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
  83 #define xe16toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be16toh(x) : le16toh(x))
  84 #define xe32toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  85 #define htoxe32(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  86
  87 struct shlayout {
  88         Elf_Shdr *shdr;
  89         void *bufp;
  90 };
  91
  92 static ssize_t
  93 xreadatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  94 {
  95         ssize_t rv;
  96
  97         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
  98                 perror(fn);
  99                 return -1;
 100         }
 101         if ((size_t)(rv = read(fd, buf, size)) != size) {
 102                 fprintf(stderr, "%s: read error: %s\n", fn,
 103                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short read");
 104                 return -1;
 105         }
 106         return size;
 107 }
 108
 109 static ssize_t
 110 xwriteatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
 111 {
 112         ssize_t rv;
 113
 114         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 115                 perror(fn);
 116                 return -1;
 117         }
 118         if ((size_t)(rv = write(fd, buf, size)) != size) {
 119                 fprintf(stderr, "%s: write error: %s\n", fn,
 120                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short write");
 121                 return -1;
 122         }
 123         return size;
 124 }
 125
 126 static void *
 127 xmalloc(size_t size, const char *fn, const char *use)
 128 {
 129         void *rv;
 130
 131         rv = malloc(size);
 132         if (rv == NULL)
 133                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (allocating for %s)\n",
 134                     fn, use);
 135         return (rv);
 136 }
 137
 138 static void *
 139 xrealloc(void *ptr, size_t size, const char *fn, const char *use)
 140 {
 141         void *rv;
 142
 143         rv = realloc(ptr, size);
 144         if (rv == NULL) {
 145                 free(ptr);
 146                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (reallocating for %s)\n",
 147                     fn, use);
 148         }
 149         return (rv);
 150 }
 151
 152 int
 153 ELFNAMEEND(check)(int fd, const char *fn)
 154 {
 155         Elf_Ehdr eh;
 156         struct stat sb;
 157         unsigned char data;
 158
 159         /*
 160          * Check the header to maek sure it's an ELF file (of the
 161          * appropriate size).
 162          */
 163         if (fstat(fd, &sb) == -1)
 164                 return 0;
 165         if (sb.st_size < (off_t)(sizeof eh))
 166                 return 0;
 167         if (read(fd, &eh, sizeof eh) != sizeof eh)
 168                 return 0;
 169
 170         if (IS_ELF(eh) == 0)
 171                 return 0;
 172
 173         data = eh.e_ident[EI_DATA];
 174
 175         switch (xe16toh(eh.e_machine)) {
 176         case EM_386: break;
 177         case EM_ALPHA: break;
 178 #ifndef EM_ARM
 179 #define EM_ARM          40
 180 #endif
 181         case EM_ARM: break;
 182 #ifndef EM_MIPS
 183 #define EM_MIPS         8
 184 #endif
 185 #ifndef EM_MIPS_RS4_BE          /* same as EM_MIPS_RS3_LE */
 186 #define EM_MIPS_RS4_BE  10
 187 #endif
 188         case EM_MIPS: break;
 189         case /* EM_MIPS_RS3_LE */ EM_MIPS_RS4_BE: break;
 190 #ifndef EM_IA_64
 191 #define EM_IA_64        50
 192 #endif
 193         case EM_IA_64: break;
 194 #ifndef EM_PPC
 195 #define EM_PPC          20
 196 #endif
 197         case EM_PPC: break;
 198 #ifndef EM_PPC64
 199 #define EM_PPC64        21
 200 #endif
 201         case EM_PPC64: break;
 202 #ifndef EM_SPARCV9
 203 #define EM_SPARCV9      43
 204 #endif
 205         case EM_SPARCV9: break;
 206 #ifndef EM_X86_64
 207 #define EM_X86_64       62
 208 #endif
 209         case EM_X86_64: break;
 210 /*        ELFDEFNNAME(MACHDEP_ID_CASES) */
 211
 212         default:
 213                 return 0;
 214         }
 215
 216         return 1;
 217 }
 218
 219 /*
 220  * This function 'hides' (some of) ELF executable file's symbols.
 221  * It hides them by renaming them to "_$$hide$$ <filename> <symbolname>".
 222  * Symbols in the global keep list, or which are marked as being undefined,
 223  * are left alone.
 224  *
 225  * An old version of this code shuffled various tables around, turning
 226  * global symbols to be hidden into local symbols.  That lost on the
 227  * mips, because CALL16 relocs must reference global symbols, and, if
 228  * those symbols were being hidden, they were no longer global.
 229  *
 230  * The new renaming behaviour doesn't take global symbols out of the
 231  * namespace.  However, it's ... unlikely that there will ever be
 232  * any collisions in practice because of the new method.
