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 <sys/tls.h>
  37
  38 #include <machine/tls.h>
  39
  40 #include <dlfcn.h>
  41 #include <err.h>
  42 #include <errno.h>
  43 #include <fcntl.h>
  44 #include <stdarg.h>
  45 #include <stdio.h>
  46 #include <stdlib.h>
  47 #include <string.h>
  48 #include <unistd.h>
  49
  50 #include "debug.h"
  51 #include "rtld.h"
  52
  53 /*
  54  * Process the special R_386_COPY relocations in the main program.  These
  55  * copy data from a shared object into a region in the main program's BSS
  56  * segment.
  57  *
  58  * Returns 0 on success, -1 on failure.
  59  */
  60 int
  61 do_copy_relocations(Obj_Entry *dstobj)
  62 {
  63     const Elf_Rel *rellim;
  64     const Elf_Rel *rel;
  65
  66     assert(dstobj->mainprog);   /* COPY relocations are invalid elsewhere */
  67
  68     rellim = (const Elf_Rel *) ((caddr_t) dstobj->rel + dstobj->relsize);
  69     for (rel = dstobj->rel;  rel < rellim;  rel++) {
  70         if (ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_COPY) {
  71             void *dstaddr;
  72             const Elf_Sym *dstsym;
  73             const char *name;
  74             size_t size;
  75             const void *srcaddr;
  76             const Elf_Sym *srcsym;
  77             const Obj_Entry *srcobj, *defobj;
  78             SymLook req;
  79             int res;
  80
  81             dstaddr = (void *) (dstobj->relocbase + rel->r_offset);
  82             dstsym = dstobj->symtab + ELF_R_SYM(rel->r_info);
  83             name = dstobj->strtab + dstsym->st_name;
  84             size = dstsym->st_size;
  85             symlook_init(&req, name);
  86             req.ventry = fetch_ventry(dstobj, ELF_R_SYM(rel->r_info));
  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, RtldLockState *lockstate)
 124 {
 125         const Elf_Rel *rellim;
 126         const Elf_Rel *rel;
 127         SymCache *cache;
 128         int r = -1;
 129
 130         /*
 131          * The dynamic loader may be called from a thread, we have
 132          * limited amounts of stack available so we cannot use alloca().
 133          */
 134         if (obj != obj_rtld) {
 135             cache = calloc(obj->nchains, sizeof(SymCache));
 136             /* No need to check for NULL here */
 137         } else
 138             cache = NULL;
 139
 140         rellim = (const Elf_Rel *) ((caddr_t) obj->rel + obj->relsize);
 141         for (rel = obj->rel;  rel < rellim;  rel++) {
 142             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rel->r_offset);
 143
 144             switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 145
 146             case R_386_NONE:
 147                 break;
 148
 149             case R_386_32:
 150                 {
 151                     const Elf_Sym *def;
 152                     const Obj_Entry *defobj;
 153
 154                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 155                       false, cache, lockstate);
 156                     if (def == NULL)
 157                         goto done;
 158
 159                     *where += (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 160                 }
 161                 break;
 162
 163             case R_386_PC32:
 164                 /*
 165                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
 166                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
 167                  * generate it.
 168                  */
 169                 {
 170                     const Elf_Sym *def;
 171                     const Obj_Entry *defobj;
 172
 173                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 174                       false, cache, lockstate);
 175                     if (def == NULL)
 176                         goto done;
 177
 178                     *where +=
 179                       (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value) -
 180                       (Elf_Addr) where;
 181                 }
 182                 break;
 183
 184             case R_386_COPY:
 185                 /*
 186                  * These are deferred until all other relocations have
 187                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
 188                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
 189                  * only in executable files.
 190                  */
 191                 if (!obj->mainprog) {
 192                     _rtld_error("%s: Unexpected R_386_COPY relocation"
 193                       " in shared library", obj->path);
 194                     goto done;
 195                 }
 196                 break;
 197
 198             case R_386_GLOB_DAT:
 199                 {
 200                     const Elf_Sym *def;
 201                     const Obj_Entry *defobj;
 202
 203                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 204                       false, cache, lockstate);
 205                     if (def == NULL)
 206                         goto done;
 207
 208                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 209                 }
 210                 break;
 211
 212             case R_386_RELATIVE:
 213                 *where += (Elf_Addr) obj->relocbase;
 214                 break;
 215
 216             case R_386_TLS_TPOFF:
 217             case R_386_TLS_TPOFF32:
 218                 {
 219                     const Elf_Sym *def;
 220                     const Obj_Entry *defobj;
 221                     Elf_Addr add;
 222
 223                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 224                       false, cache, lockstate);
 225                     if (def == NULL)
 226                         goto done;
 227
 228                     /*
 229                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
 230                      * see the first relocation that references the
 231                      * TLS block. This allows us to support (small
 232                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
 233                      * modules. If we run out of space, we generate an
 234                      * error.
