sys/kern/link_elf.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Doug Rabson
   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 AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/link_elf.c,v 1.24 1999/12/24 15:33:36 bde Exp $
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/kernel.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/malloc.h>
  33 #include <sys/proc.h>
  34 #include <sys/nlookup.h>
  35 #include <sys/fcntl.h>
  36 #include <sys/vnode.h>
  37 #include <sys/linker.h>
  38 #include <machine/elf.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/vm_zone.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #ifdef SPARSE_MAPPING
  45 #include <vm/vm_object.h>
  46 #include <vm/vm_kern.h>
  47 #include <vm/vm_extern.h>
  48 #endif
  49 #include <vm/pmap.h>
  50 #include <vm/vm_map.h>
  51
  52 #if defined(__amd64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
  53 #include <stdio.h>
  54 #endif
  55
  56 static int      link_elf_preload_file(const char *, linker_file_t *);
  57 static int      link_elf_preload_finish(linker_file_t);
  58 static int      link_elf_load_file(const char*, linker_file_t*);
  59 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
  60                                        c_linker_sym_t*);
  61 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
  62 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
  63                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
  64
  65 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
  66 static void     link_elf_unload_module(linker_file_t);
  67 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
  68                         void ***, void ***, int *);
  69 static int      elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *);
  70 static void link_elf_reloc_local(linker_file_t lf);
  71
  72 static struct linker_class_ops link_elf_class_ops = {
  73     link_elf_load_file,
  74     link_elf_preload_file,
  75 };
  76
  77 static struct linker_file_ops link_elf_file_ops = {
  78     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  79     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  80     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  81     .unload = link_elf_unload_file,
  82     .lookup_set = link_elf_lookup_set
  83 };
  84
  85 static struct linker_file_ops link_elf_module_ops = {
  86     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  87     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  88     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  89     .preload_finish = link_elf_preload_finish,
  90     .unload = link_elf_unload_module,
  91     .lookup_set = link_elf_lookup_set,
  92 };
  93
  94 typedef struct elf_file {
  95     caddr_t             address;        /* Relocation address */
  96 #ifdef SPARSE_MAPPING
  97     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
  98 #endif
  99     const Elf_Dyn*      dynamic;        /* Symbol table etc. */
 100     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
 101     Elf_Hashelt         nchains;
 102     const Elf_Hashelt*  buckets;
 103     const Elf_Hashelt*  chains;
 104     caddr_t             hash;
 105     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
 106     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
 107     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
 108     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
 109     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
 110     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 111     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
 112     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 113     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
 114     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
 115     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
 116     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
 117     caddr_t             modptr;
 118     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
 119     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 120     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
 121     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 122     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 123     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
 124 } *elf_file_t;
 125
 126 static int              parse_dynamic(linker_file_t lf);
 127 static int              relocate_file(linker_file_t lf);
 128 static int              parse_module_symbols(linker_file_t lf);
 129
 130 /*
 131  * The kernel symbol table starts here.
 132  */
 133 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 134
 135 static void
 136 link_elf_init(void* arg)
 137 {
 138     Elf_Dyn     *dp;
 139     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
 140     elf_file_t  ef;
 141     char        *modname;
 142
 143 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 144     linker_add_class("elf32", NULL, &link_elf_class_ops);
 145 #else
 146     linker_add_class("elf64", NULL, &link_elf_class_ops);
 147 #endif
 148
 149     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
 150     if (dp) {
 151         ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_INTWAIT | M_ZERO);
 152         ef->address = NULL;
 153 #ifdef SPARSE_MAPPING
 154         ef->object = NULL;
 155 #endif
 156         ef->dynamic = dp;
 157         modname = NULL;
 158         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 159         if (modptr)
 160             modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 161         if (modname == NULL)
 162             modname = "kernel";
 163         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, ef, &link_elf_file_ops);
 164         if (linker_kernel_file == NULL)
 165             panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
 166         parse_dynamic(linker_kernel_file);
 167 #if defined(__amd64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
 168         fprintf(stderr, "WARNING: KERNBASE being used\n");
 169 #endif
