rtld: Implement ELF filters (DT_FILTER and DT_AUXILIARY)
[dragonfly.git] / libexec / rtld-elf / x86_64 / 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/sysarch.h>
39 #include <machine/tls.h>
40
41 #include <dlfcn.h>
42 #include <err.h>
43 #include <errno.h>
44 #include <fcntl.h>
45 #include <stdarg.h>
46 #include <stdio.h>
47 #include <stdlib.h>
48 #include <string.h>
49 #include <unistd.h>
50
51 #include "debug.h"
52 #include "rtld.h"
53
54 /*
55  * Process the special R_X86_64_COPY relocations in the main program.  These
56  * copy data from a shared object into a region in the main program's BSS
57  * segment.
58  *
59  * Returns 0 on success, -1 on failure.
60  */
61 int
62 do_copy_relocations(Obj_Entry *dstobj)
63 {
64     const Elf_Rela *relalim;
65     const Elf_Rela *rela;
66
67     assert(dstobj->mainprog);   /* COPY relocations are invalid elsewhere */
68
69     relalim = (const Elf_Rela *) ((caddr_t) dstobj->rela + dstobj->relasize);
70     for (rela = dstobj->rela;  rela < relalim;  rela++) {
71         if (ELF_R_TYPE(rela->r_info) == R_X86_64_COPY) {
72             void *dstaddr;
73             const Elf_Sym *dstsym;
74             const char *name;
75             size_t size;
76             const void *srcaddr;
77             const Elf_Sym *srcsym;
78             const Obj_Entry *srcobj, *defobj;
79             SymLook req;
80             int res;
81
82             dstaddr = (void *) (dstobj->relocbase + rela->r_offset);
83             dstsym = dstobj->symtab + ELF_R_SYM(rela->r_info);
84             name = dstobj->strtab + dstsym->st_name;
85             size = dstsym->st_size;
86             symlook_init(&req, name);
87             req.ventry = fetch_ventry(dstobj, ELF_R_SYM(rela->r_info));
88
89             for (srcobj = dstobj->next;  srcobj != NULL;  srcobj = srcobj->next) {
90                 res = symlook_obj(&req, srcobj);
91                 if (res == 0) {
92                     srcsym = req.sym_out;
93                     defobj = req.defobj_out;
94                     break;
95                 }
96             }
97
98             if (srcobj == NULL) {
99                 _rtld_error("Undefined symbol \"%s\" referenced from COPY"
100                   " relocation in %s", name, dstobj->path);
101                 return -1;
102             }
103
104             srcaddr = (const void *) (defobj->relocbase + srcsym->st_value);
105             memcpy(dstaddr, srcaddr, size);
106         }
107     }
108
109     return 0;
110 }
111
112 /* Initialize the special GOT entries. */
113 void
114 init_pltgot(Obj_Entry *obj)
115 {
116     if (obj->pltgot != NULL) {
117         obj->pltgot[1] = (Elf_Addr) obj;
118         obj->pltgot[2] = (Elf_Addr) &_rtld_bind_start;
119     }
120 }
121
122 /* Process the non-PLT relocations. */
123 int
124 reloc_non_plt(Obj_Entry *obj, Obj_Entry *obj_rtld, RtldLockState *lockstate)
125 {
126         const Elf_Rela *relalim;
127         const Elf_Rela *rela;
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->nchains, sizeof(SymCache));
137             /* No need to check for NULL here */
138         } else
139             cache = NULL;
140
141         relalim = (const Elf_Rela *) ((caddr_t) obj->rela + obj->relasize);
142         for (rela = obj->rela;  rela < relalim;  rela++) {
143             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rela->r_offset);
144             Elf32_Addr *where32 = (Elf32_Addr *)where;
145
146             switch (ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
147
148             case R_X86_64_NONE:
149                 break;
150
151             case R_X86_64_64:
152                 {
153                     const Elf_Sym *def;
154                     const Obj_Entry *defobj;
155
156                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
157                       false, cache, lockstate);
158                     if (def == NULL)
159                         goto done;
160
161                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
162                 }
163                 break;
164
165             case R_X86_64_PC32:
166                 /*
167                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
168                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
169                  * generate it.
170                  */
171                 {
172                     const Elf_Sym *def;
173                     const Obj_Entry *defobj;
174
175                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
176                       false, cache, lockstate);
177                     if (def == NULL)
178                         goto done;
179
180                     *where32 = (Elf32_Addr) (unsigned long) (defobj->relocbase +
181                         def->st_value + rela->r_addend - (Elf_Addr) where);
182                 }
183                 break;
184         /* missing: R_X86_64_GOT32 R_X86_64_PLT32 */
185
186             case R_X86_64_COPY:
187                 /*
188                  * These are deferred until all other relocations have
189                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
190                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
191                  * only in executable files.
