libexec/rtld-elf/i386/reloc.c

   1 /*-
   2  * Copyright 1996, 1997, 1998, 1999 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 /*
  29  * Dynamic linker for ELF.
  30  *
  31  * John Polstra <jdp@polstra.com>.
  32  */
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/mman.h>
  36 #include <machine/segments.h>
  37 #include <machine/sysarch.h>
  38
  39 #include <dlfcn.h>
  40 #include <err.h>
  41 #include <errno.h>
  42 #include <fcntl.h>
  43 #include <stdarg.h>
  44 #include <stdio.h>
  45 #include <stdlib.h>
  46 #include <string.h>
  47 #include <unistd.h>
  48
  49 #include "debug.h"
  50 #include "rtld.h"
  51
  52 /*
  53  * Process the special R_386_COPY relocations in the main program.  These
  54  * copy data from a shared object into a region in the main program's BSS
  55  * segment.
  56  *
  57  * Returns 0 on success, -1 on failure.
  58  */
  59 int
  60 do_copy_relocations(Obj_Entry *dstobj)
  61 {
  62     const Elf_Rel *rellim;
  63     const Elf_Rel *rel;
  64
  65     assert(dstobj->mainprog);   /* COPY relocations are invalid elsewhere */
  66
  67     rellim = (const Elf_Rel *) ((caddr_t) dstobj->rel + dstobj->relsize);
  68     for (rel = dstobj->rel;  rel < rellim;  rel++) {
  69         if (ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_COPY) {
  70             void *dstaddr;
  71             const Elf_Sym *dstsym;
  72             const char *name;
  73             size_t size;
  74             const void *srcaddr;
  75             const Elf_Sym *srcsym;
  76             const Obj_Entry *srcobj, *defobj;
  77             SymLook req;
  78             int res;
  79
  80             dstaddr = (void *) (dstobj->relocbase + rel->r_offset);
  81             dstsym = dstobj->symtab + ELF_R_SYM(rel->r_info);
  82             name = dstobj->strtab + dstsym->st_name;
  83             size = dstsym->st_size;
  84             symlook_init(&req, name);
  85             req.ventry = fetch_ventry(dstobj, ELF_R_SYM(rel->r_info));
  86
  87             for (srcobj = dstobj->next;  srcobj != NULL;  srcobj = srcobj->next) {
  88                 res = symlook_obj(&req, srcobj);
  89                 if (res == 0) {
  90                     srcsym = req.sym_out;
  91                     defobj = req.defobj_out;
  92                     break;
  93                 }
  94             }
  95
  96             if (srcobj == NULL) {
  97                 _rtld_error("Undefined symbol \"%s\" referenced from COPY"
  98                   " relocation in %s", name, dstobj->path);
  99                 return -1;
 100             }
 101
 102             srcaddr = (const void *) (defobj->relocbase + srcsym->st_value);
 103             memcpy(dstaddr, srcaddr, size);
 104         }
 105     }
 106
 107     return 0;
 108 }
 109
 110 /* Initialize the special GOT entries. */
 111 void
 112 init_pltgot(Obj_Entry *obj)
 113 {
 114     if (obj->pltgot != NULL) {
 115         obj->pltgot[1] = (Elf_Addr) obj;
 116         obj->pltgot[2] = (Elf_Addr) &_rtld_bind_start;
 117     }
 118 }
 119
 120 /* Process the non-PLT relocations. */
 121 int
 122 reloc_non_plt(Obj_Entry *obj, Obj_Entry *obj_rtld, RtldLockState *lockstate)
 123 {
 124         const Elf_Rel *rellim;
 125         const Elf_Rel *rel;
 126         SymCache *cache;
 127         int r = -1;
 128
 129         /*
 130          * The dynamic loader may be called from a thread, we have
 131          * limited amounts of stack available so we cannot use alloca().
 132          */
 133         if (obj != obj_rtld) {
 134             cache = calloc(obj->nchains, sizeof(SymCache));
 135             /* No need to check for NULL here */
 136         } else
 137             cache = NULL;
 138
 139         rellim = (const Elf_Rel *) ((caddr_t) obj->rel + obj->relsize);
 140         for (rel = obj->rel;  rel < rellim;  rel++) {
 141             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rel->r_offset);
 142
 143             switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 144
 145             case R_386_NONE:
 146                 break;
 147
 148             case R_386_32:
 149                 {
 150                     const Elf_Sym *def;
 151                     const Obj_Entry *defobj;
 152
 153                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 154                       false, cache, lockstate);
 155                     if (def == NULL)
 156                         goto done;
 157
 158                     *where += (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 159                 }
 160                 break;
 161
 162             case R_386_PC32:
 163                 /*
 164                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
 165                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
 166                  * generate it.
 167                  */
 168                 {
 169                     const Elf_Sym *def;
 170                     const Obj_Entry *defobj;
 171
 172                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 173                       false, cache, lockstate);
 174                     if (def == NULL)
 175                         goto done;
 176
 177                     *where +=
 178                       (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value) -
 179                       (Elf_Addr) where;
 180                 }
 181                 break;
 182
 183             case R_386_COPY:
 184                 /*
 185                  * These are deferred until all other relocations have
 186                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
 187                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
 188                  * only in executable files.