 170         linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
 171         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 172
 173         if (modptr) {
 174             ef->modptr = modptr;
 175             baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 176             if (baseptr)
 177                 linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 178             sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 179             if (sizeptr)
 180                 linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 181         }
 182         parse_module_symbols(linker_kernel_file);
 183         linker_current_file = linker_kernel_file;
 184         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 185     }
 186 }
 187
 188 SYSINIT(link_elf, SI_BOOT2_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
 189
 190 static int
 191 parse_module_symbols(linker_file_t lf)
 192 {
 193     elf_file_t ef = lf->priv;
 194     caddr_t     pointer;
 195     caddr_t     ssym, esym, base;
 196     caddr_t     strtab;
 197     int         strcnt;
 198     Elf_Sym*    symtab;
 199     int         symcnt;
 200
 201     if (ef->modptr == NULL)
 202         return 0;
 203     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
 204     if (pointer == NULL)
 205         return 0;
 206     ssym = *(caddr_t *)pointer;
 207     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
 208     if (pointer == NULL)
 209         return 0;
 210     esym = *(caddr_t *)pointer;
 211
 212     base = ssym;
 213
 214     symcnt = *(long *)base;
 215     base += sizeof(long);
 216     symtab = (Elf_Sym *)base;
 217     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 218
 219     if (base > esym || base < ssym) {
 220         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 221         return EINVAL;
 222     }
 223
 224     strcnt = *(long *)base;
 225     base += sizeof(long);
 226     strtab = base;
 227     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 228
 229     if (base > esym || base < ssym) {
 230         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 231         return EINVAL;
 232     }
 233
 234     ef->ddbsymtab = symtab;
 235     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 236     ef->ddbstrtab = strtab;
 237     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 238
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 static int
 243 parse_dynamic(linker_file_t lf)
 244 {
 245     elf_file_t ef = lf->priv;
 246     const Elf_Dyn *dp;
 247     int plttype = DT_REL;
 248
 249     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 250         switch (dp->d_tag) {
 251         case DT_HASH:
 252         {
 253             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 254             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 255                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 256             ef->nbuckets = hashtab[0];
 257             ef->nchains = hashtab[1];
 258             ef->buckets = hashtab + 2;
 259             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 260             break;
 261         }
 262         case DT_STRTAB:
 263             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 264             break;
 265         case DT_STRSZ:
 266             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 267             break;
 268         case DT_SYMTAB:
 269             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 270             break;
 271         case DT_SYMENT:
 272             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 273                 return ENOEXEC;
 274             break;
 275         case DT_PLTGOT:
 276             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 277             break;
 278         case DT_REL:
 279             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 280             break;
 281         case DT_RELSZ:
 282             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 283             break;
 284         case DT_RELENT:
 285             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 286                 return ENOEXEC;
 287             break;
 288         case DT_JMPREL:
 289             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 290             break;
 291         case DT_PLTRELSZ:
 292             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 293             break;
 294         case DT_RELA:
 295             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 296             break;
 297         case DT_RELASZ:
 298             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 299             break;
 300         case DT_RELAENT:
 301             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 302                 return ENOEXEC;
 303             break;
 304         case DT_PLTREL:
 305             plttype = dp->d_un.d_val;
 306             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 307                 return ENOEXEC;
 308             break;
 309         }
 310     }
 311
 312     if (plttype == DT_RELA) {
 313         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
 314         ef->pltrel = NULL;
 315         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 316         ef->pltrelsize = 0;
 317     }
 318
 319     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 320     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 321     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 322     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 static void
 328 link_elf_error(const char *s)
 329 {
 330     kprintf("kldload: %s\n", s);
 331 }
 332
 333 static int
 334 link_elf_preload_file(const char *filename, linker_file_t *result)
 335 {
 336     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 337     char                *type;
 338     elf_file_t          ef;
 339     linker_file_t       lf;
 340     int                 error;
 341     vm_offset_t         dp;
 342
 343     /*
 344      * Look to see if we have the module preloaded.
