libexec/rtld-elf/rtld.h

   1 /*-
   2  * Copyright 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 John D. Polstra.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  *
  25  * $FreeBSD$
  26  */
  27
  28 #ifndef RTLD_H /* { */
  29 #define RTLD_H 1
  30
  31 #include <machine/elf.h>
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/queue.h>
  34
  35 #include <elf-hints.h>
  36 #include <link.h>
  37 #include <stddef.h>
  38
  39 #include "rtld_lock.h"
  40 #include "rtld_machdep.h"
  41
  42 #ifdef COMPAT_32BIT
  43 #undef STANDARD_LIBRARY_PATH
  44 #undef _PATH_ELF_HINTS
  45 #define _PATH_ELF_HINTS         "/var/run/ld-elf32.so.hints"
  46 /* For running 32 bit binaries  */
  47 #define STANDARD_LIBRARY_PATH   "/lib32:/usr/lib32"
  48 #define LD_ "LD_32_"
  49 #endif
  50
  51 #ifndef STANDARD_LIBRARY_PATH
  52 #define STANDARD_LIBRARY_PATH   "/lib:/usr/lib"
  53 #endif
  54 #ifndef LD_
  55 #define LD_ "LD_"
  56 #endif
  57
  58 #define NEW(type)       ((type *) xmalloc(sizeof(type)))
  59 #define CNEW(type)      ((type *) xcalloc(sizeof(type)))
  60
  61 /* We might as well do booleans like C++. */
  62 typedef unsigned char bool;
  63 #define false   0
  64 #define true    1
  65
  66 extern size_t tls_last_offset;
  67 extern size_t tls_last_size;
  68 extern size_t tls_static_space;
  69 extern int tls_dtv_generation;
  70 extern int tls_max_index;
  71
  72 struct stat;
  73 struct Struct_Obj_Entry;
  74
  75 /* Lists of shared objects */
  76 typedef struct Struct_Objlist_Entry {
  77     STAILQ_ENTRY(Struct_Objlist_Entry) link;
  78     struct Struct_Obj_Entry *obj;
  79 } Objlist_Entry;
  80
  81 typedef STAILQ_HEAD(Struct_Objlist, Struct_Objlist_Entry) Objlist;
  82
  83 /* Types of init and fini functions */
  84 typedef void (*InitFunc)(void);
  85
  86 /* Lists of shared object dependencies */
  87 typedef struct Struct_Needed_Entry {
  88     struct Struct_Needed_Entry *next;
  89     struct Struct_Obj_Entry *obj;
  90     unsigned long name;         /* Offset of name in string table */
  91 } Needed_Entry;
  92
  93 typedef struct Struct_Name_Entry {
  94     STAILQ_ENTRY(Struct_Name_Entry) link;
  95     char   name[1];
  96 } Name_Entry;
  97
  98 /* Lock object */
  99 typedef struct Struct_LockInfo {
 100     void *context;              /* Client context for creating locks */
 101     void *thelock;              /* The one big lock */
 102     /* Debugging aids. */
 103     volatile int rcount;        /* Number of readers holding lock */
 104     volatile int wcount;        /* Number of writers holding lock */
 105     /* Methods */
 106     void *(*lock_create)(void *context);
 107     void (*rlock_acquire)(void *lock);
 108     void (*wlock_acquire)(void *lock);
 109     void (*rlock_release)(void *lock);
 110     void (*wlock_release)(void *lock);
 111     void (*lock_destroy)(void *lock);
 112     void (*context_destroy)(void *context);
 113 } LockInfo;
 114
 115 typedef struct Struct_Ver_Entry {
 116         Elf_Word     hash;
 117         unsigned int flags;
 118         const char  *name;
 119         const char  *file;
 120 } Ver_Entry;
 121
 122 #define VER_INFO_HIDDEN 0x01
 123
 124 /*
 125  * Shared object descriptor.
 126  *
 127  * Items marked with "(%)" are dynamically allocated, and must be freed
 128  * when the structure is destroyed.
 129  *
 130  * CAUTION: It appears that the JDK port peeks into these structures.