 189                  */
 190                 if (!obj->mainprog) {
 191                     _rtld_error("%s: Unexpected R_386_COPY relocation"
 192                       " in shared library", obj->path);
 193                     goto done;
 194                 }
 195                 break;
 196
 197             case R_386_GLOB_DAT:
 198                 {
 199                     const Elf_Sym *def;
 200                     const Obj_Entry *defobj;
 201
 202                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 203                       false, cache, lockstate);
 204                     if (def == NULL)
 205                         goto done;
 206
 207                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 208                 }
 209                 break;
 210
 211             case R_386_RELATIVE:
 212                 *where += (Elf_Addr) obj->relocbase;
 213                 break;
 214
 215             case R_386_TLS_TPOFF:
 216             case R_386_TLS_TPOFF32:
 217                 {
 218                     const Elf_Sym *def;
 219                     const Obj_Entry *defobj;
 220                     Elf_Addr add;
 221
 222                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 223                       false, cache, lockstate);
 224                     if (def == NULL)
 225                         goto done;
 226
 227                     /*
 228                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
 229                      * see the first relocation that references the
 230                      * TLS block. This allows us to support (small
 231                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
 232                      * modules. If we run out of space, we generate an
 233                      * error.
 234                      */
 235                     if (!defobj->tls_done) {
 236                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
 237                             _rtld_error("%s: No space available for static "
 238                                         "Thread Local Storage", obj->path);
 239                             goto done;
 240                         }
 241                     }
 242                     add = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset);
 243                     if (ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_TLS_TPOFF)
 244                         *where += add;
 245                     else
 246                         *where -= add;
 247                 }
 248                 break;
 249
 250             case R_386_TLS_DTPMOD32:
 251                 {
 252                     const Elf_Sym *def;
 253                     const Obj_Entry *defobj;
 254
 255                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 256                       false, cache, lockstate);
 257                     if (def == NULL)
 258                         goto done;
 259
 260                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
 261                 }
 262                 break;
 263
 264             case R_386_TLS_DTPOFF32:
 265                 {
 266                     const Elf_Sym *def;
 267                     const Obj_Entry *defobj;
 268
 269                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 270                       false, cache, lockstate);
 271                     if (def == NULL)
 272                         goto done;
 273
 274                     *where += (Elf_Addr) def->st_value;
 275                 }
 276                 break;
 277
 278             default:
 279                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %d"
 280                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
 281                   ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 282                 goto done;
 283             }
 284         }
 285         r = 0;
 286 done:
 287         if (cache != NULL)
 288             free(cache);
 289         return(r);
 290 }
 291
 292 /* Process the PLT relocations. */
 293 int
 294 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
 295 {
 296     const Elf_Rel *rellim;
 297     const Elf_Rel *rel;
 298
 299     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 300     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 301         Elf_Addr *where;
 302
 303         assert(ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_JMP_SLOT);
 304
 305         /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
 306         where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 307         *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
 308     }
 309     return 0;
 310 }
 311
 312 /* Relocate the jump slots in an object. */
 313 int
 314 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
 315 {
 316     const Elf_Rel *rellim;
 317     const Elf_Rel *rel;
 318
 319     if (obj->jmpslots_done)
 320         return 0;
 321     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 322     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 323         Elf_Addr *where, target;
 324         const Elf_Sym *def;
 325         const Obj_Entry *defobj;
 326
 327         assert(ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_JMP_SLOT);
 328         where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 329         def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj, true, NULL,
 330             lockstate);
 331         if (def == NULL)
 332             return -1;
 333         target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value);
 334         reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, rel);
 335     }
 336     obj->jmpslots_done = true;
 337     return 0;
 338 }
 339
 340 void
 341 allocate_initial_tls(Obj_Entry *objs)
 342 {
 343     void* tls;
 344
 345     /*
 346      * Fix the size of the static TLS block by using the maximum
 347      * offset allocated so far and adding a bit for dynamic modules to
 348      * use.
 349      */
 350     tls_static_space = tls_last_offset + RTLD_STATIC_TLS_EXTRA;
 351     tls = allocate_tls(objs, NULL, 3*sizeof(Elf_Addr), sizeof(Elf_Addr));
 352     i386_set_gsbase(tls);
 353 }
 354
 355 /* GNU ABI */
 356 __attribute__((__regparm__(1)))
 357 void *___tls_get_addr(tls_index *ti)
 358 {
 359     Elf_Addr** segbase;
 360     Elf_Addr* dtv;
 361
 362     __asm __volatile("movl %%gs:0, %0" : "=r" (segbase));
 363     dtv = segbase[1];
 364
 365     return tls_get_addr_common(&segbase[1], ti->ti_module, ti->ti_offset);
 366 }
 367
 368 /* Sun ABI */
 369 void *__tls_get_addr(tls_index *ti)
 370 {
 371     Elf_Addr** segbase;
 372     Elf_Addr* dtv;
 373
 374     __asm __volatile("movl %%gs:0, %0" : "=r" (segbase));
 375     dtv = segbase[1];
 376
 377     return tls_get_addr_common(&segbase[1], ti->ti_module, ti->ti_offset);
 378 }