        vnet_start;     /* Pre-relocation vnet set start. */
 119         Elf_Addr        vnet_stop;      /* Pre-relocation vnet set stop. */
 120         Elf_Addr        vnet_base;      /* Relocated vnet set address. */
 121 #endif
 122 #ifdef GDB
 123         struct link_map gdb;            /* hooks for gdb */
 124 #endif
 125 } *elf_file_t;
 126
 127 struct elf_set {
 128         Elf_Addr        es_start;
 129         Elf_Addr        es_stop;
 130         Elf_Addr        es_base;
 131         TAILQ_ENTRY(elf_set)    es_link;
 132 };
 133
 134 TAILQ_HEAD(elf_set_head, elf_set);
 135
 136 #include <kern/kern_ctf.c>
 137
 138 static int      link_elf_link_common_finish(linker_file_t);
 139 static int      link_elf_link_preload(linker_class_t cls,
 140                                       const char *, linker_file_t *);
 141 static int      link_elf_link_preload_finish(linker_file_t);
 142 static int      link_elf_load_file(linker_class_t, const char *,
 143                     linker_file_t *);
 144 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char *,
 145                     c_linker_sym_t *);
 146 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t,
 147                     linker_symval_t *);
 148 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t,
 149                     c_linker_sym_t *, long *);
 150
 151 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
 152 static void     link_elf_unload_preload(linker_file_t);
 153 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
 154                     void ***, void ***, int *);
 155 static int      link_elf_each_function_name(linker_file_t,
 156                     int (*)(const char *, void *), void *);
 157 static int      link_elf_each_function_nameval(linker_file_t,
 158                     linker_function_nameval_callback_t, void *);
 159 static void     link_elf_reloc_local(linker_file_t);
 160 static long     link_elf_symtab_get(linker_file_t, const Elf_Sym **);
 161 static long     link_elf_strtab_get(linker_file_t, caddr_t *);
 162 static int      elf_lookup(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 163
 164 static kobj_method_t link_elf_methods[] = {
 165         KOBJMETHOD(linker_lookup_symbol,        link_elf_lookup_symbol),
 166         KOBJMETHOD(linker_symbol_values,        link_elf_symbol_values),
 167         KOBJMETHOD(linker_search_symbol,        link_elf_search_symbol),
 168         KOBJMETHOD(linker_unload,               link_elf_unload_file),
 169         KOBJMETHOD(linker_load_file,            link_elf_load_file),
 170         KOBJMETHOD(linker_link_preload,         link_elf_link_preload),
 171         KOBJMETHOD(linker_link_preload_finish,  link_elf_link_preload_finish),
 172         KOBJMETHOD(linker_lookup_set,           link_elf_lookup_set),
 173         KOBJMETHOD(linker_each_function_name,   link_elf_each_function_name),
 174         KOBJMETHOD(linker_each_function_nameval, link_elf_each_function_nameval),
 175         KOBJMETHOD(linker_ctf_get,              link_elf_ctf_get),
 176         KOBJMETHOD(linker_symtab_get,           link_elf_symtab_get),
 177         KOBJMETHOD(linker_strtab_get,           link_elf_strtab_get),
 178         KOBJMETHOD_END
 179 };
 180
 181 static struct linker_class link_elf_class = {
 182 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 183         "elf32",
 184 #else
 185         "elf64",
 186 #endif
 187         link_elf_methods, sizeof(struct elf_file)
 188 };
 189
 190 typedef int (*elf_reloc_fn)(linker_file_t lf, Elf_Addr relocbase,
 191     const void *data, int type, elf_lookup_fn lookup);
 192
 193 static int      parse_dynamic(elf_file_t);
 194 static int      relocate_file(elf_file_t);
 195 static int      relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup,
 196                     elf_reloc_fn reloc, bool ifuncs);
 197 static int      link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t);
 198
 199 static struct elf_set_head set_pcpu_list;
 200 #ifdef VIMAGE
 201 static struct elf_set_head set_vnet_list;
 202 #endif
 203
 204 static void
 205 elf_set_add(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start, Elf_Addr stop, Elf_Addr base)
 206 {
 207         struct elf_set *set, *iter;
 208
 209         set = malloc(sizeof(*set), M_LINKER, M_WAITOK);
 210         set->es_start = start;
 211         set->es_stop = stop;
 212         set->es_base = base;
 213
 214         TAILQ_FOREACH(iter, list, es_link) {
 215
 216                 KASSERT((set->es_start < iter->es_start && set->es_stop < iter->es_stop) ||
 217                     (set->es_start > iter->es_start && set->es_stop > iter->es_stop),
 218                     ("linker sets intersection: to insert: 0x%jx-0x%jx; inserted: 0x%jx-0x%jx",
 219                     (uintmax_t)set->es_start, (uintmax_t)set->es_stop,
 220                     (uintmax_t)iter->es_start, (uintmax_t)iter->es_stop));
 221
 222                 if (iter->es_start > set->es_start) {
 223                         TAILQ_INSERT_BEFORE(iter, set, es_link);
 224                         break;
 225                 }
 226         }
 227
 228         if (iter == NULL)
 229                 TAILQ_INSERT_TAIL(list, set, es_link);
 230 }
 231
 232 static int
 233 elf_set_find(struct elf_set_head *list, Elf_Addr addr, Elf_Addr *start, Elf_Addr *base)
 234 {
 235         struct elf_set *set;
 236
 237         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 238                 if (addr < set->es_start)
 239                         return (0);
 240                 if (addr < set->es_stop) {
 241                         *start = set->es_start;
 242                         *base = set->es_base;
 243                         return (1);
 244                 }
 245         }
 246
 247         return (0);
 248 }
 249
 250 static void
 251 elf_set_delete(struct elf_set_head *list, Elf_Addr start)
 252 {
 253         struct elf_set *set;
 254
 255         TAILQ_FOREACH(set, list, es_link) {
 256                 if (start < set->es_start)
 257                         break;
 258                 if (start == set->es_start) {
 259                         TAILQ_REMOVE(list, set, es_link);
 260                         free(set, M_LINKER);
 261                         return;
 262                 }
 263         }
 264         KASSERT(0, ("deleting unknown linker set (start = 0x%jx)",
 265             (uintmax_t)start));
 266 }
 267
 268 #ifdef GDB
 269 static void     r_debug_state(struct r_debug *, struct link_map *);
 270
 271 /*
 272  * A list of loaded modules for GDB to use for loading symbols.
 273  */
 274 struct r_debug r_debug;
 275
 276 #define GDB_STATE(s) do {                               \
 277         r_debug.r_state = s; r_debug_state(NULL, NULL); \
 278 } while (0)
 279
 280 /*
 281  * Function for the debugger to set a breakpoint on to gain control.
