usr.sbin/crunch/crunchide/exec_elf32.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1997 Christopher G. Demetriou.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  13  *    must display the following acknowledgement:
  14  *      This product includes software developed by Christopher G. Demetriou
  15  *      for the NetBSD Project.
  16  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  17  *    derived from this software without specific prior written permission
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 #ifndef lint
  33 #if 0
  34 __RCSID("$NetBSD: exec_elf32.c,v 1.6 1999/09/20 04:12:16 christos Exp $");
  35 #endif
  36 #endif
  37 __FBSDID("$FreeBSD$");
  38
  39 #ifndef ELFSIZE
  40 #define ELFSIZE         32
  41 #endif
  42
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <sys/endian.h>
  45 #include <sys/stat.h>
  46
  47 #include <errno.h>
  48 #include <limits.h>
  49 #include <stddef.h>
  50 #include <stdio.h>
  51 #include <stdlib.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <unistd.h>
  54
  55 #include "extern.h"
  56
  57 #if (defined(NLIST_ELF32) && (ELFSIZE == 32)) || \
  58     (defined(NLIST_ELF64) && (ELFSIZE == 64))
  59
  60 #define __ELF_WORD_SIZE ELFSIZE
  61 #if (ELFSIZE == 32)
  62 #include <sys/elf32.h>
  63 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  64 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  65 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  66 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  67 #elif (ELFSIZE == 64)
  68 #include <sys/elf64.h>
  69 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be64toh(x) : le64toh(x))
  70 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe64(x) : htole64(x))
  71 /* elf64 Elf64_Word are 32 bits */
  72 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  73 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  74 #endif
  75 #include <sys/elf_generic.h>
  76
  77 #define CONCAT(x,y)     __CONCAT(x,y)
  78 #define ELFNAME(x)      CONCAT(elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  79 #define ELFNAME2(x,y)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,y))))
  80 #define ELFNAMEEND(x)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,ELFSIZE))
  81 #define ELFDEFNNAME(x)  CONCAT(ELF,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  82 #ifndef ELFCLASS
  83 #define ELFCLASS        CONCAT(ELFCLASS,ELFSIZE)
  84 #endif
  85
  86 #define xe16toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be16toh(x) : le16toh(x))
  87 #define xe32toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  88 #define htoxe32(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  89
  90 struct shlayout {
  91         Elf_Shdr *shdr;
  92         void *bufp;
  93 };
  94
  95 static ssize_t
  96 xreadatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  97 {
  98         ssize_t rv;
  99
 100         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 101                 perror(fn);
 102                 return -1;
 103         }
 104         if ((size_t)(rv = read(fd, buf, size)) != size) {
 105                 fprintf(stderr, "%s: read error: %s\n", fn,
 106                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short read");
 107                 return -1;
 108         }
 109         return size;
 110 }
 111
 112 static ssize_t
 113 xwriteatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
 114 {
 115         ssize_t rv;
 116
 117         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 118                 perror(fn);
 119                 return -1;
 120         }
 121         if ((size_t)(rv = write(fd, buf, size)) != size) {
 122                 fprintf(stderr, "%s: write error: %s\n", fn,
 123                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short write");
 124                 return -1;
 125         }
 126         return size;
 127 }
 128
 129 static void *
 130 xmalloc(size_t size, const char *fn, const char *use)
 131 {
 132         void *rv;
 133
 134         rv = malloc(size);
 135         if (rv == NULL)
 136                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (allocating for %s)\n",
 137                     fn, use);
 138         return (rv);
 139 }
 140
 141 static void *
 142 xrealloc(void *ptr, size_t size, const char *fn, const char *use)
 143 {
 144         void *rv;
 145
 146         rv = realloc(ptr, size);
 147         if (rv == NULL) {
 148                 free(ptr);
 149                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (reallocating for %s)\n",
 150                     fn, use);
 151         }
 152         return (rv);
 153 }
 154
 155 int
 156 ELFNAMEEND(check)(int fd, const char *fn)
 157 {
 158         Elf_Ehdr eh;
 159         struct stat sb;
 160         unsigned char data;
 161
 162         /*
 163          * Check the header to maek sure it's an ELF file (of the
 164          * appropriate size).
