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