 282  */
 283 static void
 284 r_debug_state(struct r_debug *dummy_one __unused,
 285               struct link_map *dummy_two __unused)
 286 {
 287 }
 288
 289 static void
 290 link_elf_add_gdb(struct link_map *l)
 291 {
 292         struct link_map *prev;
 293
 294         l->l_next = NULL;
 295
 296         if (r_debug.r_map == NULL) {
 297                 /* Add first. */
 298                 l->l_prev = NULL;
 299                 r_debug.r_map = l;
 300         } else {
 301                 /* Append to list. */
 302                 for (prev = r_debug.r_map;
 303                     prev->l_next != NULL;
 304                     prev = prev->l_next)
 305                         ;
 306                 l->l_prev = prev;
 307                 prev->l_next = l;
 308         }
 309 }
 310
 311 static void
 312 link_elf_delete_gdb(struct link_map *l)
 313 {
 314         if (l->l_prev == NULL) {
 315                 /* Remove first. */
 316                 if ((r_debug.r_map = l->l_next) != NULL)
 317                         l->l_next->l_prev = NULL;
 318         } else {
 319                 /* Remove any but first. */
 320                 if ((l->l_prev->l_next = l->l_next) != NULL)
 321                         l->l_next->l_prev = l->l_prev;
 322         }
 323 }
 324 #endif /* GDB */
 325
 326 /*
 327  * The kernel symbol table starts here.
 328  */
 329 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 330
 331 static void
 332 link_elf_error(const char *filename, const char *s)
 333 {
 334         if (filename == NULL)
 335                 printf("kldload: %s\n", s);
 336         else
 337                 printf("kldload: %s: %s\n", filename, s);
 338 }
 339
 340 static void
 341 link_elf_invoke_ctors(caddr_t addr, size_t size)
 342 {
 343         void (**ctor)(void);
 344         size_t i, cnt;
 345
 346         if (addr == NULL || size == 0)
 347                 return;
 348         cnt = size / sizeof(*ctor);
 349         ctor = (void *)addr;
 350         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 351                 if (ctor[i] != NULL)
 352                         (*ctor[i])();
 353         }
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Actions performed after linking/loading both the preloaded kernel and any
 358  * modules; whether preloaded or dynamicly loaded.
 359  */
 360 static int
 361 link_elf_link_common_finish(linker_file_t lf)
 362 {
 363 #ifdef GDB
 364         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
 365         char *newfilename;
 366 #endif
 367         int error;
 368
 369         /* Notify MD code that a module is being loaded. */
 370         error = elf_cpu_load_file(lf);
 371         if (error != 0)
 372                 return (error);
 373
 374 #ifdef GDB
 375         GDB_STATE(RT_ADD);
 376         ef->gdb.l_addr = lf->address;
 377         newfilename = malloc(strlen(lf->filename) + 1, M_LINKER, M_WAITOK);
 378         strcpy(newfilename, lf->filename);
 379         ef->gdb.l_name = newfilename;
 380         ef->gdb.l_ld = ef->dynamic;
 381         link_elf_add_gdb(&ef->gdb);
 382         GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
 383 #endif
 384
 385         /* Invoke .ctors */
 386         link_elf_invoke_ctors(lf->ctors_addr, lf->ctors_size);
 387         return (0);
 388 }
 389
 390 extern vm_offset_t __startkernel, __endkernel;
 391
 392 static void
 393 link_elf_init(void* arg)
 394 {
 395         Elf_Dyn *dp;
 396         Elf_Addr *ctors_addrp;
 397         Elf_Size *ctors_sizep;
 398         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr;
 399         elf_file_t ef;
 400         char *modname;
 401
 402         linker_add_class(&link_elf_class);
 403
 404         dp = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
 405         modname = NULL;
 406         modptr = preload_search_by_type("elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " kernel");
 407         if (modptr == NULL)
 408                 modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 409         modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 410         if (modname == NULL)
 411                 modname = "kernel";
 412         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, &link_elf_class);
 413         if (linker_kernel_file == NULL)
 414                 panic("%s: Can't create linker structures for kernel",
 415                     __func__);
 416
 417         ef = (elf_file_t) linker_kernel_file;
 418         ef->preloaded = 1;
 419 #ifdef __powerpc__
 420         ef->address = (caddr_t) (__startkernel - KERNBASE);
 421 #else
 422         ef->address = 0;
 423 #endif
 424 #ifdef SPARSE_MAPPING
 425         ef->object = NULL;
 426 #endif
 427         ef->dynamic = dp;
 428
 429         if (dp != NULL)
 430                 parse_dynamic(ef);
 431 #ifdef __powerpc__
 432         linker_kernel_file->address = (caddr_t)__startkernel;
 433         linker_kernel_file->size = (intptr_t)(__endkernel - __startkernel);
 434 #else
 435         linker_kernel_file->address += KERNBASE;
 436         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 437 #endif
 438
 439         if (modptr != NULL) {
 440                 ef->modptr = modptr;
 441                 baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 442                 if (baseptr != NULL)
 443                         linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 444                 sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 445                 if (sizeptr != NULL)
 446                         linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 447                 ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 448                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 449                 ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 450                         MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 451                 if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 452                         linker_kernel_file->ctors_addr = ef->address +
 453                             *ctors_addrp;
 454                         linker_kernel_file->ctors_size = *ctors_sizep;
 455                 }
 456         }
 457         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 458
 459 #ifdef GDB
 460         r_debug.r_map = NULL;
 461         r_debug.r_brk = r_debug_state;
 462         r_debug.r_state = RT_CONSISTENT;
 463 #endif
 464
 465         (void)link_elf_link_common_finish(linker_kernel_file);
 466         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 467         TAILQ_INIT(&set_pcpu_list);
 468 #ifdef VIMAGE
 469         TAILQ_INIT(&set_vnet_list);
 470 #endif
 471 }
 472
 473 SYSINIT(link_elf, SI_SUB_KLD, SI_ORDER_THIRD, link_elf_init, NULL);
 474
 475 static int
 476 link_elf_preload_parse_symbols(elf_file_t ef)
 477 {
 478         caddr_t pointer;
 479         caddr_t ssym, esym, base;
 480         caddr_t strtab;
 481         int strcnt;
 482         Elf_Sym *symtab;
 483         int symcnt;
 484
 485         if (ef->modptr == NULL)
 486                 return (0);
 487         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 488             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SSYM);
 489         if (pointer == NULL)
 490                 return (0);
 491         ssym = *(caddr_t *)pointer;
 492         pointer = preload_search_info(ef->modptr,
 493             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_ESYM);
 494         if (pointer == NULL)
 495                 return (0);
 496         esym = *(caddr_t *)pointer;
 497
 498         base = ssym;
 499
 500         symcnt = *(long *)base;
 501         base += sizeof(long);
 502         symtab = (Elf_Sym *)base;
 503         base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 504
 505         if (base > esym || base < ssym) {
 506                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 507                 return (EINVAL);
 508         }
 509
 510         strcnt = *(long *)base;
 511         base += sizeof(long);
 512         strtab = base;
 513         base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 514
 515         if (base > esym || base < ssym) {
 516                 printf("Symbols are corrupt!\n");
 517                 return (EINVAL);
 518         }
 519
 520         ef->ddbsymtab = symtab;
 521         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 522         ef->ddbstrtab = strtab;