 165          */
 166         if (fstat(fd, &sb) == -1)
 167                 return 0;
 168         if (sb.st_size < (off_t)(sizeof eh))
 169                 return 0;
 170         if (read(fd, &eh, sizeof eh) != sizeof eh)
 171                 return 0;
 172
 173         if (IS_ELF(eh) == 0 || eh.e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS)
 174                 return 0;
 175
 176         data = eh.e_ident[EI_DATA];
 177
 178         switch (xe16toh(eh.e_machine)) {
 179         case EM_386: break;
 180         case EM_ALPHA: break;
 181 #ifndef EM_AARCH64
 182 #define EM_AARCH64      183
 183 #endif
 184         case EM_AARCH64: break;
 185         case EM_ARM: break;
 186         case EM_MIPS: break;
 187         case /* EM_MIPS_RS3_LE */ EM_MIPS_RS4_BE: break;
 188         case EM_PPC: break;
 189         case EM_PPC64: break;
 190         case EM_SPARCV9: break;
 191         case EM_X86_64: break;
 192 /*        ELFDEFNNAME(MACHDEP_ID_CASES) */
 193
 194         default:
 195                 return 0;
 196         }
 197
 198         return 1;
 199 }
 200
 201 /*
 202  * This function 'hides' (some of) ELF executable file's symbols.
 203  * It hides them by renaming them to "_$$hide$$ <filename> <symbolname>".
 204  * Symbols in the global keep list, or which are marked as being undefined,
 205  * are left alone.
 206  *
 207  * An old version of this code shuffled various tables around, turning
 208  * global symbols to be hidden into local symbols.  That lost on the
 209  * mips, because CALL16 relocs must reference global symbols, and, if
 210  * those symbols were being hidden, they were no longer global.
 211  *
 212  * The new renaming behaviour doesn't take global symbols out of the
 213  * namespace.  However, it's ... unlikely that there will ever be
 214  * any collisions in practice because of the new method.
 215  */
 216 int
 217 ELFNAMEEND(hide)(int fd, const char *fn)
 218 {
 219         Elf_Ehdr ehdr;
 220         struct shlayout *layoutp = NULL;
 221         Elf_Shdr *shdrp = NULL, *symtabshdr, *strtabshdr, *shstrtabshdr;
 222         Elf_Shdr shdrshdr;
 223         Elf_Sym *symtabp = NULL;
 224         char *shstrtabp = NULL, *strtabp = NULL;
 225         Elf_Size nsyms, ewi;
 226         Elf_Off off;
 227         ssize_t shdrsize;
 228         int rv, i, weird, l, m, r, strtabidx;
 229         size_t nstrtab_size, nstrtab_nextoff, fn_size, size;
 230         char *nstrtabp = NULL;
 231         unsigned char data;
 232         const char *weirdreason = NULL;
 233         void *buf;
 234         Elf_Half shnum;
 235
 236         rv = 0;
 237         if (xreadatoff(fd, &ehdr, 0, sizeof ehdr, fn) != sizeof ehdr)
 238                 goto bad;
 239
 240         data = ehdr.e_ident[EI_DATA];
 241         shnum = xe16toh(ehdr.e_shnum);
 242
 243         shdrsize = shnum * xe16toh(ehdr.e_shentsize);
 244         if ((shdrp = xmalloc(shdrsize, fn, "section header table")) == NULL)
 245                 goto bad;
 246         if (xreadatoff(fd, shdrp, xewtoh(ehdr.e_shoff), shdrsize, fn) !=
 247             shdrsize)
 248                 goto bad;
 249
 250         symtabshdr = strtabshdr = shstrtabshdr = NULL;
 251         weird = 0;
 252         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 253                 switch (xe32toh(shdrp[i].sh_type)) {
 254                 case SHT_SYMTAB:
 255                         if (symtabshdr != NULL) {
 256                                 weird = 1;
 257                                 weirdreason = "multiple symbol tables";
 258                         }
 259                         symtabshdr = &shdrp[i];
 260                         strtabshdr = &shdrp[xe32toh(shdrp[i].sh_link)];
 261                         break;
 262                 case SHT_STRTAB:
 263                         if (i == xe16toh(ehdr.e_shstrndx))
 264                                 shstrtabshdr = &shdrp[i];
 265                         break;
 266                 }
 267         }
 268         if (symtabshdr == NULL)
 269                 goto out;
 270         if (strtabshdr == NULL) {
 271                 weird = 1;
 272                 weirdreason = "string table does not exist";
 273         }
 274         if (shstrtabshdr == NULL) {
 275                 weird = 1;
 276                 weirdreason = "section header string table does not exist";
 277         }
 278         if (weirdreason == NULL)
 279                 weirdreason = "unsupported";
 280         if (weird) {
 281                 fprintf(stderr, "%s: weird executable (%s)\n", fn, weirdreason);
 282                 goto bad;
 283         }
 284
 285         /*
 286          * sort section layout table by offset
 287          */
 288         layoutp = xmalloc((shnum + 1) * sizeof(struct shlayout),