 345      */
 346     modptr = preload_search_by_name(filename);
 347     if (modptr == NULL)
 348         return ENOENT;
 349
 350     /* It's preloaded, check we can handle it and collect information */
 351     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 352     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 353     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 354     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
 355     if (type == NULL ||
 356             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 357             strcmp(type, "elf module") != 0))
 358         return (EFTYPE);
 359     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 360         return (EINVAL);
 361
 362     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 363     ef->modptr = modptr;
 364     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 365 #ifdef SPARSE_MAPPING
 366     ef->object = NULL;
 367 #endif
 368     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 369     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 370     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_module_ops);
 371     if (lf == NULL) {
 372         kfree(ef, M_LINKER);
 373         return ENOMEM;
 374     }
 375     lf->address = ef->address;
 376     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 377
 378     error = parse_dynamic(lf);
 379     if (error) {
 380         linker_file_unload(lf);
 381         return error;
 382     }
 383     link_elf_reloc_local(lf);
 384     *result = lf;
 385     return (0);
 386 }
 387
 388 static int
 389 link_elf_preload_finish(linker_file_t lf)
 390 {
 391     int                 error;
 392
 393     error = relocate_file(lf);
 394     if (error)
 395         return error;
 396     parse_module_symbols(lf);
 397
 398     return (0);
 399 }
 400
 401 static int
 402 link_elf_load_file(const char* filename, linker_file_t* result)
 403 {
 404     struct nlookupdata nd;
 405     struct thread *td = curthread;      /* XXX */
 406     struct proc *p = td->td_proc;
 407     struct vnode *vp;
 408     Elf_Ehdr *hdr;
 409     caddr_t firstpage;
 410     int nbytes, i;
 411     Elf_Phdr *phdr;
 412     Elf_Phdr *phlimit;
 413     Elf_Phdr *segs[2];
 414     int nsegs;
 415     Elf_Phdr *phdyn;
 416     Elf_Phdr *phphdr;
 417     caddr_t mapbase;
 418     size_t mapsize;
 419     Elf_Off base_offset;
 420     Elf_Addr base_vaddr;
 421     Elf_Addr base_vlimit;
 422     int error = 0;
 423     int resid;
 424     elf_file_t ef;
 425     linker_file_t lf;
 426     char *pathname;
 427     Elf_Shdr *shdr;
 428     int symtabindex;
 429     int symstrindex;
 430     int symcnt;
 431     int strcnt;
 432
 433     /* XXX Hack for firmware loading where p == NULL */
 434     if (p == NULL) {
 435         p = &proc0;
 436     }
 437
 438     KKASSERT(p != NULL);
 439     if (p->p_ucred == NULL) {
 440         kprintf("link_elf_load_file: cannot load '%s' from filesystem"
 441                 " this early\n", filename);
 442         return ENOENT;
 443     }
 444     shdr = NULL;
 445     lf = NULL;
 446     pathname = linker_search_path(filename);
 447     if (pathname == NULL)
 448         return ENOENT;
 449
 450     error = nlookup_init(&nd, pathname, UIO_SYSSPACE, NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
 451     if (error == 0)
 452         error = vn_open(&nd, NULL, FREAD, 0);
 453     kfree(pathname, M_LINKER);
 454     if (error) {
 455         nlookup_done(&nd);
 456         return error;
 457     }
 458     vp = nd.nl_open_vp;
 459     nd.nl_open_vp = NULL;
 460     nlookup_done(&nd);
 461
 462     /*
 463      * Read the elf header from the file.
 464      */
 465     firstpage = kmalloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 466     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 467     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 468                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 469     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 470     if (error)
 471         goto out;
 472
 473     if (!IS_ELF(*hdr)) {
 474         error = ENOEXEC;
 475         goto out;
 476     }
 477
 478     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
 479       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 480         link_elf_error("Unsupported file layout");
 481         error = ENOEXEC;
 482         goto out;
 483     }
 484     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
 485       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 486         link_elf_error("Unsupported file version");
 487         error = ENOEXEC;
 488         goto out;
 489     }
 490     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 491         error = ENOSYS;
 492         goto out;
 493     }
 494     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 495         link_elf_error("Unsupported machine");
 496         error = ENOEXEC;
 497         goto out;
 498     }
 499
 500     /*
 501      * We rely on the program header being in the first page.  This is
 502      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
 503      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
 504      */
 505     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 506           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 507           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 508         link_elf_error("Unreadable program headers");
 509
 510     /*
 511      * Scan the program header entries, and save key information.
 512      *
 513      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 514      * in that order.