192                  */
193                 if (!obj->mainprog) {
194                     _rtld_error("%s: Unexpected R_X86_64_COPY relocation"
195                       " in shared library", obj->path);
196                     goto done;
197                 }
198                 break;
199
200             case R_X86_64_GLOB_DAT:
201                 {
202                     const Elf_Sym *def;
203                     const Obj_Entry *defobj;
204
205                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
206                       false, cache, lockstate);
207                     if (def == NULL)
208                         goto done;
209
210                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
211                 }
212                 break;
213
214             case R_X86_64_TPOFF64:
215                 {
216                     const Elf_Sym *def;
217                     const Obj_Entry *defobj;
218
219                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
220                       false, cache, lockstate);
221                     if (def == NULL)
222                         goto done;
223
224                     /*
225                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
226                      * see the first relocation that references the
227                      * TLS block. This allows us to support (small
228                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
229                      * modules. If we run out of space, we generate an
230                      * error.
231                      */
232                     if (!defobj->tls_done) {
233                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
234                             _rtld_error("%s: No space available for static "
235                                         "Thread Local Storage", obj->path);
236                             goto done;
237                         }
238                     }
239
240                     *where = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset +
241                                          rela->r_addend);
242                 }
243                 break;
244
245             case R_X86_64_TPOFF32:
246                 {
247                     const Elf_Sym *def;
248                     const Obj_Entry *defobj;
249
250                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
251                       false, cache, lockstate);
252                     if (def == NULL)
253                         goto done;
254
255                     /*
256                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
257                      * see the first relocation that references the
258                      * TLS block. This allows us to support (small
259                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
260                      * modules. If we run out of space, we generate an
261                      * error.
262                      */
263                     if (!defobj->tls_done) {
264                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
265                             _rtld_error("%s: No space available for static "
266                                         "Thread Local Storage", obj->path);
267                             goto done;
268                         }
269                     }
270
271                     *where32 = (Elf32_Addr) (def->st_value -
272                                              defobj->tlsoffset +
273                                              rela->r_addend);
274                 }
275                 break;
276
277             case R_X86_64_DTPMOD64:
278                 {
279                     const Elf_Sym *def;
280                     const Obj_Entry *defobj;
281
282                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
283                       false, cache, lockstate);
284                     if (def == NULL)
285                         goto done;
286
287                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
288                 }
289                 break;
290
291             case R_X86_64_DTPOFF64:
292                 {
293                     const Elf_Sym *def;
294                     const Obj_Entry *defobj;
295
296                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
297                       false, cache, lockstate);
298                     if (def == NULL)
299                         goto done;
300
301                     *where += (Elf_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
302                 }
303                 break;
304
305             case R_X86_64_DTPOFF32:
306                 {
307                     const Elf_Sym *def;
308                     const Obj_Entry *defobj;
309
310                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
311                       false, cache, lockstate);
312                     if (def == NULL)
313                         goto done;
314
315                     *where32 += (Elf32_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
316                 }
317                 break;
318
319             case R_X86_64_RELATIVE:
320                 *where = (Elf_Addr)(obj->relocbase + rela->r_addend);
321                 break;
322
323         /* missing: R_X86_64_GOTPCREL, R_X86_64_32, R_X86_64_32S, R_X86_64_16, R_X86_64_PC16, R_X86_64_8, R_X86_64_PC8 */
324
325             default:
326                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %u"
327                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
328                   (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
329                 goto done;
330             }
331         }
332         r = 0;
333 done:
334         if (cache != NULL)
335             free(cache);
336         return(r);
337 }
338
339 /* Process the PLT relocations. */
340 int
341 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
342 {
343     const Elf_Rela *relalim;
344     const Elf_Rela *rela;
345
346     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
347     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
348         Elf_Addr *where;
349
350         switch(ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
351         case R_X86_64_JMP_SLOT:
352           /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
353           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
354           *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
355           break;
356
357         default:
358           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
359             (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
360           return (-1);
361         }
362     }
363     return 0;
364 }
365
366 /* Relocate the jump slots in an object. */
367 int
368 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj, RtldLockState *lockstate)
369 {
370     const Elf_Rela *relalim;
371     const Elf_Rela *rela;
372
373     if (obj->jmpslots_done)
374         return 0;
375     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
376     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
377         Elf_Addr *where, target;
378         const Elf_Sym *def;
379         const Obj_Entry *defobj;
380
381         switch (ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
382         case R_X86_64_JMP_SLOT:
383           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
384           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj, true, NULL,
385               lockstate);
386           if (def == NULL)
387               return (-1);
388           target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
389           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, (const Elf_Rel *)rela);
390           break;
391
392         default:
393           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
394             (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
395           return (-1);
396         }
397     }
398     obj->jmpslots_done = true;
399     return 0;
400 }
401
402 void *__tls_get_addr(tls_index *ti)
403 {
404     struct tls_tcb *tcb;
405
406     tcb = tls_get_tcb();
407     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
408 }
409
410 void *
411 __tls_get_addr_tcb(struct tls_tcb *tcb, tls_index *ti)
412 {
413     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
414 }