4bd3c33ab54302682b207ccd62215152bfa80827
[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             unsigned long hash;
76             size_t size;
77             const void *srcaddr;
78             const Elf_Sym *srcsym;
79             Obj_Entry *srcobj;
80             const Ver_Entry *ve;
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             hash = elf_hash(name);
86             size = dstsym->st_size;
87             ve = fetch_ventry(dstobj, ELF_R_SYM(rela->r_info));
88
89             for (srcobj = dstobj->next;  srcobj != NULL;  srcobj = srcobj->next)
90                 if ((srcsym = symlook_obj(name, hash, srcobj, ve, 0)) != NULL)
91                     break;
92
93             if (srcobj == NULL) {
94                 _rtld_error("Undefined symbol \"%s\" referenced from COPY"
95                   " relocation in %s", name, dstobj->path);
96                 return -1;
97             }
98
99             srcaddr = (const void *) (srcobj->relocbase + srcsym->st_value);
100             memcpy(dstaddr, srcaddr, size);
101         }
102     }
103
104     return 0;
105 }
106
107 /* Initialize the special GOT entries. */
108 void
109 init_pltgot(Obj_Entry *obj)
110 {
111     if (obj->pltgot != NULL) {
112         obj->pltgot[1] = (Elf_Addr) obj;
113         obj->pltgot[2] = (Elf_Addr) &_rtld_bind_start;
114     }
115 }
116
117 /* Process the non-PLT relocations. */
118 int
119 reloc_non_plt(Obj_Entry *obj, Obj_Entry *obj_rtld)
120 {
121         const Elf_Rela *relalim;
122         const Elf_Rela *rela;
123         SymCache *cache;
124         int r = -1;
125
126         /*
127          * The dynamic loader may be called from a thread, we have
128          * limited amounts of stack available so we cannot use alloca().
129          */
130         if (obj != obj_rtld) {
131             cache = calloc(obj->nchains, sizeof(SymCache));
132             /* No need to check for NULL here */
133         } else
134             cache = NULL;
135
136         relalim = (const Elf_Rela *) ((caddr_t) obj->rela + obj->relasize);
137         for (rela = obj->rela;  rela < relalim;  rela++) {
138             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rela->r_offset);
139             Elf32_Addr *where32 = (Elf32_Addr *)where;
140
141             switch (ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
142
143             case R_X86_64_NONE:
144                 break;
145
146             case R_X86_64_64:
147                 {
148                     const Elf_Sym *def;
149                     const Obj_Entry *defobj;
150
151                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
152                       false, cache);
153                     if (def == NULL)
154                         goto done;
155
156                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
157                 }
158                 break;
159
160             case R_X86_64_PC32:
161                 /*
162                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
163                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
164                  * generate it.
165                  */
166                 {
167                     const Elf_Sym *def;
168                     const Obj_Entry *defobj;
169
170                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
171                       false, cache);
172                     if (def == NULL)
173                         goto done;
174
175                     *where32 = (Elf32_Addr) (unsigned long) (defobj->relocbase +
176                         def->st_value + rela->r_addend - (Elf_Addr) where);
177                 }
178                 break;
179         /* missing: R_X86_64_GOT32 R_X86_64_PLT32 */
180
181             case R_X86_64_COPY:
182                 /*
183                  * These are deferred until all other relocations have
184                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
185                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
186                  * only in executable files.
187                  */
188                 if (!obj->mainprog) {
189                     _rtld_error("%s: Unexpected R_X86_64_COPY relocation"
190                       " in shared library", obj->path);
191                     goto done;
192                 }
193                 break;
194
195             case R_X86_64_GLOB_DAT:
196                 {
197                     const Elf_Sym *def;
198                     const Obj_Entry *defobj;
199
200                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
201                       false, cache);
202                     if (def == NULL)
203                         goto done;
204
205                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
206                 }
207                 break;
208
209             case R_X86_64_TPOFF64:
210                 {
211                     const Elf_Sym *def;
212                     const Obj_Entry *defobj;
213
214                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
215                       false, cache);
216                     if (def == NULL)
217                         goto done;
218
219                     /*
220                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
221                      * see the first relocation that references the
222                      * TLS block. This allows us to support (small
223                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
224                      * modules. If we run out of space, we generate an
225                      * error.