 523         ef->ddbstrcnt = strcnt;
 524
 525         return (0);
 526 }
 527
 528 static int
 529 parse_dynamic(elf_file_t ef)
 530 {
 531         Elf_Dyn *dp;
 532         int plttype = DT_REL;
 533
 534         for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 535                 switch (dp->d_tag) {
 536                 case DT_HASH:
 537                 {
 538                         /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 539                         const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 540                             (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 541                         ef->nbuckets = hashtab[0];
 542                         ef->nchains = hashtab[1];
 543                         ef->buckets = hashtab + 2;
 544                         ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 545                         break;
 546                 }
 547                 case DT_STRTAB:
 548                         ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 549                         break;
 550                 case DT_STRSZ:
 551                         ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 552                         break;
 553                 case DT_SYMTAB:
 554                         ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 555                         break;
 556                 case DT_SYMENT:
 557                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 558                                 return (ENOEXEC);
 559                         break;
 560                 case DT_PLTGOT:
 561                         ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 562                         break;
 563                 case DT_REL:
 564                         ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 565                         break;
 566                 case DT_RELSZ:
 567                         ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 568                         break;
 569                 case DT_RELENT:
 570                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 571                                 return (ENOEXEC);
 572                         break;
 573                 case DT_JMPREL:
 574                         ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 575                         break;
 576                 case DT_PLTRELSZ:
 577                         ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 578                         break;
 579                 case DT_RELA:
 580                         ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 581                         break;
 582                 case DT_RELASZ:
 583                         ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 584                         break;
 585                 case DT_RELAENT:
 586                         if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 587                                 return (ENOEXEC);
 588                         break;
 589                 case DT_PLTREL:
 590                         plttype = dp->d_un.d_val;
 591                         if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 592                                 return (ENOEXEC);
 593                         break;
 594 #ifdef GDB
 595                 case DT_DEBUG:
 596                         dp->d_un.d_ptr = (Elf_Addr)&r_debug;
 597                         break;
 598 #endif
 599                 }
 600         }
 601
 602         if (plttype == DT_RELA) {
 603                 ef->pltrela = (const Elf_Rela *)ef->pltrel;
 604                 ef->pltrel = NULL;
 605                 ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 606                 ef->pltrelsize = 0;
 607         }
 608
 609         ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 610         ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 611         ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 612         ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 613
 614         return (0);
 615 }
 616
 617 #define LS_PADDING      0x90909090
 618 static int
 619 parse_dpcpu(elf_file_t ef)
 620 {
 621         int error, size;
 622 #if defined(__i386__)
 623         uint32_t pad;
 624 #endif
 625
 626         ef->pcpu_start = 0;
 627         ef->pcpu_stop = 0;
 628         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "pcpu", (void ***)&ef->pcpu_start,
 629             (void ***)&ef->pcpu_stop, NULL);
 630         /* Error just means there is no pcpu set to relocate. */
 631         if (error != 0)
 632                 return (0);
 633         size = (uintptr_t)ef->pcpu_stop - (uintptr_t)ef->pcpu_start;
 634         /* Empty set? */
 635         if (size < 1)
 636                 return (0);
 637 #if defined(__i386__)
 638         /* In case we do find __start/stop_set_ symbols double-check. */
 639         if (size < 4) {
 640                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 641                     "linker script\n", ef->lf.pathname);
 642                 return (ENOEXEC);
 643         }
 644
 645         /* Padding from linker-script correct? */
 646         pad = *(uint32_t *)((uintptr_t)ef->pcpu_stop - sizeof(pad));
 647         if (pad != LS_PADDING) {
 648                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 649                     "linker script, invalid padding %#04x (%#04x)\n",
 650                     ef->lf.pathname, pad, LS_PADDING);
 651                 return (ENOEXEC);
 652         }
 653         /* If we only have valid padding, nothing to do. */
 654         if (size == 4)
 655                 return (0);
 656 #endif
 657         /*
 658          * Allocate space in the primary pcpu area.  Copy in our
 659          * initialization from the data section and then initialize
 660          * all per-cpu storage from that.
 661          */
 662         ef->pcpu_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)dpcpu_alloc(size);
 663         if (ef->pcpu_base == 0) {
 664                 printf("%s: pcpu module space is out of space; "
 665                     "cannot allocate %d for %s\n",
 666                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 667                 return (ENOSPC);
 668         }
 669         memcpy((void *)ef->pcpu_base, (void *)ef->pcpu_start, size);
 670         dpcpu_copy((void *)ef->pcpu_base, size);
 671         elf_set_add(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start, ef->pcpu_stop,
 672             ef->pcpu_base);
 673
 674         return (0);
 675 }
 676
 677 #ifdef VIMAGE
 678 static int
 679 parse_vnet(elf_file_t ef)
 680 {
 681         int error, size;
 682 #if defined(__i386__)
 683         uint32_t pad;
 684 #endif
 685
 686         ef->vnet_start = 0;
 687         ef->vnet_stop = 0;
 688         error = link_elf_lookup_set(&ef->lf, "vnet", (void ***)&ef->vnet_start,
 689             (void ***)&ef->vnet_stop, NULL);
 690         /* Error just means there is no vnet data set to relocate. */
 691         if (error != 0)
 692                 return (0);
 693         size = (uintptr_t)ef->vnet_stop - (uintptr_t)ef->vnet_start;
 694         /* Empty set? */
 695         if (size < 1)
 696                 return (0);
 697 #if defined(__i386__)
 698         /* In case we do find __start/stop_set_ symbols double-check. */
 699         if (size < 4) {
 700                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 701                     "linker script\n", ef->lf.pathname);
 702                 return (ENOEXEC);
 703         }
 704
 705         /* Padding from linker-script correct? */
 706         pad = *(uint32_t *)((uintptr_t)ef->vnet_stop - sizeof(pad));
 707         if (pad != LS_PADDING) {
 708                 uprintf("Kernel module '%s' must be recompiled with "
 709                     "linker script, invalid padding %#04x (%#04x)\n",
 710                     ef->lf.pathname, pad, LS_PADDING);
 711                 return (ENOEXEC);
 712         }
 713         /* If we only have valid padding, nothing to do. */
 714         if (size == 4)
 715                 return (0);
 716 #endif
 717         /*
 718          * Allocate space in the primary vnet area.  Copy in our
 719          * initialization from the data section and then initialize
 720          * all per-vnet storage from that.
