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             req.flags = SYMLOOK_EARLY;
  87
  88             for (srcobj = dstobj->next;  srcobj != NULL;  srcobj = srcobj->next) {
  89                 res = symlook_obj(&req, srcobj);
  90                 if (res == 0) {
  91                     srcsym = req.sym_out;
  92                     defobj = req.defobj_out;
  93                     break;
  94                 }
  95             }
  96
  97             if (srcobj == NULL) {
  98                 _rtld_error("Undefined symbol \"%s\" referenced from COPY"
  99                   " relocation in %s", name, dstobj->path);
 100                 return -1;
 101             }
 102
 103             srcaddr = (const void *) (defobj->relocbase + srcsym->st_value);
 104             memcpy(dstaddr, srcaddr, size);
 105         }
 106     }
 107
 108     return 0;
 109 }
 110
 111 /* Initialize the special GOT entries. */
 112 void
 113 init_pltgot(Obj_Entry *obj)
 114 {
 115     if (obj->pltgot != NULL) {
 116         obj->pltgot[1] = (Elf_Addr) obj;
 117         obj->pltgot[2] = (Elf_Addr) &_rtld_bind_start;
 118     }
 119 }
 120
 121 /* Process the non-PLT relocations. */
 122 int
 123 reloc_non_plt(Obj_Entry *obj, Obj_Entry *obj_rtld, int flags,
 124     RtldLockState *lockstate)
 125 {
 126         const Elf_Rel *rellim;
 127         const Elf_Rel *rel;
 128         SymCache *cache;
 129         int r = -1;
 130
 131         /*
 132          * The dynamic loader may be called from a thread, we have
 133          * limited amounts of stack available so we cannot use alloca().
 134          */
 135         if (obj != obj_rtld) {
 136             cache = calloc(obj->dynsymcount, sizeof(SymCache));
 137             /* No need to check for NULL here */
 138         } else
 139             cache = NULL;
 140
 141         rellim = (const Elf_Rel *) ((caddr_t) obj->rel + obj->relsize);
 142         for (rel = obj->rel;  rel < rellim;  rel++) {
 143             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rel->r_offset);
 144
 145             switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 146
 147             case R_386_NONE:
 148                 break;
 149
 150             case R_386_32:
 151                 {
 152                     const Elf_Sym *def;
 153                     const Obj_Entry *defobj;
 154
 155                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 156                       flags, cache, lockstate);
 157                     if (def == NULL)
 158                         goto done;
 159
 160                     *where += (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 161                 }
 162                 break;
 163
 164             case R_386_PC32:
 165                 /*
 166                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
 167                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
 168                  * generate it.
 169                  */
 170                 {
 171                     const Elf_Sym *def;
 172                     const Obj_Entry *defobj;
 173
 174                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 175                       flags, cache, lockstate);
 176                     if (def == NULL)
 177                         goto done;
 178
 179                     *where +=
 180                       (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value) -
 181                       (Elf_Addr) where;
 182                 }
 183                 break;
 184
 185             case R_386_COPY:
 186                 /*
 187                  * These are deferred until all other relocations have
 188                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
 189                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
 190                  * only in executable files.
 191                  */
 192                 if (!obj->mainprog) {
 193                     _rtld_error("%s: Unexpected R_386_COPY relocation"
 194                       " in shared library", obj->path);
 195                     goto done;
 196                 }
 197                 break;
 198
 199             case R_386_GLOB_DAT:
 200                 {
 201                     const Elf_Sym *def;
 202                     const Obj_Entry *defobj;
 203
 204                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 205                       flags, cache, lockstate);
 206                     if (def == NULL)
 207                         goto done;
 208
 209                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 210                 }
 211                 break;
 212
 213             case R_386_RELATIVE:
 214                 *where += (Elf_Addr) obj->relocbase;
 215                 break;
 216
 217             case R_386_TLS_TPOFF:
 218             case R_386_TLS_TPOFF32:
 219                 {
 220                     const Elf_Sym *def;
 221                     const Obj_Entry *defobj;
 222                     Elf_Addr add;
 223
 224                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 225                       flags, cache, lockstate);
 226                     if (def == NULL)
 227                         goto done;
 228
 229                     /*
 230                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
 231                      * see the first relocation that references the
 232                      * TLS block. This allows us to support (small
 233                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
 234                      * modules. If we run out of space, we generate an
 235                      * error.