 515      */
 516     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 517     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 518     nsegs = 0;
 519     phdyn = NULL;
 520     phphdr = NULL;
 521     while (phdr < phlimit) {
 522         switch (phdr->p_type) {
 523
 524         case PT_LOAD:
 525             if (nsegs == 2) {
 526                 link_elf_error("Too many sections");
 527                 error = ENOEXEC;
 528                 goto out;
 529             }
 530             segs[nsegs] = phdr;
 531             ++nsegs;
 532             break;
 533
 534         case PT_PHDR:
 535             phphdr = phdr;
 536             break;
 537
 538         case PT_DYNAMIC:
 539             phdyn = phdr;
 540             break;
 541
 542         case PT_INTERP:
 543             error = ENOSYS;
 544             goto out;
 545         }
 546
 547         ++phdr;
 548     }
 549     if (phdyn == NULL) {
 550         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
 551         error = ENOEXEC;
 552         goto out;
 553     }
 554
 555     /*
 556      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
 557      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
 558      */
 559     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
 560     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 561     base_vlimit = round_page(segs[1]->p_vaddr + segs[1]->p_memsz);
 562     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 563
 564     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 565 #ifdef SPARSE_MAPPING
 566     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 567     if (ef->object == NULL) {
 568         kfree(ef, M_LINKER);
 569         error = ENOMEM;
 570         goto out;
 571     }
 572     vm_object_hold(ef->object);
 573     vm_object_reference_locked(ef->object);
 574     ef->address = (caddr_t)vm_map_min(&kernel_map);
 575     error = vm_map_find(&kernel_map, ef->object, 0,
 576                         (vm_offset_t *)&ef->address,
 577                         mapsize, PAGE_SIZE,
 578                         1, VM_MAPTYPE_NORMAL,
 579                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
 580                         0);
 581     vm_object_drop(ef->object);
 582     if (error) {
 583         vm_object_deallocate(ef->object);
 584         kfree(ef, M_LINKER);
 585         goto out;
 586     }
 587 #else
 588     ef->address = kmalloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 589 #endif
 590     mapbase = ef->address;
 591
 592     /*
 593      * Read the text and data sections and zero the bss.
 594      */
 595     for (i = 0; i < 2; i++) {
 596         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 597         error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 598                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 599                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 600         if (error) {
 601 #ifdef SPARSE_MAPPING
 602             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 603                           (vm_offset_t) ef->address
 604                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 605             vm_object_deallocate(ef->object);
 606 #else
 607             kfree(ef->address, M_LINKER);
 608 #endif
 609             kfree(ef, M_LINKER);
 610             goto out;
 611         }
 612         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 613               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 614
 615 #ifdef SPARSE_MAPPING
 616         /*
 617          * Wire down the pages
 618          */
 619         vm_map_wire(&kernel_map,
 620                     (vm_offset_t) segbase,
 621                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 622                     0);
 623 #endif
 624     }
 625
 626     ef->dynamic = (const Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 627
 628     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_file_ops);
 629     if (lf == NULL) {
 630 #ifdef SPARSE_MAPPING
 631         vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 632                       (vm_offset_t) ef->address
 633                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 634         vm_object_deallocate(ef->object);
 635 #else
 636         kfree(ef->address, M_LINKER);
 637 #endif
 638         kfree(ef, M_LINKER);
 639         error = ENOMEM;
 640         goto out;
 641     }
 642     lf->address = ef->address;
 643     lf->size = mapsize;
 644
 645     error = parse_dynamic(lf);
 646     if (error)
 647         goto out;
 648     link_elf_reloc_local(lf);
 649     error = linker_load_dependencies(lf);
 650     if (error)
 651         goto out;
 652     error = relocate_file(lf);
 653     if (error)
 654         goto out;
 655
 656     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
 657     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
 658     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
 659         goto nosyms;
 660     shdr = kmalloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 661     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 662                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
 663                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 664     if (error)
 665         goto out;
 666     symtabindex = -1;
 667     symstrindex = -1;
 668     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
 669         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
 670             symtabindex = i;
 671             symstrindex = shdr[i].sh_link;
 672         }
 673     }
 674     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
 675         goto nosyms;
 676
 677     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
 678     ef->symbase = kmalloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 679     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
 680     ef->strbase = kmalloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 681     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 682                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
 683                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 684     if (error)
 685         goto out;
 686     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 687                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
 688                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 689     if (error)
 690         goto out;
 691
 692     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 693     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
 694     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 695     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
 696
 697 nosyms:
 698
 699     *result = lf;
 700
 701 out:
 702     if (error && lf)
 703         linker_file_unload(lf);
 704     if (shdr)
 705         kfree(shdr, M_LINKER);