 289             fn, "layout table");
 290         if (layoutp == NULL)
 291                 goto bad;
 292
 293         /* add a pseudo entry to represent the section header table */
 294         shdrshdr.sh_offset = ehdr.e_shoff;
 295         shdrshdr.sh_size = htoxew(shdrsize);
 296         shdrshdr.sh_addralign = htoxew(ELFSIZE / 8);
 297         layoutp[shnum].shdr = &shdrshdr;
 298
 299         /* insert and sort normal section headers */
 300         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 301                 l = i + 1;
 302                 r = shnum;
 303                 while (l <= r) {
 304                         m = ( l + r) / 2;
 305                         if (xewtoh(shdrp[i].sh_offset) >
 306                             xewtoh(layoutp[m].shdr->sh_offset))
 307                                 l = m + 1;
 308                         else
 309                                 r = m - 1;
 310                 }
 311
 312                 if (r != i) {
 313                         memmove(&layoutp[i], &layoutp[i + 1],
 314                             sizeof(struct shlayout) * (r - i));
 315                 }
 316
 317                 layoutp[r].shdr = &shdrp[i];
 318                 layoutp[r].bufp = NULL;
 319         }
 320         ++shnum;
 321
 322         /*
 323          * load up everything we need
 324          */
 325
 326         /* load section string table for debug use */
 327         if ((size = xewtoh(shstrtabshdr->sh_size)) == 0)
 328                 goto bad;
 329         if ((shstrtabp = xmalloc(size, fn, "section string table")) == NULL)
 330                 goto bad;
 331         if ((size_t)xreadatoff(fd, shstrtabp, xewtoh(shstrtabshdr->sh_offset),
 332             size, fn) != size)
 333                 goto bad;
 334         if (shstrtabp[size - 1] != '\0')
 335                 goto bad;
 336
 337         /* we need symtab, strtab, and everything behind strtab */
 338         strtabidx = INT_MAX;
 339         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 340                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr) {
 341                         /* not load section header again */
 342                         layoutp[i].bufp = shdrp;
 343                         continue;
 344                 }
 345                 if (layoutp[i].shdr == shstrtabshdr) {
 346                         /* not load section string table again */
 347                         layoutp[i].bufp = shstrtabp;
 348                         continue;
 349                 }
 350
 351                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 352                         strtabidx = i;
 353                 if (layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 354                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 355                         if ((size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size)) == 0)
 356                                 goto bad;
 357                         layoutp[i].bufp = xmalloc(size, fn,
 358                             shstrtabp + xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_name));
 359                         if (layoutp[i].bufp == NULL)
 360                                 goto bad;
 361                         if ((size_t)xreadatoff(fd, layoutp[i].bufp, off, size, fn) !=
 362                             size)
 363                                 goto bad;
 364
 365                         /* set symbol table and string table */
 366                         if (layoutp[i].shdr == symtabshdr) {
 367                                 symtabp = layoutp[i].bufp;
 368                         } else if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 369                                 strtabp = layoutp[i].bufp;
 370                                 if (strtabp[size - 1] != '\0')
 371                                         goto bad;
 372                         }
 373                 }
 374         }
 375
 376         nstrtab_size = 256;
 377         nstrtabp = xmalloc(nstrtab_size, fn, "new string table");
 378         if (nstrtabp == NULL)
 379                 goto bad;
 380         nstrtab_nextoff = 0;
 381
 382         fn_size = strlen(fn);
 383
 384         /* Prepare data structures for symbol movement. */
 385         nsyms = xewtoh(symtabshdr->sh_size) / xewtoh(symtabshdr->sh_entsize);
 386
 387         /* move symbols, making them local */
 388         for (ewi = 0; ewi < nsyms; ewi++) {
 389                 Elf_Sym *sp = &symtabp[ewi];
 390                 const char *symname = strtabp + xe32toh(sp->st_name);
 391                 size_t newent_len;
 392                 /*
 393                  * make sure there's size for the next entry, even if it's
 394                  * as large as it can be.