 235                      */
 236                     if (!defobj->tls_done) {
 237                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
 238                             _rtld_error("%s: No space available for static "
 239                                         "Thread Local Storage", obj->path);
 240                             goto done;
 241                         }
 242                     }
 243                     add = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset);
 244                     if (ELF_R_TYPE(rel->r_info) == R_386_TLS_TPOFF)
 245                         *where += add;
 246                     else
 247                         *where -= add;
 248                 }
 249                 break;
 250
 251             case R_386_TLS_DTPMOD32:
 252                 {
 253                     const Elf_Sym *def;
 254                     const Obj_Entry *defobj;
 255
 256                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 257                       false, cache, lockstate);
 258                     if (def == NULL)
 259                         goto done;
 260
 261                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
 262                 }
 263                 break;
 264
 265             case R_386_TLS_DTPOFF32:
 266                 {
 267                     const Elf_Sym *def;
 268                     const Obj_Entry *defobj;
 269
 270                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj,
 271                       false, cache, lockstate);
 272                     if (def == NULL)
 273                         goto done;
 274
 275                     *where += (Elf_Addr) def->st_value;
 276                 }
 277                 break;
 278
 279             default:
 280                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %d"
 281                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
 282                   ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 283                 goto done;
 284             }
 285         }
 286         r = 0;
 287 done:
 288         if (cache != NULL)
 289             free(cache);
 290         return(r);
 291 }
 292
 293 /* Process the PLT relocations. */
 294 int
 295 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
 296 {
 297     const Elf_Rel *rellim;
 298     const Elf_Rel *rel;
 299
 300     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 301     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 302         Elf_Addr *where;
 303
 304         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 305         case R_386_JMP_SLOT:
 306           /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
 307           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 308           *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
 309           break;
 310
 311         case R_386_IRELATIVE:
 312           obj->irelative = true;
 313           break;
 314
 315         default:
 316           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
 317             ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 318           return (-1);
 319         }
 320     }
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 /* Relocate the jump slots in an object. */
 325 int
 326 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
 327 {
 328     const Elf_Rel *rellim;
 329     const Elf_Rel *rel;
 330
 331     if (obj->jmpslots_done)
 332         return 0;
 333     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 334     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 335         Elf_Addr *where, target;
 336         const Elf_Sym *def;
 337         const Obj_Entry *defobj;
 338
 339         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 340         case R_386_JMP_SLOT:
 341           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 342           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj, true, NULL,
 343               lockstate);
 344           if (def == NULL)
 345               return (-1);
 346           if (ELF_ST_TYPE(def->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
 347               obj->gnu_ifunc = true;
 348               continue;
 349           }
 350           target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value);
 351           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, rel);
 352           break;
 353
 354         case R_386_IRELATIVE:
 355           break;
 356
 357         default:
 358           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
 359             ELF_R_TYPE(rel->r_info));
 360           return (-1);
 361         }
 362     }
 363
 364     obj->jmpslots_done = true;
 365     return 0;
 366 }
 367
 368 int
 369 reloc_iresolve(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
 370 {
 371     const Elf_Rel *rellim;
 372     const Elf_Rel *rel;
 373     Elf_Addr *where, target;
 374
 375     if (!obj->irelative)
 376         return (0);
 377     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 378     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 379         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 380         case R_386_IRELATIVE:
 381           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 382           lock_release(rtld_bind_lock, lockstate);
 383           target = ((Elf_Addr (*)(void))(obj->relocbase + *where))();
 384           wlock_acquire(rtld_bind_lock, lockstate);
 385           *where = target;
 386           break;
 387         }
 388     }
 389     obj->irelative = false;
 390     return (0);
 391 }
 392
 393 int
 394 reloc_gnu_ifunc(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
 395 {
 396     const Elf_Rel *rellim;
 397     const Elf_Rel *rel;
 398
 399     if (!obj->gnu_ifunc)
 400         return (0);
 401     rellim = (const Elf_Rel *)((char *)obj->pltrel + obj->pltrelsize);
 402     for (rel = obj->pltrel;  rel < rellim;  rel++) {
 403         Elf_Addr *where, target;
 404         const Elf_Sym *def;
 405         const Obj_Entry *defobj;
 406
 407         switch (ELF_R_TYPE(rel->r_info)) {
 408         case R_386_JMP_SLOT:
 409           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rel->r_offset);
 410           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rel->r_info), obj, &defobj, true, NULL,
 411               lockstate);
 412           if (def == NULL)
 413               return (-1);
 414           if (ELF_ST_TYPE(def->st_info) != STT_GNU_IFUNC)
 415               continue;
 416           lock_release(rtld_bind_lock, lockstate);
 417           target = (Elf_Addr)rtld_resolve_ifunc(defobj, def);
 418           wlock_acquire(rtld_bind_lock, lockstate);
 419           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, rel);
 420           break;
 421         }
 422     }
 423
 424     obj->gnu_ifunc = false;
 425     return (0);
 426 }
 427
 428 /* GNU ABI */
 429 __attribute__((__regparm__(1)))
 430 void *
 431 ___tls_get_addr(tls_index *ti)
 432 {
 433     struct tls_tcb *tcb;
 434
 435     tcb = tls_get_tcb();
 436     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
 437 }
 438
 439 /* Sun ABI */
 440 void *
 441 __tls_get_addr(tls_index *ti)
 442 {
 443     struct tls_tcb *tcb;
 444
 445     tcb = tls_get_tcb();
 446     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
 447 }
 448
 449 /* Sun ABI */
 450 void *
 451 __tls_get_addr_tcb(struct tls_tcb *tcb, tls_index *ti)
 452 {
 453     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
 454 }