 706     if (firstpage)
 707         kfree(firstpage, M_LINKER);
 708     vn_unlock(vp);
 709     vn_close(vp, FREAD);
 710
 711     return error;
 712 }
 713
 714 Elf_Addr
 715 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
 716 {
 717     elf_file_t ef;
 718
 719     ef = lf->priv;
 720 #if 0
 721     if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
 722         return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
 723 #ifdef VIMAGE
 724     if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
 725         return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
 726 #endif
 727 #endif
 728     return (x);
 729 }
 730
 731 static void
 732 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
 733 {
 734     elf_file_t ef = file->priv;
 735
 736     if (ef) {
 737 #ifdef SPARSE_MAPPING
 738         if (ef->object) {
 739             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 740                           (vm_offset_t) ef->address
 741                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 742             vm_object_deallocate(ef->object);
 743         }
 744 #else
 745         if (ef->address)
 746             kfree(ef->address, M_LINKER);
 747 #endif
 748         if (ef->symbase)
 749             kfree(ef->symbase, M_LINKER);
 750         if (ef->strbase)
 751             kfree(ef->strbase, M_LINKER);
 752         kfree(ef, M_LINKER);
 753     }
 754 }
 755
 756 static void
 757 link_elf_unload_module(linker_file_t file)
 758 {
 759     elf_file_t ef = file->priv;
 760
 761     if (ef)
 762         kfree(ef, M_LINKER);
 763     if (file->filename)
 764         preload_delete_name(file->filename);
 765 }
 766
 767 static const char *
 768 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
 769 {
 770     const Elf_Sym *ref;
 771
 772     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
 773         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
 774         return ef->strtab + ref->st_name;
 775     } else
 776         return NULL;
 777 }
 778
 779 static int
 780 relocate_file(linker_file_t lf)
 781 {
 782     elf_file_t ef = lf->priv;
 783     const Elf_Rel *rellim;
 784     const Elf_Rel *rel;
 785     const Elf_Rela *relalim;
 786     const Elf_Rela *rela;
 787     const char *symname;
 788
 789     /* Perform relocations without addend if there are any: */
 790     rel = ef->rel;
 791     if (rel) {
 792         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
 793         while (rel < rellim) {
 794             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 795                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 796                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 797                 return ENOENT;
 798             }
 799             rel++;
 800         }
 801     }
 802
 803     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 804     rela = ef->rela;
 805     if (rela) {
 806         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
 807         while (rela < relalim) {
 808             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 809                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 810                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 811                 return ENOENT;
 812             }
 813             rela++;
 814         }
 815     }
 816
 817     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
 818     rel = ef->pltrel;
 819     if (rel) {
 820         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
 821         while (rel < rellim) {
 822             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 823                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 824                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 825                 return ENOENT;
 826             }
 827             rel++;
 828         }
 829     }
 830
 831     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 832     rela = ef->pltrela;
 833     if (rela) {
 834         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
 835         while (rela < relalim) {
 836             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 837             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 838                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 839                 return ENOENT;
 840             }
 841             rela++;
 842         }
 843     }
 844
 845     return 0;
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
 850  * this.  It is specified by the System V ABI.
 851  */
 852 static unsigned long
 853 elf_hash(const char *name)
 854 {
 855     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
 856     unsigned long h = 0;
 857     unsigned long g;
 858
 859     while (*p != '\0') {
 860         h = (h << 4) + *p++;
 861         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
 862             h ^= g >> 24;
 863         h &= ~g;
 864     }
 865     return h;
 866 }
 867
 868 int
 869 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
 870 {
 871     elf_file_t ef = lf->priv;
 872     unsigned long symnum;
 873     const Elf_Sym* symp;
 874     const char *strp;
 875     unsigned long hash;
 876     int i;
 877
 878     /* If we don't have a hash, bail. */
 879     if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
 880         kprintf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
 881         return ENOENT;
 882     }
 883
 884     /* First, search hashed global symbols */
 885     hash = elf_hash(name);
 886     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
 887
 888     while (symnum != STN_UNDEF) {
 889         if (symnum >= ef->nchains) {
 890             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 891             return ENOENT;
 892         }
 893
 894         symp = ef->symtab + symnum;
 895         if (symp->st_name == 0) {
 896             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 897             return ENOENT;
 898         }
 899
 900         strp = ef->strtab + symp->st_name;
 901
 902         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 903             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 904                 (symp->st_value != 0 &&
 905                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)
 906              ) {
 907                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 908                 return 0;
 909             } else {
 910                 return ENOENT;
 911             }
 912         }
 913
 914         symnum = ef->chains[symnum];
 915     }
 916
 917     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
 918     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 919         return ENOENT;
 920
 921     /* Exhaustive search */
 922     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
 923         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