 233  */
 234 int
 235 ELFNAMEEND(hide)(int fd, const char *fn)
 236 {
 237         Elf_Ehdr ehdr;
 238         struct shlayout *layoutp = NULL;
 239         Elf_Shdr *shdrp = NULL, *symtabshdr, *strtabshdr, *shstrtabshdr;
 240         Elf_Shdr shdrshdr;
 241         Elf_Sym *symtabp = NULL;
 242         char *shstrtabp = NULL, *strtabp = NULL;
 243         Elf_Size nsyms, ewi;
 244         Elf_Off off;
 245         ssize_t shdrsize;
 246         int rv, i, weird, l, m, r, strtabidx;
 247         size_t nstrtab_size, nstrtab_nextoff, fn_size, size;
 248         char *nstrtabp = NULL;
 249         unsigned char data;
 250         const char *weirdreason = NULL;
 251         void *buf;
 252         Elf_Half shnum;
 253
 254         rv = 0;
 255         if (xreadatoff(fd, &ehdr, 0, sizeof ehdr, fn) != sizeof ehdr)
 256                 goto bad;
 257
 258         data = ehdr.e_ident[EI_DATA];
 259         shnum = xe16toh(ehdr.e_shnum);
 260
 261         shdrsize = shnum * xe16toh(ehdr.e_shentsize);
 262         if ((shdrp = xmalloc(shdrsize, fn, "section header table")) == NULL)
 263                 goto bad;
 264         if (xreadatoff(fd, shdrp, xewtoh(ehdr.e_shoff), shdrsize, fn) !=
 265             shdrsize)
 266                 goto bad;
 267
 268         symtabshdr = strtabshdr = shstrtabshdr = NULL;
 269         weird = 0;
 270         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 271                 switch (xe32toh(shdrp[i].sh_type)) {
 272                 case SHT_SYMTAB:
 273                         if (symtabshdr != NULL) {
 274                                 weird = 1;
 275                                 weirdreason = "multiple symbol tables";
 276                         }
 277                         symtabshdr = &shdrp[i];
 278                         strtabshdr = &shdrp[xe32toh(shdrp[i].sh_link)];
 279                         break;
 280                 case SHT_STRTAB:
 281                         if (i == xe16toh(ehdr.e_shstrndx))
 282                                 shstrtabshdr = &shdrp[i];
 283                         break;
 284                 }
 285         }
 286         if (symtabshdr == NULL)
 287                 goto out;
 288         if (strtabshdr == NULL) {
 289                 weird = 1;
 290                 weirdreason = "string table does not exist";
 291         }
 292         if (shstrtabshdr == NULL) {
 293                 weird = 1;
 294                 weirdreason = "section header string table does not exist";
 295         }
 296         if (weirdreason == NULL)
 297                 weirdreason = "unsupported";
 298         if (weird) {
 299                 fprintf(stderr, "%s: weird executable (%s)\n", fn, weirdreason);
 300                 goto bad;
 301         }
 302
 303         /*
 304          * sort section layout table by offset
 305          */
 306         layoutp = xmalloc((shnum + 1) * sizeof(struct shlayout),
 307             fn, "layout table");
 308         if (layoutp == NULL)
 309                 goto bad;
 310
 311         /* add a pseudo entry to represent the section header table */
 312         shdrshdr.sh_offset = ehdr.e_shoff;
 313         shdrshdr.sh_size = htoxew(shdrsize);
 314         shdrshdr.sh_addralign = htoxew(ELFSIZE / 8);
 315         layoutp[shnum].shdr = &shdrshdr;
 316
 317         /* insert and sort normal section headers */
 318         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 319                 l = i + 1;
 320                 r = shnum;
 321                 while (l <= r) {
 322                         m = ( l + r) / 2;
 323                         if (xewtoh(shdrp[i].sh_offset) >
 324                             xewtoh(layoutp[m].shdr->sh_offset))
 325                                 l = m + 1;
 326                         else
 327                                 r = m - 1;
 328                 }
 329
 330                 if (r != i) {
 331                         memmove(&layoutp[i], &layoutp[i + 1],
 332                             sizeof(struct shlayout) * (r - i));
 333                 }
 334
 335                 layoutp[r].shdr = &shdrp[i];
 336                 layoutp[r].bufp = NULL;
 337         }
 338         ++shnum;
 339
 340         /*
 341          * load up everything we need
 342          */
 343
 344         /* load section string table for debug use */
 345         if ((size = xewtoh(shstrtabshdr->sh_size)) == 0)
 346                 goto bad;
 347         if ((shstrtabp = xmalloc(size, fn, "section string table")) == NULL)
 348                 goto bad;
 349         if ((size_t)xreadatoff(fd, shstrtabp, xewtoh(shstrtabshdr->sh_offset),
 350             size, fn) != size)
 351                 goto bad;
 352         if (shstrtabp[size - 1] != '\0')
 353                 goto bad;
 354
 355         /* we need symtab, strtab, and everything behind strtab */
 356         strtabidx = INT_MAX;
 357         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 358                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr) {
 359                         /* not load section header again */
 360                         layoutp[i].bufp = shdrp;
 361                         continue;
 362                 }
 363                 if (layoutp[i].shdr == shstrtabshdr) {
 364                         /* not load section string table again */
 365                         layoutp[i].bufp = shstrtabp;
 366                         continue;
 367                 }
 368
 369                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 370                         strtabidx = i;
 371                 if (layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 372                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 373                         if ((size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size)) == 0)
 374                                 goto bad;
 375                         layoutp[i].bufp = xmalloc(size, fn,