 721          */
 722         ef->vnet_base = (Elf_Addr)(uintptr_t)vnet_data_alloc(size);
 723         if (ef->vnet_base == 0) {
 724                 printf("%s: vnet module space is out of space; "
 725                     "cannot allocate %d for %s\n",
 726                     __func__, size, ef->lf.pathname);
 727                 return (ENOSPC);
 728         }
 729         memcpy((void *)ef->vnet_base, (void *)ef->vnet_start, size);
 730         vnet_data_copy((void *)ef->vnet_base, size);
 731         elf_set_add(&set_vnet_list, ef->vnet_start, ef->vnet_stop,
 732             ef->vnet_base);
 733
 734         return (0);
 735 }
 736 #endif
 737 #undef LS_PADDING
 738
 739 /*
 740  * Apply the specified protection to the loadable segments of a preloaded linker
 741  * file.
 742  */
 743 static int
 744 preload_protect(elf_file_t ef, vm_prot_t prot)
 745 {
 746 #ifdef __amd64__
 747         Elf_Ehdr *hdr;
 748         Elf_Phdr *phdr, *phlimit;
 749         vm_prot_t nprot;
 750         int error;
 751
 752         error = 0;
 753         hdr = (Elf_Ehdr *)ef->address;
 754         phdr = (Elf_Phdr *)(ef->address + hdr->e_phoff);
 755         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 756         for (; phdr < phlimit; phdr++) {
 757                 if (phdr->p_type != PT_LOAD)
 758                         continue;
 759
 760                 nprot = prot | VM_PROT_READ;
 761                 if ((phdr->p_flags & PF_W) != 0)
 762                         nprot |= VM_PROT_WRITE;
 763                 if ((phdr->p_flags & PF_X) != 0)
 764                         nprot |= VM_PROT_EXECUTE;
 765                 error = pmap_change_prot((vm_offset_t)ef->address +
 766                     phdr->p_vaddr, round_page(phdr->p_memsz), nprot);
 767                 if (error != 0)
 768                         break;
 769         }
 770         return (error);
 771 #else
 772         return (0);
 773 #endif
 774 }
 775
 776 static int
 777 link_elf_link_preload(linker_class_t cls, const char *filename,
 778     linker_file_t *result)
 779 {
 780         Elf_Addr *ctors_addrp;
 781         Elf_Size *ctors_sizep;
 782         caddr_t modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 783         char *type;
 784         elf_file_t ef;
 785         linker_file_t lf;
 786         int error;
 787         vm_offset_t dp;
 788
 789         /* Look to see if we have the file preloaded */
 790         modptr = preload_search_by_name(filename);
 791         if (modptr == NULL)
 792                 return (ENOENT);
 793
 794         type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 795         baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 796         sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 797         dynptr = preload_search_info(modptr,
 798             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_DYNAMIC);
 799         if (type == NULL ||
 800             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 801              strcmp(type, "elf module") != 0))
 802                 return (EFTYPE);
 803         if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 804                 return (EINVAL);
 805
 806         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
 807         if (lf == NULL)
 808                 return (ENOMEM);
 809
 810         ef = (elf_file_t) lf;
 811         ef->preloaded = 1;
 812         ef->modptr = modptr;
 813         ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 814 #ifdef SPARSE_MAPPING
 815         ef->object = NULL;
 816 #endif
 817         dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 818         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 819         lf->address = ef->address;
 820         lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 821
 822         ctors_addrp = (Elf_Addr *)preload_search_info(modptr,
 823             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_ADDR);
 824         ctors_sizep = (Elf_Size *)preload_search_info(modptr,
 825             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_CTORS_SIZE);
 826         if (ctors_addrp != NULL && ctors_sizep != NULL) {
 827                 lf->ctors_addr = ef->address + *ctors_addrp;
 828                 lf->ctors_size = *ctors_sizep;
 829         }
 830
 831         error = parse_dynamic(ef);
 832         if (error == 0)
 833                 error = parse_dpcpu(ef);
 834 #ifdef VIMAGE
 835         if (error == 0)
 836                 error = parse_vnet(ef);
 837 #endif
 838         if (error == 0)
 839                 error = preload_protect(ef, VM_PROT_ALL);
 840         if (error != 0) {
 841                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
 842                 return (error);
 843         }
 844         link_elf_reloc_local(lf);
 845         *result = lf;
 846         return (0);
 847 }
 848
 849 static int
 850 link_elf_link_preload_finish(linker_file_t lf)
 851 {
 852         elf_file_t ef;
 853         int error;
 854
 855         ef = (elf_file_t) lf;
 856         error = relocate_file(ef);
 857         if (error == 0)
 858                 error = preload_protect(ef, VM_PROT_NONE);
 859         if (error != 0)
 860                 return (error);
 861         (void)link_elf_preload_parse_symbols(ef);
 862
 863         return (link_elf_link_common_finish(lf));
 864 }
 865
 866 static int
 867 link_elf_load_file(linker_class_t cls, const char* filename,
 868     linker_file_t* result)
 869 {
 870         struct nameidata nd;
 871         struct thread* td = curthread;  /* XXX */
 872         Elf_Ehdr *hdr;
 873         caddr_t firstpage, segbase;
 874         int nbytes, i;
 875         Elf_Phdr *phdr;
 876         Elf_Phdr *phlimit;
 877         Elf_Phdr *segs[MAXSEGS];
 878         int nsegs;
 879         Elf_Phdr *phdyn;
 880         caddr_t mapbase;
 881         size_t mapsize;
 882         Elf_Addr base_vaddr;
 883         Elf_Addr base_vlimit;
 884         int error = 0;
 885         ssize_t resid;
 886         int flags;
 887         elf_file_t ef;
 888         linker_file_t lf;
 889         Elf_Shdr *shdr;
 890         int symtabindex;
 891         int symstrindex;
 892         int shstrindex;
 893         int symcnt;
 894         int strcnt;
 895         char *shstrs;
 896
 897         shdr = NULL;
 898         lf = NULL;
 899         shstrs = NULL;
 900
 901         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename, td);
 902         flags = FREAD;
 903         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
 904         if (error != 0)
 905                 return (error);
 906         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 907         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 908                 error = ENOEXEC;
 909                 firstpage = NULL;
 910                 goto out;
 911         }
 912 #ifdef MAC
 913         error = mac_kld_check_load(curthread->td_ucred, nd.ni_vp);
 914         if (error != 0) {
 915                 firstpage = NULL;
 916                 goto out;
 917         }
 918 #endif
 919
 920         /*
 921          * Read the elf header from the file.