226                      */
227                     if (!defobj->tls_done) {
228                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
229                             _rtld_error("%s: No space available for static "
230                                         "Thread Local Storage", obj->path);
231                             goto done;
232                         }
233                     }
234
235                     *where = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset +
236                                          rela->r_addend);
237                 }
238                 break;
239
240             case R_X86_64_TPOFF32:
241                 {
242                     const Elf_Sym *def;
243                     const Obj_Entry *defobj;
244
245                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
246                       false, cache);
247                     if (def == NULL)
248                         goto done;
249
250                     /*
251                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
252                      * see the first relocation that references the
253                      * TLS block. This allows us to support (small
254                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
255                      * modules. If we run out of space, we generate an
256                      * error.
257                      */
258                     if (!defobj->tls_done) {
259                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
260                             _rtld_error("%s: No space available for static "
261                                         "Thread Local Storage", obj->path);
262                             goto done;
263                         }
264                     }
265
266                     *where32 = (Elf32_Addr) (def->st_value -
267                                              defobj->tlsoffset +
268                                              rela->r_addend);
269                 }
270                 break;
271
272             case R_X86_64_DTPMOD64:
273                 {
274                     const Elf_Sym *def;
275                     const Obj_Entry *defobj;
276
277                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
278                       false, cache);
279                     if (def == NULL)
280                         goto done;
281
282                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
283                 }
284                 break;
285
286             case R_X86_64_DTPOFF64:
287                 {
288                     const Elf_Sym *def;
289                     const Obj_Entry *defobj;
290
291                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
292                       false, cache);
293                     if (def == NULL)
294                         goto done;
295
296                     *where += (Elf_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
297                 }
298                 break;
299
300             case R_X86_64_DTPOFF32:
301                 {
302                     const Elf_Sym *def;
303                     const Obj_Entry *defobj;
304
305                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
306                       false, cache);
307                     if (def == NULL)
308                         goto done;
309
310                     *where32 += (Elf32_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
311                 }
312                 break;
313
314             case R_X86_64_RELATIVE:
315                 *where = (Elf_Addr)(obj->relocbase + rela->r_addend);
316                 break;
317
318         /* 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 */
319
320             default:
321                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %u"
322                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
323                   (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
324                 goto done;
325             }
326         }
327         r = 0;
328 done:
329         if (cache != NULL)
330             free(cache);
331         return(r);
332 }
333
334 /* Process the PLT relocations. */
335 int
336 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
337 {
338     const Elf_Rela *relalim;
339     const Elf_Rela *rela;
340
341     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
342     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
343         Elf_Addr *where;
344
345         switch(ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
346         case R_X86_64_JMP_SLOT:
347           /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
348           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
349           *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
350           break;
351
352         default:
353           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
354             (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
355           return (-1);
356         }
357     }
358     return 0;
359 }
360
361 /* Relocate the jump slots in an object. */
362 int
363 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj)
364 {
365     const Elf_Rela *relalim;
366     const Elf_Rela *rela;
367
368     if (obj->jmpslots_done)
369         return 0;
370     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
371     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
372         Elf_Addr *where, target;
373         const Elf_Sym *def;
374         const Obj_Entry *defobj;
375
376         switch (ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
377         case R_X86_64_JMP_SLOT:
378           where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
379           def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj, true, NULL);
380           if (def == NULL)
381               return (-1);
382           target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
383           reloc_jmpslot(where, target, defobj, obj, (const Elf_Rel *)rela);
384           break;
385
386         default:
387           _rtld_error("Unknown relocation type %x in PLT",
388             (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
389           return (-1);
390         }
391     }
392     obj->jmpslots_done = true;
393     return 0;
394 }
395
396 void *__tls_get_addr(tls_index *ti)
397 {
398     struct tls_tcb *tcb;
399
400     tcb = tls_get_tcb();
401     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
402 }
403
404 void *
405 __tls_get_addr_tcb(struct tls_tcb *tcb, tls_index *ti)
406 {
407     return tls_get_addr_common((Elf_Addr **)&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
408 }