 376                             shstrtabp + xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_name));
 377                         if (layoutp[i].bufp == NULL)
 378                                 goto bad;
 379                         if ((size_t)xreadatoff(fd, layoutp[i].bufp, off, size, fn) !=
 380                             size)
 381                                 goto bad;
 382
 383                         /* set symbol table and string table */
 384                         if (layoutp[i].shdr == symtabshdr) {
 385                                 symtabp = layoutp[i].bufp;
 386                         } else if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 387                                 strtabp = layoutp[i].bufp;
 388                                 if (strtabp[size - 1] != '\0')
 389                                         goto bad;
 390                         }
 391                 }
 392         }
 393
 394         nstrtab_size = 256;
 395         nstrtabp = xmalloc(nstrtab_size, fn, "new string table");
 396         if (nstrtabp == NULL)
 397                 goto bad;
 398         nstrtab_nextoff = 0;
 399
 400         fn_size = strlen(fn);
 401
 402         /* Prepare data structures for symbol movement. */
 403         nsyms = xewtoh(symtabshdr->sh_size) / xewtoh(symtabshdr->sh_entsize);
 404
 405         /* move symbols, making them local */
 406         for (ewi = 0; ewi < nsyms; ewi++) {
 407                 Elf_Sym *sp = &symtabp[ewi];
 408                 const char *symname = strtabp + xe32toh(sp->st_name);
 409                 size_t newent_len;
 410                 /*
 411                  * make sure there's size for the next entry, even if it's
 412                  * as large as it can be.
 413                  *
 414                  * "_$$hide$$ <filename> <symname><NUL>" ->
 415                  *    9 + 3 + sizes of fn and sym name
 416                  */
 417                 while ((nstrtab_size - nstrtab_nextoff) <
 418                     strlen(symname) + fn_size + 12) {
 419                         nstrtab_size *= 2;
 420                         nstrtabp = xrealloc(nstrtabp, nstrtab_size, fn,
 421                             "new string table");
 422                         if (nstrtabp == NULL)
 423                                 goto bad;
 424                 }
 425
 426                 sp->st_name = htowew(nstrtab_nextoff);
 427
 428                 /* if it's a keeper or is undefined, don't rename it. */
 429                 if (in_keep_list(symname) ||
 430                     (xe16toh(sp->st_shndx) == SHN_UNDEF)) {
 431                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 432                             "%s", symname) + 1;
 433                 } else {
 434                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 435                             "_$$hide$$ %s %s", fn, symname) + 1;
 436                 }
 437                 nstrtab_nextoff += newent_len;
 438         }
 439         strtabshdr->sh_size = htoxew(nstrtab_nextoff);
 440
 441         /*
 442          * update section header table in ascending order of offset
 443          */
 444         for (i = strtabidx + 1; i < shnum; i++) {
 445                 Elf_Off off, align;
 446                 off = xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_offset) +
 447                     xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_size);
 448                 align = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_addralign);
 449                 off = (off + (align - 1)) & ~(align - 1);
 450                 layoutp[i].shdr->sh_offset = htoxew(off);
 451         }
 452
 453         /*
 454          * write data to the file in descending order of offset
 455          */
 456         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 457                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 458                         /* new string table */
 459                         buf = nstrtabp;
 460                 } else
 461                         buf = layoutp[i].bufp;
 462
 463                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr ||
 464                     layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 465                         if (buf == NULL)
 466                                 goto bad;
 467
 468                         /*
 469                          * update the offset of section header table in elf
 470                          * header if needed.
 471                          */
 472                         if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr &&
 473                             ehdr.e_shoff != shdrshdr.sh_offset) {
 474                                 ehdr.e_shoff = shdrshdr.sh_offset;
 475                                 off = offsetof(Elf_Ehdr, e_shoff);
 476                                 size = sizeof(Elf_Off);
 477                                 if ((size_t)xwriteatoff(fd, &ehdr.e_shoff, off, size,
 478                                     fn) != size)
 479                                         goto bad;
 480                         }
 481
 482                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 483                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 484                         if ((size_t)xwriteatoff(fd, buf, off, size, fn) != size)
 485                                 goto bad;
 486                 }
 487         }
 488
 489 out:
 490         if (layoutp != NULL) {
 491                 for (i = 0; i < shnum; i++) {
 492                         if (layoutp[i].bufp != NULL)
 493                                 free(layoutp[i].bufp);
 494                 }
 495                 free(layoutp);
 496         }
 497         free(nstrtabp);
 498         return (rv);
 499
 500 bad:
 501         rv = 1;
 502         goto out;
 503 }
 504
 505 #endif /* include this size of ELF */