 922          */
 923         firstpage = malloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 924         hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 925         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 926             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
 927             &resid, td);
 928         nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 929         if (error != 0)
 930                 goto out;
 931
 932         if (!IS_ELF(*hdr)) {
 933                 error = ENOEXEC;
 934                 goto out;
 935         }
 936
 937         if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS ||
 938             hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 939                 link_elf_error(filename, "Unsupported file layout");
 940                 error = ENOEXEC;
 941                 goto out;
 942         }
 943         if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
 944             hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 945                 link_elf_error(filename, "Unsupported file version");
 946                 error = ENOEXEC;
 947                 goto out;
 948         }
 949         if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 950                 error = ENOSYS;
 951                 goto out;
 952         }
 953         if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 954                 link_elf_error(filename, "Unsupported machine");
 955                 error = ENOEXEC;
 956                 goto out;
 957         }
 958
 959         /*
 960          * We rely on the program header being in the first page.
 961          * This is not strictly required by the ABI specification, but
 962          * it seems to always true in practice.  And, it simplifies
 963          * things considerably.
 964          */
 965         if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 966               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 967               (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 968                 link_elf_error(filename, "Unreadable program headers");
 969
 970         /*
 971          * Scan the program header entries, and save key information.
 972          *
 973          * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 974          * in that order.
 975          */
 976         phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 977         phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 978         nsegs = 0;
 979         phdyn = NULL;
 980         while (phdr < phlimit) {
 981                 switch (phdr->p_type) {
 982                 case PT_LOAD:
 983                         if (nsegs == MAXSEGS) {
 984                                 link_elf_error(filename, "Too many sections");
 985                                 error = ENOEXEC;
 986                                 goto out;
 987                         }
 988                         /*
 989                          * XXX: We just trust they come in right order ??
 990                          */
 991                         segs[nsegs] = phdr;
 992                         ++nsegs;
 993                         break;
 994
 995                 case PT_DYNAMIC:
 996                         phdyn = phdr;
 997                         break;
 998
 999                 case PT_INTERP:
1000                         error = ENOSYS;
1001                         goto out;
1002                 }
1003
1004                 ++phdr;
1005         }
1006         if (phdyn == NULL) {
1007                 link_elf_error(filename, "Object is not dynamically-linked");
1008                 error = ENOEXEC;
1009                 goto out;
1010         }
1011         if (nsegs == 0) {
1012                 link_elf_error(filename, "No sections");
1013                 error = ENOEXEC;
1014                 goto out;
1015         }
1016
1017         /*
1018          * Allocate the entire address space of the object, to stake
1019          * out our contiguous region, and to establish the base
1020          * address for relocation.
1021          */
1022         base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
1023         base_vlimit = round_page(segs[nsegs - 1]->p_vaddr +
1024             segs[nsegs - 1]->p_memsz);
1025         mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
1026
1027         lf = linker_make_file(filename, &link_elf_class);
1028         if (lf == NULL) {
1029                 error = ENOMEM;
1030                 goto out;
1031         }
1032
1033         ef = (elf_file_t) lf;
1034 #ifdef SPARSE_MAPPING
1035         ef->object = vm_object_allocate(OBJT_PHYS, atop(mapsize));
1036         if (ef->object == NULL) {
1037                 error = ENOMEM;
1038                 goto out;
1039         }
1040 #ifdef __amd64__
1041         mapbase = (caddr_t)KERNBASE;
1042 #else
1043         mapbase = (caddr_t)vm_map_min(kernel_map);
1044 #endif
1045         /*
1046          * Mapping protections are downgraded after relocation processing.
1047          */
1048         error = vm_map_find(kernel_map, ef->object, 0,
1049             (vm_offset_t *)&mapbase, mapsize, 0, VMFS_OPTIMAL_SPACE,
1050             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
1051         if (error != 0) {
1052                 vm_object_deallocate(ef->object);
1053                 ef->object = NULL;
1054                 goto out;
1055         }
1056 #else
1057         mapbase = malloc(mapsize, M_LINKER, M_EXEC | M_WAITOK);
1058 #endif
1059         ef->address = mapbase;
1060
1061         /*
1062          * Read the text and data sections and zero the bss.
1063          */
1064         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1065                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1066
1067 #ifdef SPARSE_MAPPING
1068                 /*
1069                  * Consecutive segments may have different mapping permissions,
1070                  * so be strict and verify that their mappings do not overlap.
1071                  */
1072                 if (((vm_offset_t)segbase & PAGE_MASK) != 0) {
1073                         error = EINVAL;
1074                         goto out;
1075                 }
1076
1077                 error = vm_map_wire(kernel_map,
1078                     (vm_offset_t)segbase,
1079                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
1080                     VM_MAP_WIRE_SYSTEM | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1081                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1082                         error = ENOMEM;
1083                         goto out;
1084                 }
1085 #endif
1086
1087                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1088                     segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
1089                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1090                     &resid, td);
1091                 if (error != 0)
1092                         goto out;
1093                 bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
1094                     segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
1095         }
1096
1097 #ifdef GPROF
1098         /* Update profiling information with the new text segment. */
1099         mtx_lock(&Giant);
1100         kmupetext((uintfptr_t)(mapbase + segs[0]->p_vaddr - base_vaddr +
1101             segs[0]->p_memsz));
1102         mtx_unlock(&Giant);
1103 #endif
1104
1105         ef->dynamic = (Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
1106
1107         lf->address = ef->address;
1108         lf->size = mapsize;
1109
1110         error = parse_dynamic(ef);
1111         if (error != 0)
1112                 goto out;
1113         error = parse_dpcpu(ef);
1114         if (error != 0)
1115                 goto out;
1116 #ifdef VIMAGE
1117         error = parse_vnet(ef);
1118         if (error != 0)
1119                 goto out;
1120 #endif
1121         link_elf_reloc_local(lf);
1122
1123         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1124         error = linker_load_dependencies(lf);
1125         vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1126         if (error != 0)
1127                 goto out;
1128         error = relocate_file(ef);
1129         if (error != 0)
1130                 goto out;
1131
1132 #ifdef SPARSE_MAPPING
1133         /*
1134          * Downgrade permissions on text segment mappings now that relocation
1135          * processing is complete.  Restrict permissions on read-only segments.