 131  * It looks at "next" and "mapbase" at least.  Don't add new members
 132  * near the front, until this can be straightened out.
 133  */
 134 typedef struct Struct_Obj_Entry {
 135     /*
 136      * These two items have to be set right for compatibility with the
 137      * original ElfKit crt1.o.
 138      */
 139     Elf_Size magic;             /* Magic number (sanity check) */
 140     Elf_Size version;           /* Version number of struct format */
 141
 142     struct Struct_Obj_Entry *next;
 143     char *path;                 /* Pathname of underlying file (%) */
 144     char *origin_path;          /* Directory path of origin file */
 145     int refcount;
 146     int dl_refcount;            /* Number of times loaded by dlopen */
 147
 148     /* These items are computed by map_object() or by digest_phdr(). */
 149     caddr_t mapbase;            /* Base address of mapped region */
 150     size_t mapsize;             /* Size of mapped region in bytes */
 151     size_t textsize;            /* Size of text segment in bytes */
 152     Elf_Addr vaddrbase;         /* Base address in shared object file */
 153     caddr_t relocbase;          /* Relocation constant = mapbase - vaddrbase */
 154     const Elf_Dyn *dynamic;     /* Dynamic section */
 155     caddr_t entry;              /* Entry point */
 156     const Elf_Phdr *phdr;       /* Program header if it is mapped, else NULL */
 157     size_t phsize;              /* Size of program header in bytes */
 158     const char *interp;         /* Pathname of the interpreter, if any */
 159
 160     /* TLS information */
 161     int tlsindex;               /* Index in DTV for this module */
 162     void *tlsinit;              /* Base address of TLS init block */
 163     size_t tlsinitsize;         /* Size of TLS init block for this module */
 164     size_t tlssize;             /* Size of TLS block for this module */
 165     size_t tlsoffset;           /* Offset of static TLS block for this module */
 166     size_t tlsalign;            /* Alignment of static TLS block */
 167
 168     /* Items from the dynamic section. */
 169     Elf_Addr *pltgot;           /* PLT or GOT, depending on architecture */
 170     const Elf_Rel *rel;         /* Relocation entries */
 171     unsigned long relsize;      /* Size in bytes of relocation info */
 172     const Elf_Rela *rela;       /* Relocation entries with addend */
 173     unsigned long relasize;     /* Size in bytes of addend relocation info */
 174     const Elf_Rel *pltrel;      /* PLT relocation entries */
 175     unsigned long pltrelsize;   /* Size in bytes of PLT relocation info */
 176     const Elf_Rela *pltrela;    /* PLT relocation entries with addend */
 177     unsigned long pltrelasize;  /* Size in bytes of PLT addend reloc info */
 178     const Elf_Sym *symtab;      /* Symbol table */
 179     const char *strtab;         /* String table */
 180     unsigned long strsize;      /* Size in bytes of string table */
 181
 182     const Elf_Verneed *verneed; /* Required versions. */
 183     Elf_Word verneednum;        /* Number of entries in verneed table */
 184     const Elf_Verdef  *verdef;  /* Provided versions. */
 185     Elf_Word verdefnum;         /* Number of entries in verdef table */
 186     const Elf_Versym *versyms;  /* Symbol versions table */
 187
 188     const Elf_Hashelt *buckets; /* Hash table buckets array */
 189     unsigned long nbuckets;     /* Number of buckets */
 190     const Elf_Hashelt *chains;  /* Hash table chain array */
 191     unsigned long nchains;      /* Number of chains */
 192
 193     const char *rpath;          /* Search path specified in object */
 194     Needed_Entry *needed;       /* Shared objects needed by this one (%) */
 195
 196     STAILQ_HEAD(, Struct_Name_Entry) names; /* List of names for this object we
 197                                                know about. */