 395                  *
 396                  * "_$$hide$$ <filename> <symname><NUL>" ->
 397                  *    9 + 3 + sizes of fn and sym name
 398                  */
 399                 while ((nstrtab_size - nstrtab_nextoff) <
 400                     strlen(symname) + fn_size + 12) {
 401                         nstrtab_size *= 2;
 402                         nstrtabp = xrealloc(nstrtabp, nstrtab_size, fn,
 403                             "new string table");
 404                         if (nstrtabp == NULL)
 405                                 goto bad;
 406                 }
 407
 408                 sp->st_name = htowew(nstrtab_nextoff);
 409
 410                 /* if it's a keeper or is undefined, don't rename it. */
 411                 if (in_keep_list(symname) ||
 412                     (xe16toh(sp->st_shndx) == SHN_UNDEF)) {
 413                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 414                             "%s", symname) + 1;
 415                 } else {
 416                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 417                             "_$$hide$$ %s %s", fn, symname) + 1;
 418                 }
 419                 nstrtab_nextoff += newent_len;
 420         }
 421         strtabshdr->sh_size = htoxew(nstrtab_nextoff);
 422
 423         /*
 424          * update section header table in ascending order of offset
 425          */
 426         for (i = strtabidx + 1; i < shnum; i++) {
 427                 Elf_Off off, align;
 428                 off = xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_offset) +
 429                     xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_size);
 430                 align = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_addralign);
 431                 off = (off + (align - 1)) & ~(align - 1);
 432                 layoutp[i].shdr->sh_offset = htoxew(off);
 433         }
 434
 435         /*
 436          * write data to the file in descending order of offset
 437          */
 438         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 439                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 440                         /* new string table */
 441                         buf = nstrtabp;
 442                 } else
 443                         buf = layoutp[i].bufp;
 444
 445                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr ||
 446                     layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 447                         if (buf == NULL)
 448                                 goto bad;
 449
 450                         /*
 451                          * update the offset of section header table in elf
 452                          * header if needed.
 453                          */
 454                         if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr &&
 455                             ehdr.e_shoff != shdrshdr.sh_offset) {
 456                                 ehdr.e_shoff = shdrshdr.sh_offset;
 457                                 off = offsetof(Elf_Ehdr, e_shoff);
 458                                 size = sizeof(Elf_Off);
 459                                 if ((size_t)xwriteatoff(fd, &ehdr.e_shoff, off, size,
 460                                     fn) != size)
 461                                         goto bad;
 462                         }
 463
 464                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 465                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 466                         if ((size_t)xwriteatoff(fd, buf, off, size, fn) != size)
 467                                 goto bad;
 468                 }
 469         }
 470
 471 out:
 472         if (layoutp != NULL) {
 473                 for (i = 0; i < shnum; i++) {
 474                         if (layoutp[i].bufp != NULL)
 475                                 free(layoutp[i].bufp);
 476                 }
 477                 free(layoutp);
 478         }
 479         free(nstrtabp);
 480         return (rv);
 481
 482 bad:
 483         rv = 1;
 484         goto out;
 485 }
 486
 487 #endif /* include this size of ELF */