1136          */
1137         for (i = 0; i < nsegs; i++) {
1138                 vm_prot_t prot;
1139
1140                 if (segs[i]->p_type != PT_LOAD)
1141                         continue;
1142
1143                 prot = VM_PROT_READ;
1144                 if ((segs[i]->p_flags & PF_W) != 0)
1145                         prot |= VM_PROT_WRITE;
1146                 if ((segs[i]->p_flags & PF_X) != 0)
1147                         prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1148                 segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
1149                 error = vm_map_protect(kernel_map,
1150                     (vm_offset_t)segbase,
1151                     (vm_offset_t)segbase + round_page(segs[i]->p_memsz),
1152                     prot, FALSE);
1153                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1154                         error = ENOMEM;
1155                         goto out;
1156                 }
1157         }
1158 #endif
1159
1160         /*
1161          * Try and load the symbol table if it's present.  (you can
1162          * strip it!)
1163          */
1164         nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
1165         if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
1166                 goto nosyms;
1167         shdr = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1168         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1169             (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
1170             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1171             &resid, td);
1172         if (error != 0)
1173                 goto out;
1174
1175         /* Read section string table */
1176         shstrindex = hdr->e_shstrndx;
1177         if (shstrindex != 0 && shdr[shstrindex].sh_type == SHT_STRTAB &&
1178             shdr[shstrindex].sh_size != 0) {
1179                 nbytes = shdr[shstrindex].sh_size;
1180                 shstrs = malloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
1181                 error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp, (caddr_t)shstrs, nbytes,
1182                     shdr[shstrindex].sh_offset, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
1183                     td->td_ucred, NOCRED, &resid, td);
1184                 if (error)
1185                         goto out;
1186         }
1187
1188         symtabindex = -1;
1189         symstrindex = -1;
1190         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
1191                 if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
1192                         symtabindex = i;
1193                         symstrindex = shdr[i].sh_link;
1194                 } else if (shstrs != NULL && shdr[i].sh_name != 0 &&
1195                     strcmp(shstrs + shdr[i].sh_name, ".ctors") == 0) {
1196                         /* Record relocated address and size of .ctors. */
1197                         lf->ctors_addr = mapbase + shdr[i].sh_addr - base_vaddr;
1198                         lf->ctors_size = shdr[i].sh_size;
1199                 }
1200         }
1201         if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
1202                 goto nosyms;
1203
1204         symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
1205         ef->symbase = malloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1206         strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
1207         ef->strbase = malloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
1208
1209         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1210             ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
1211             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1212             &resid, td);
1213         if (error != 0)
1214                 goto out;
1215         error = vn_rdwr(UIO_READ, nd.ni_vp,
1216             ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
1217             UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, td->td_ucred, NOCRED,
1218             &resid, td);
1219         if (error != 0)
1220                 goto out;
1221
1222         ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
1223         ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
1224         ef->ddbstrcnt = strcnt;
1225         ef->ddbstrtab = ef->strbase;
1226
1227 nosyms:
1228         error = link_elf_link_common_finish(lf);
1229         if (error != 0)
1230                 goto out;
1231
1232         *result = lf;
1233
1234 out:
1235         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1236         vn_close(nd.ni_vp, FREAD, td->td_ucred, td);
1237         if (error != 0 && lf != NULL)
1238                 linker_file_unload(lf, LINKER_UNLOAD_FORCE);
1239         free(shdr, M_LINKER);
1240         free(firstpage, M_LINKER);
1241         free(shstrs, M_LINKER);
1242
1243         return (error);
1244 }
1245
1246 Elf_Addr
1247 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
1248 {
1249         elf_file_t ef;
1250
1251         KASSERT(lf->ops->cls == (kobj_class_t)&link_elf_class,
1252             ("elf_relocaddr: unexpected linker file %p", lf));
1253
1254         ef = (elf_file_t)lf;
1255         if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
1256                 return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
1257 #ifdef VIMAGE
1258         if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
1259                 return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
1260 #endif
1261         return (x);
1262 }
1263
1264
1265 static void
1266 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
1267 {
1268         elf_file_t ef = (elf_file_t) file;
1269
1270         if (ef->pcpu_base != 0) {
1271                 dpcpu_free((void *)ef->pcpu_base,
1272                     ef->pcpu_stop - ef->pcpu_start);
1273                 elf_set_delete(&set_pcpu_list, ef->pcpu_start);
1274         }
1275 #ifdef VIMAGE
1276         if (ef->vnet_base != 0) {
1277                 vnet_data_free((void *)ef->vnet_base,
1278                     ef->vnet_stop - ef->vnet_start);
1279                 elf_set_delete(&set_vnet_list, ef->vnet_start);
1280         }
1281 #endif
1282 #ifdef GDB
1283         if (ef->gdb.l_ld != NULL) {
1284                 GDB_STATE(RT_DELETE);
1285                 free((void *)(uintptr_t)ef->gdb.l_name, M_LINKER);
1286                 link_elf_delete_gdb(&ef->gdb);
1287                 GDB_STATE(RT_CONSISTENT);
1288         }
1289 #endif
1290
1291         /* Notify MD code that a module is being unloaded. */
1292         elf_cpu_unload_file(file);
1293
1294         if (ef->preloaded) {
1295                 link_elf_unload_preload(file);
1296                 return;
1297         }
1298
1299 #ifdef SPARSE_MAPPING
1300         if (ef->object != NULL) {
1301                 vm_map_remove(kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
1302                     (vm_offset_t) ef->address
1303                     + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
1304         }
1305 #else
1306         free(ef->address, M_LINKER);
1307 #endif
1308         free(ef->symbase, M_LINKER);
1309         free(ef->strbase, M_LINKER);
1310         free(ef->ctftab, M_LINKER);
1311         free(ef->ctfoff, M_LINKER);
1312         free(ef->typoff, M_LINKER);
1313 }
1314
1315 static void
1316 link_elf_unload_preload(linker_file_t file)
1317 {
1318
1319         if (file->pathname != NULL)
1320                 preload_delete_name(file->pathname);
1321 }
1322
1323 static const char *
1324 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1325 {
1326         const Elf_Sym *ref;
1327
1328         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1329                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1330                 return (ef->strtab + ref->st_name);
1331         }
1332         return (NULL);
1333 }
1334
1335 static int
1336 symbol_type(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
1337 {
1338         const Elf_Sym *ref;
1339
1340         if (ELF_R_SYM(r_info)) {
1341                 ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
1342                 return (ELF_ST_TYPE(ref->st_info));
1343         }
1344         return (STT_NOTYPE);
1345 }
1346
1347 static int
1348 relocate_file1(elf_file_t ef, elf_lookup_fn lookup, elf_reloc_fn reloc,
1349     bool ifuncs)
1350 {
1351         const Elf_Rel *rel;
1352         const Elf_Rela *rela;
1353         const char *symname;
1354
1355 #define APPLY_RELOCS(iter, tbl, tblsize, type) do {                     \
1356         for ((iter) = (tbl); (iter) != NULL &&                          \
1357             (iter) < (tbl) + (tblsize) / sizeof(*(iter)); (iter)++) {   \
1358                 if ((symbol_type(ef, (iter)->r_info) ==                 \
1359                     STT_GNU_IFUNC ||                                    \
1360                     elf_is_ifunc_reloc((iter)->r_info)) != ifuncs)      \
1361                         continue;                                       \
1362                 if (reloc(&ef->lf, (Elf_Addr)ef->address,               \
1363                     (iter), (type), lookup)) {                          \
1364                         symname = symbol_name(ef, (iter)->r_info);      \
1365                         printf("link_elf: symbol %s undefined\n",       \
1366                             symname);                                   \
1367                         return (ENOENT);                                \
1368                 }                                                       \
1369         }                                                               \
1370 } while (0)
1371
1372         APPLY_RELOCS(rel, ef->rel, ef->relsize, ELF_RELOC_REL);
1373         APPLY_RELOCS(rela, ef->rela, ef->relasize, ELF_RELOC_RELA);
1374         APPLY_RELOCS(rel, ef->pltrel, ef->pltrelsize, ELF_RELOC_REL);
1375         APPLY_RELOCS(rela, ef->pltrela, ef->pltrelasize, ELF_RELOC_RELA);
1376
1377 #undef APPLY_RELOCS
1378
1379         return (0);
1380 }
1381
1382 static int
1383 relocate_file(elf_file_t ef)
1384 {
1385         int error;
1386
1387         error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, false);
1388         if (error == 0)
1389                 error = relocate_file1(ef, elf_lookup, elf_reloc, true);
1390         return (error);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
1395  * this.  It is specified by the System V ABI.