 198     Ver_Entry *vertab;          /* Versions required /defined by this object */
 199     int vernum;                 /* Number of entries in vertab */
 200
 201     Elf_Addr init;              /* Initialization function to call */
 202     Elf_Addr fini;              /* Termination function to call */
 203
 204     bool mainprog : 1;          /* True if this is the main program */
 205     bool rtld : 1;              /* True if this is the dynamic linker */
 206     bool textrel : 1;           /* True if there are relocations to text seg */
 207     bool symbolic : 1;          /* True if generated with "-Bsymbolic" */
 208     bool bind_now : 1;          /* True if all relocations should be made first */
 209     bool traced : 1;            /* Already printed in ldd trace output */
 210     bool jmpslots_done : 1;     /* Already have relocated the jump slots */
 211     bool init_done : 1;         /* Already have added object to init list */
 212     bool tls_done : 1;          /* Already allocated offset for static TLS */
 213     bool phdr_alloc : 1;        /* Phdr is allocated and needs to be freed. */
 214
 215     struct link_map linkmap;    /* for GDB and dlinfo() */
 216     Objlist dldags;             /* Object belongs to these dlopened DAGs (%) */
 217     Objlist dagmembers;         /* DAG has these members (%) */
 218     dev_t dev;                  /* Object's filesystem's device */
 219     ino_t ino;                  /* Object's inode number */
 220     void *priv;                 /* Platform-dependant */
 221 } Obj_Entry;
 222
 223 #define RTLD_MAGIC      0xd550b87a
 224 #define RTLD_VERSION    1
 225
 226 #define RTLD_STATIC_TLS_EXTRA   64
 227
 228 /* Flags to be passed into symlook_ family of functions. */
 229 #define SYMLOOK_IN_PLT  0x01    /* Lookup for PLT symbol */
 230 #define SYMLOOK_DLSYM   0x02    /* Return newes versioned symbol. Used by
 231                                    dlsym. */
 232
 233 /*
 234  * Symbol cache entry used during relocation to avoid multiple lookups
 235  * of the same symbol.
 236  */
 237 typedef struct Struct_SymCache {
 238     const Elf_Sym *sym;         /* Symbol table entry */
 239     const Obj_Entry *obj;       /* Shared object which defines it */
 240 } SymCache;
 241
 242 extern void _rtld_error(const char *, ...) __printflike(1, 2);
 243 extern Obj_Entry *map_object(int, const char *, const struct stat *);
 244 extern void *xcalloc(size_t);
 245 extern void *xmalloc(size_t);
 246 extern char *xstrdup(const char *);
 247 extern Elf_Addr _GLOBAL_OFFSET_TABLE_[];
 248
 249 extern void dump_relocations (Obj_Entry *);
 250 extern void dump_obj_relocations (Obj_Entry *);
 251 extern void dump_Elf_Rel (Obj_Entry *, const Elf_Rel *, u_long);
 252 extern void dump_Elf_Rela (Obj_Entry *, const Elf_Rela *, u_long);
 253
 254 /*
 255  * Function declarations.
 256  */
 257 unsigned long elf_hash(const char *);
 258 const Elf_Sym *find_symdef(unsigned long, const Obj_Entry *,
 259   const Obj_Entry **, int, SymCache *);
 260 void init_pltgot(Obj_Entry *);
 261 void lockdflt_init(void);
 262 void obj_free(Obj_Entry *);
 263 Obj_Entry *obj_new(void);
 264 void _rtld_bind_start(void);
 265 const Elf_Sym *symlook_obj(const char *, unsigned long, const Obj_Entry *,
 266     const Ver_Entry *, int);
 267 void *tls_get_addr_common(Elf_Addr** dtvp, int index, size_t offset);
 268 void *allocate_tls(Obj_Entry *, void *, size_t, size_t);
 269 void free_tls(void *, size_t, size_t);
 270 void *allocate_module_tls(int index);
 271 bool allocate_tls_offset(Obj_Entry *obj);
 272 void free_tls_offset(Obj_Entry *obj);
 273 const Ver_Entry *fetch_ventry(const Obj_Entry *obj, unsigned long);
 274
 275 /*
 276  * MD function declarations.
 277  */
 278 int do_copy_relocations(Obj_Entry *);
 279 int reloc_non_plt(Obj_Entry *, Obj_Entry *);
 280 int reloc_plt(Obj_Entry *);
 281 int reloc_jmpslots(Obj_Entry *);
 282 void allocate_initial_tls(Obj_Entry *);
 283
 284 #endif /* } */