 236                      */
 237                     if (!defobj->tls_done) {
 238                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
 239                             _rtld_error("%s: No space available for static "
 240                                         "Thread Local Storage", obj->path);
 241                             goto done;
 242                         }
 243                     }
 244                     add = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset);
 245                     if (ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_TLS_TPOFF)
 246                         *where += add;
 247                     else
 248                         *where -= add;
 249                 }
 250                 break;
 251
 252             case R_386_TLS_DTPMOD32:
 253                 {
 254                     const Elf_Sym *def;
 255                     const Obj_Entry *defobj;
 256
 257                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 258                       flags, cache, lockstate);
 259                     if (def == NULL)
 260                         goto done;
 261
 262                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
 263                 }
 264                 break;
 265
 266             case R_386_TLS_DTPOFF32:
 267                 {
 268                     const Elf_Sym *def;
 269                     const Obj_Entry *defobj;
 270
 271                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 272                       flags, cache, lockstate);
 273                     if (def == NULL)
 274                         goto done;
 275
 276                     *where += (Elf_Addr) def->st_value;
 277                 }
 278                 break;
 279
 280             default:
 281                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %d"
 282                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
 283                   ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 284                 goto done;
 285             }
 286         }
 287         r = 0;
 288 done:
 289         if (cache != NULL)
 290             free(cache);
 291         return (r);
 292 }
 293
 294 /* Process the PLT relocations. */
 295 int
 296 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
 297 {
 298     const Elf_Rel *rellim;
 299     const Elf_Rel *rel;
 300
 301     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 302     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 303         Elf_Addr *where/*, val*/;
 304
 305         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 306         case R_386_JMP_SLOT:
 307           /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
 308           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 309           *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
 310           break;
 311
 312         case R_386_IRELATIVE:
 313           obj->irelative = true;
 314           break;
 315
 316         default:
 317           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
 318             ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 319           return (-1);
 320         }
 321     }
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 /* Relocate the jump slots in an object. */
 326 int
 327 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj, int flags, RtldLockState *lockstate)
 328 {
 329     const Elf_Rel *rellim;
 330     const Elf_Rel *rel;
 331
 332     if (obj->jmpslots_done)
 333         return 0;
 334     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 335     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 336         Elf_Addr *where, target;
 337         const Elf_Sym *def;
 338         const Obj_Entry *defobj;
 339
 340         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 341         case R_386_JMP_SLOT:
 342           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 343           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 344                 SYMLOOK_IN_PLT | flags, NULL, lockstate);
 345           if (def == NULL)
 346               return (-1);
 347           if (ELF_ST_TYPE(def->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
 348               obj->gnu_ifunc = true;
 349               continue;
 350           }
 351           target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value);
 352           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, rel);
 353           break;
 354
 355         case R_386_IRELATIVE:
 356           break;
 357
 358         default:
 359           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
 360             ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 361           return (-1);
 362         }
 363     }
 364
 365     obj->jmpslots_done = true;
 366     return 0;
 367 }
 368
 369 int
 370 reloc_iresolve(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
 371 {
 372     const Elf_Rel *rellim;
 373     const Elf_Rel *rel;
 374     Elf_Addr *where, target;
 375
 376     if (!obj->irelative)
 377         return (0);
 378     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 379     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 380         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 381         case R_386_IRELATIVE:
 382           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 383           lock_release(rtld_bind_lock, lockstate);
 384           target = ((Elf_Addr (*)(void))(obj->relocbase + *where))();
 385           wlock_acquire(rtld_bind_lock, lockstate);
 386           *where = target;
 387           break;
 388         }
 389     }
 390     obj->irelative = false;
 391     return (0);
 392 }
 393
 394 int
 395 reloc_gnu_ifunc(Obj_Entry *obj, int flags, RtldLockState *lockstate)
 396 {
 397     const Elf_Rel *rellim;
 398     const Elf_Rel *rel;
 399
 400     if (!obj->gnu_ifunc)
 401         return (0);
 402     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 403     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 404         Elf_Addr *where, target;
 405         const Elf_Sym *def;
 406         const Obj_Entry *defobj;
 407
 408         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 409         case R_386_JMP_SLOT:
 410           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 411           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 412                 SYMLOOK_IN_PLT | flags, NULL, lockstate);
 413           if (def == NULL)
 414               return (-1);
 415           if (ELF_ST_TYPE(def->st_info) != STT_GNU_IFUNC)
 416               continue;
 417           lock_release(rtld_bind_lock, lockstate);
 418           target = (Elf_Addr)rtld_resolve_ifunc(defobj, def);
 419           wlock_acquire(rtld_bind_lock, lockstate);
 420           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, rel);
 421           break;
 422         }
 423     }
 424
 425     obj->gnu_ifunc = false;
 426     return (0);
 427 }
 428
 429 void
 430 allocate_initial_tls(Obj_Entry *objs)
 431 {
 432     void* tls;
 433
 434     /*
 435      * Fix the size of the static TLS block by using the maximum
 436      * offset allocated so far and adding a bit for dynamic modules to
 437      * use.
 438      */
 439     tls_static_space = tls_last_offset + RTLD_STATIC_TLS_EXTRA;
 440     tls = allocate_tls(objs, NULL, 3*sizeof(Elf_Addr), sizeof(Elf_Addr));
 441     i386_set_gsbase(tls);
 442 }
 443
 444 /* GNU ABI */
 445 __attribute__((__regparm__(1)))
 446 void *___tls_get_addr(tls_index *ti)
 447 {
 448     Elf_Addr** segbase;
 449     Elf_Addr* dtv;
 450
 451     __asm __volatile("movl %%gs:0, %0" : "=r" (segbase));
 452     dtv = segbase[1];
 453
 454     return tls_get_addr_common(&segbase[1], ti->ti_module, ti->ti_offset);
 455 }
 456
 457 /* Sun ABI */
 458 void *__tls_get_addr(tls_index *ti)
 459 {
 460     Elf_Addr** segbase;
 461     Elf_Addr* dtv;
 462
 463     __asm __volatile("movl %%gs:0, %0" : "=r" (segbase));
 464     dtv = segbase[1];
 465
 466     return tls_get_addr_common(&segbase[1], ti->ti_module, ti->ti_offset);
 467 }