1396  */
1397 static unsigned long
1398 elf_hash(const char *name)
1399 {
1400         const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
1401         unsigned long h = 0;
1402         unsigned long g;
1403
1404         while (*p != '\0') {
1405                 h = (h << 4) + *p++;
1406                 if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
1407                         h ^= g >> 24;
1408                 h &= ~g;
1409         }
1410         return (h);
1411 }
1412
1413 static int
1414 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char *name, c_linker_sym_t *sym)
1415 {
1416         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1417         unsigned long symnum;
1418         const Elf_Sym* symp;
1419         const char *strp;
1420         unsigned long hash;
1421         int i;
1422
1423         /* If we don't have a hash, bail. */
1424         if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
1425                 printf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
1426                 return (ENOENT);
1427         }
1428
1429         /* First, search hashed global symbols */
1430         hash = elf_hash(name);
1431         symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
1432
1433         while (symnum != STN_UNDEF) {
1434                 if (symnum >= ef->nchains) {
1435                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1436                         return (ENOENT);
1437                 }
1438
1439                 symp = ef->symtab + symnum;
1440                 if (symp->st_name == 0) {
1441                         printf("%s: corrupt symbol table\n", __func__);
1442                         return (ENOENT);
1443                 }
1444
1445                 strp = ef->strtab + symp->st_name;
1446
1447                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1448                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1449                             (symp->st_value != 0 &&
1450                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1451                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1452                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1453                                 return (0);
1454                         }
1455                         return (ENOENT);
1456                 }
1457
1458                 symnum = ef->chains[symnum];
1459         }
1460
1461         /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
1462         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1463                 return (ENOENT);
1464
1465         /* Exhaustive search */
1466         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1467                 strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
1468                 if (strcmp(name, strp) == 0) {
1469                         if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
1470                             (symp->st_value != 0 &&
1471                             (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1472                             ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC))) {
1473                                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
1474                                 return (0);
1475                         }
1476                         return (ENOENT);
1477                 }
1478         }
1479
1480         return (ENOENT);
1481 }
1482
1483 static int
1484 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym,
1485     linker_symval_t *symval)
1486 {
1487         elf_file_t ef;
1488         const Elf_Sym *es;
1489         caddr_t val;
1490
1491         ef = (elf_file_t)lf;
1492         es = (const Elf_Sym *)sym;
1493         if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
1494                 symval->name = ef->strtab + es->st_name;
1495                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1496                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1497                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1498                 symval->value = val;
1499                 symval->size = es->st_size;
1500                 return (0);
1501         }
1502         if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
1503                 return (ENOENT);
1504         if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
1505                 symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
1506                 val = (caddr_t)ef->address + es->st_value;
1507                 if (ELF_ST_TYPE(es->st_info) == STT_GNU_IFUNC)
1508                         val = ((caddr_t (*)(void))val)();
1509                 symval->value = val;
1510                 symval->size = es->st_size;
1511                 return (0);
1512         }
1513         return (ENOENT);
1514 }
1515
1516 static int
1517 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
1518     c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
1519 {
1520         elf_file_t ef = (elf_file_t) lf;
1521         u_long off = (uintptr_t) (void *) value;
1522         u_long diff = off;
1523         u_long st_value;
1524         const Elf_Sym* es;
1525         const Elf_Sym* best = NULL;
1526         int i;
1527
1528         for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
1529                 if (es->st_name == 0)
1530                         continue;
1531                 st_value = es->st_value + (uintptr_t) (void *) ef->address;
1532                 if (off >= st_value) {
1533                         if (off - st_value < diff) {
1534                                 diff = off - st_value;
1535                                 best = es;
1536                                 if (diff == 0)
1537                                         break;
1538                         } else if (off - st_value == diff) {
1539                                 best = es;
1540                         }
1541                 }
1542         }
1543         if (best == NULL)
1544                 *diffp = off;
1545         else
1546                 *diffp = diff;
1547         *sym = (c_linker_sym_t) best;
1548
1549         return (0);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Look up a linker set on an ELF system.