 924         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 925             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 926                 (symp->st_value != 0 &&
 927                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
 928                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 929                 return 0;
 930             } else {
 931                 return ENOENT;
 932             }
 933         }
 934     }
 935     return ENOENT;
 936 }
 937
 938 static int
 939 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t *symval)
 940 {
 941     elf_file_t      ef = lf->priv;
 942     const Elf_Sym  *es = (const Elf_Sym *)sym;
 943
 944     if (es >= ef->symtab && ((es - ef->symtab) < ef->nchains)) {
 945         symval->name = ef->strtab + es->st_name;
 946         symval->value = ef->address + es->st_value;
 947         symval->size = es->st_size;
 948         return 0;
 949     }
 950     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 951         return ENOENT;
 952     if (es >= ef->ddbsymtab && ((es - ef->ddbsymtab) < ef->ddbsymcnt)) {
 953         symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
 954         symval->value = ef->address + es->st_value;
 955         symval->size = es->st_size;
 956         return 0;
 957     }
 958     return ENOENT;
 959 }
 960
 961 static int
 962 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
 963                        c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
 964 {
 965     elf_file_t      ef = lf->priv;
 966     u_long          off = (uintptr_t)(void *)value;
 967     u_long          diff = off;
 968     u_long          st_value;
 969     const Elf_Sym  *es;
 970     const Elf_Sym  *best = NULL;
 971     int             i;
 972
 973     for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
 974         if (es->st_name == 0)
 975             continue;
 976         st_value = es->st_value + (uintptr_t)(void *)ef->address;
 977         if (off >= st_value) {
 978             if (off - st_value < diff) {
 979                 diff = off - st_value;
 980                 best = es;
 981                 if (diff == 0)
 982                     break;
 983             } else if (off - st_value == diff) {
 984                 best = es;
 985             }
 986         }
 987     }
 988     if (best == NULL)
 989         *diffp = off;
 990     else
 991         *diffp = diff;
 992     *sym = (c_linker_sym_t) best;
 993
 994     return 0;
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Look up a linker set on an ELF system.
 999  */
1000 static int
1001 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
1002                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
1003 {
1004     c_linker_sym_t  sym;
1005     linker_symval_t symval;
1006     char           *setsym;
1007     void          **start, **stop;
1008     int             len, error = 0, count;
1009
1010     len = strlen(name) + sizeof("__start_set_");        /* sizeof includes \0 */
1011     setsym = kmalloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1012
1013     /* get address of first entry */
1014     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1015     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1016     if (error)
1017         goto out;
1018     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1019     if (symval.value == NULL) {
1020         error = ESRCH;
1021         goto out;
1022     }
1023     start = (void **)symval.value;
1024
1025     /* get address of last entry */
1026     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1027     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1028     if (error)
1029         goto out;
1030     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1031     if (symval.value == NULL) {
1032         error = ESRCH;
1033         goto out;
1034     }
1035     stop = (void **)symval.value;
1036
1037     /* and the number of entries */
1038     count = stop - start;
1039
1040     /* and copy out */
1041     if (startp)
1042         *startp = start;
1043     if (stopp)
1044         *stopp = stop;
1045     if (countp)
1046         *countp = count;
1047
1048 out:
1049     kfree(setsym, M_LINKER);
1050     return error;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1055  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1056  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1057  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1058  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1059  */
1060 static int
1061 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *result)
1062 {
1063     elf_file_t      ef = lf->priv;
1064     const Elf_Sym  *sym;
1065     const char     *symbol;
1066
1067     /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1068     if (symidx >= ef->nchains)
1069         return (ENOENT);
1070
1071     sym = ef->symtab + symidx;
1072
1073     /*
1074      * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1075      * fail because it may not be found through the hash table.
1076      */
1077     if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1078         /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1079         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1080             return (ENOENT);
1081         return ((Elf_Addr) ef->address + sym->st_value);
1082     }
1083     /*
1084      * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1085      * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1086      * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1087      * always be added.
1088      */
1089
1090     symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1091
1092     /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1093     if (*symbol == 0)
1094         return (ENOENT);
1095
1096     return (linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps, (caddr_t *)result));
1097 }
1098 static void
1099 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1100 {
1101     elf_file_t ef = lf->priv;
1102     const Elf_Rel *rellim;
1103     const Elf_Rel *rel;
1104     const Elf_Rela *relalim;
1105     const Elf_Rela *rela;
1106
1107     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1108     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1109         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1110         while (rel < rellim) {
1111             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1112                             elf_lookup);
1113             rel++;
1114         }
1115     }
1116
1117     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1118     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1119         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1120         while (rela < relalim) {
1121             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1122                             elf_lookup);
1123             rela++;
1124         }
1125     }
1126 }