1554  */
1555 static int
1556 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1557     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1558 {
1559         c_linker_sym_t sym;
1560         linker_symval_t symval;
1561         char *setsym;
1562         void **start, **stop;
1563         int len, error = 0, count;
1564
1565         len = strlen(name) + sizeof("__start_set_"); /* sizeof includes \0 */
1566         setsym = malloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1567
1568         /* get address of first entry */
1569         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1570         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1571         if (error != 0)
1572                 goto out;
1573         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1574         if (symval.value == 0) {
1575                 error = ESRCH;
1576                 goto out;
1577         }
1578         start = (void **)symval.value;
1579
1580         /* get address of last entry */
1581         snprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1582         error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1583         if (error != 0)
1584                 goto out;
1585         link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1586         if (symval.value == 0) {
1587                 error = ESRCH;
1588                 goto out;
1589         }
1590         stop = (void **)symval.value;
1591
1592         /* and the number of entries */
1593         count = stop - start;
1594
1595         /* and copy out */
1596         if (startp != NULL)
1597                 *startp = start;
1598         if (stopp != NULL)
1599                 *stopp = stop;
1600         if (countp != NULL)
1601                 *countp = count;
1602
1603 out:
1604         free(setsym, M_LINKER);
1605         return (error);
1606 }
1607
1608 static int
1609 link_elf_each_function_name(linker_file_t file,
1610   int (*callback)(const char *, void *), void *opaque)
1611 {
1612         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1613         const Elf_Sym *symp;
1614         int i, error;
1615
1616         /* Exhaustive search */
1617         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1618                 if (symp->st_value != 0 &&
1619                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1620                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1621                         error = callback(ef->ddbstrtab + symp->st_name, opaque);
1622                         if (error != 0)
1623                                 return (error);
1624                 }
1625         }
1626         return (0);
1627 }
1628
1629 static int
1630 link_elf_each_function_nameval(linker_file_t file,
1631     linker_function_nameval_callback_t callback, void *opaque)
1632 {
1633         linker_symval_t symval;
1634         elf_file_t ef = (elf_file_t)file;
1635         const Elf_Sym* symp;
1636         int i, error;
1637
1638         /* Exhaustive search */
1639         for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
1640                 if (symp->st_value != 0 &&
1641                     (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC ||
1642                     ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC)) {
1643                         error = link_elf_symbol_values(file,
1644                             (c_linker_sym_t) symp, &symval);
1645                         if (error != 0)
1646                                 return (error);
1647                         error = callback(file, i, &symval, opaque);
1648                         if (error != 0)
1649                                 return (error);
1650                 }
1651         }
1652         return (0);
1653 }
1654
1655 const Elf_Sym *
1656 elf_get_sym(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1657 {
1658         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1659
1660         if (symidx >= ef->nchains)
1661                 return (NULL);
1662         return (ef->symtab + symidx);
1663 }
1664
1665 const char *
1666 elf_get_symname(linker_file_t lf, Elf_Size symidx)
1667 {
1668         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1669         const Elf_Sym *sym;
1670
1671         if (symidx >= ef->nchains)
1672                 return (NULL);
1673         sym = ef->symtab + symidx;
1674         return (ef->strtab + sym->st_name);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1679  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1680  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1681  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1682  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1683  */
1684 static int
1685 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *res)
1686 {
1687         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1688         const Elf_Sym *sym;
1689         const char *symbol;
1690         Elf_Addr addr, start, base;
1691
1692         /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1693         if (symidx >= ef->nchains) {
1694                 *res = 0;
1695                 return (EINVAL);
1696         }
1697
1698         sym = ef->symtab + symidx;
1699
1700         /*
1701          * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1702          * fail because it may not be found through the hash table.
1703          */
1704         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1705                 /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1706                 if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0) {
1707                         *res = 0;
1708                         return (EINVAL);
1709                 }
1710                 *res = ((Elf_Addr)ef->address + sym->st_value);
1711                 return (0);
1712         }
1713
1714         /*
1715          * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1716          * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1717          * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1718          * always be added.
1719          */
1720
1721         symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1722
1723         /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1724         if (*symbol == 0) {
1725                 *res = 0;
1726                 return (EINVAL);
1727         }
1728
1729         addr = ((Elf_Addr)linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps));
1730         if (addr == 0 && ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_WEAK) {
1731                 *res = 0;
1732                 return (EINVAL);
1733         }
1734
1735         if (elf_set_find(&set_pcpu_list, addr, &start, &base))
1736                 addr = addr - start + base;
1737 #ifdef VIMAGE
1738         else if (elf_set_find(&set_vnet_list, addr, &start, &base))
1739                 addr = addr - start + base;
1740 #endif
1741         *res = addr;
1742         return (0);
1743 }
1744
1745 static void
1746 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1747 {
1748         const Elf_Rel *rellim;
1749         const Elf_Rel *rel;
1750         const Elf_Rela *relalim;
1751         const Elf_Rela *rela;
1752         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1753
1754         /* Perform relocations without addend if there are any: */
1755         if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1756                 rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1757                 while (rel < rellim) {
1758                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel,
1759                             ELF_RELOC_REL, elf_lookup);
1760                         rel++;
1761                 }
1762         }
1763
1764         /* Perform relocations with addend if there are any: */
1765         if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1766                 relalim = (const Elf_Rela *)
1767                     ((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1768                 while (rela < relalim) {
1769                         elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela,
1770                             ELF_RELOC_RELA, elf_lookup);
1771                         rela++;
1772                 }
1773         }
1774 }
1775
1776 static long
1777 link_elf_symtab_get(linker_file_t lf, const Elf_Sym **symtab)
1778 {
1779         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1780
1781         *symtab = ef->ddbsymtab;
1782
1783         if (*symtab == NULL)
1784                 return (0);
1785
1786         return (ef->ddbsymcnt);
1787 }
1788
1789 static long
1790 link_elf_strtab_get(linker_file_t lf, caddr_t *strtab)
1791 {
1792         elf_file_t ef = (elf_file_t)lf;
1793
1794         *strtab = ef->ddbstrtab;
1795
1796         if (*strtab == NULL)
1797                 return (0);
1798
1799         return (ef->ddbstrcnt);
1800 }
1801
1802 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
1803 /*
1804  * Use this lookup routine when performing relocations early during boot.
1805  * The generic lookup routine depends on kobj, which is not initialized
1806  * at that point.
1807  */
1808 static int
1809 elf_lookup_ifunc(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps __unused,
1810     Elf_Addr *res)
1811 {
1812         elf_file_t ef;
1813         const Elf_Sym *symp;
1814         caddr_t val;
1815
1816         ef = (elf_file_t)lf;
1817         symp = ef->symtab + symidx;
1818         if (ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1819                 val = (caddr_t)ef->address + symp->st_value;
1820                 *res = ((Elf_Addr (*)(void))val)();
1821                 return (0);
1822         }
1823         return (ENOENT);
1824 }
1825
1826 void
1827 link_elf_ireloc(caddr_t kmdp)
1828 {
1829         struct elf_file eff;
1830         elf_file_t ef;
1831
1832         ef = &eff;
1833
1834         bzero_early(ef, sizeof(*ef));
1835
1836         ef->modptr = kmdp;
1837         ef->dynamic = (Elf_Dyn *)&_DYNAMIC;
1838         parse_dynamic(ef);
1839         ef->address = 0;
1840         link_elf_preload_parse_symbols(ef);
1841         relocate_file1(ef, elf_lookup_ifunc, elf_reloc, true);
1842 }
1843 #endif