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  * $DragonFly: src/sys/kern/link_elf.c,v 1.29 2008/08/01 23:11:16 dillon Exp $
  28  */
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/kernel.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/proc.h>
  35 #include <sys/nlookup.h>
  36 #include <sys/fcntl.h>
  37 #include <sys/vnode.h>
  38 #include <sys/linker.h>
  39 #include <machine/elf.h>
  40
  41 #include <vm/vm.h>
  42 #include <vm/vm_param.h>
  43 #include <vm/vm_zone.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #ifdef SPARSE_MAPPING
  46 #include <vm/vm_object.h>
  47 #include <vm/vm_kern.h>
  48 #include <vm/vm_extern.h>
  49 #endif
  50 #include <vm/pmap.h>
  51 #include <vm/vm_map.h>
  52
  53 static int      link_elf_preload_file(const char *, linker_file_t *);
  54 static int      link_elf_preload_finish(linker_file_t);
  55 static int      link_elf_load_file(const char*, linker_file_t*);
  56 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
  57                                        c_linker_sym_t*);
  58 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
  59 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
  60                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
  61
  62 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
  63 static void     link_elf_unload_module(linker_file_t);
  64 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
  65                         void ***, void ***, int *);
  66 static int      elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *);
  67 static void link_elf_reloc_local(linker_file_t lf);
  68
  69 static struct linker_class_ops link_elf_class_ops = {
  70     link_elf_load_file,
  71     link_elf_preload_file,
  72 };
  73
  74 static struct linker_file_ops link_elf_file_ops = {
  75     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  76     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  77     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  78     .unload = link_elf_unload_file,
  79     .lookup_set = link_elf_lookup_set
  80 };
  81
  82 static struct linker_file_ops link_elf_module_ops = {
  83     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  84     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  85     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  86     .preload_finish = link_elf_preload_finish,
  87     .unload = link_elf_unload_module,
  88     .lookup_set = link_elf_lookup_set,
  89 };
  90
  91 typedef struct elf_file {
  92     caddr_t             address;        /* Relocation address */
  93 #ifdef SPARSE_MAPPING
  94     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
  95 #endif
  96     const Elf_Dyn*      dynamic;        /* Symbol table etc. */
  97     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
  98     Elf_Hashelt         nchains;
  99     const Elf_Hashelt*  buckets;
 100     const Elf_Hashelt*  chains;
 101     caddr_t             hash;
 102     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
 103     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
 104     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
 105     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
 106     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
 107     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 108     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
 109     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 110     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
 111     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
 112     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
 113     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
 114     caddr_t             modptr;
 115     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
 116     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 117     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
 118     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 119     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 120     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
 121 } *elf_file_t;
 122
 123 static int              parse_dynamic(linker_file_t lf);
 124 static int              relocate_file(linker_file_t lf);
 125 static int              parse_module_symbols(linker_file_t lf);
 126
 127 /*
 128  * The kernel symbol table starts here.
 129  */
 130 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 131
 132 static void
 133 link_elf_init(void* arg)
 134 {
 135     Elf_Dyn     *dp;
 136     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
 137     elf_file_t  ef;
 138     char        *modname;
 139
 140 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 141     linker_add_class("elf32", NULL, &link_elf_class_ops);
 142 #else
 143     linker_add_class("elf64", NULL, &link_elf_class_ops);
 144 #endif
 145
 146     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
 147     if (dp) {
 148         ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_INTWAIT | M_ZERO);
 149         ef->address = 0;
 150 #ifdef SPARSE_MAPPING
 151         ef->object = 0;
 152 #endif
 153         ef->dynamic = dp;
 154         modname = NULL;
 155         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 156         if (modptr)
 157             modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 158         if (modname == NULL)
 159             modname = "kernel";
 160         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, ef, &link_elf_file_ops);
 161         if (linker_kernel_file == NULL)
 162             panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
 163         parse_dynamic(linker_kernel_file);
 164         linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
 165         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 166
 167         if (modptr) {
 168             ef->modptr = modptr;
 169             baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 170             if (baseptr)
 171                 linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 172             sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 173             if (sizeptr)
 174                 linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 175         }
 176         parse_module_symbols(linker_kernel_file);
 177         linker_current_file = linker_kernel_file;
 178         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 179     }
 180 }
 181
 182 SYSINIT(link_elf, SI_BOOT2_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
 183
 184 static int
 185 parse_module_symbols(linker_file_t lf)
 186 {
 187     elf_file_t ef = lf->priv;
 188     caddr_t     pointer;
 189     caddr_t     ssym, esym, base;
 190     caddr_t     strtab;
 191     int         strcnt;
 192     Elf_Sym*    symtab;
 193     int         symcnt;
 194
 195     if (ef->modptr == NULL)
 196         return 0;
 197     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
 198     if (pointer == NULL)
 199         return 0;
 200     ssym = *(caddr_t *)pointer;
 201     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
 202     if (pointer == NULL)
 203         return 0;
 204     esym = *(caddr_t *)pointer;
 205
 206     base = ssym;
 207
 208     symcnt = *(long *)base;
 209     base += sizeof(long);
 210     symtab = (Elf_Sym *)base;
 211     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 212
 213     if (base > esym || base < ssym) {
 214         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 215         return EINVAL;
 216     }
 217
 218     strcnt = *(long *)base;
 219     base += sizeof(long);
 220     strtab = base;
 221     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 222
 223     if (base > esym || base < ssym) {
 224         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 225         return EINVAL;
 226     }
 227
 228     ef->ddbsymtab = symtab;
 229     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 230     ef->ddbstrtab = strtab;
 231     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 232
 233     return 0;
 234 }
 235
 236 static int
 237 parse_dynamic(linker_file_t lf)
 238 {
 239     elf_file_t ef = lf->priv;
 240     const Elf_Dyn *dp;
 241     int plttype = DT_REL;
 242
 243     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 244         switch (dp->d_tag) {
 245         case DT_HASH:
 246         {
 247             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 248             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 249                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 250             ef->nbuckets = hashtab[0];
 251             ef->nchains = hashtab[1];
 252             ef->buckets = hashtab + 2;
 253             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 254             break;
 255         }
 256         case DT_STRTAB:
 257             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 258             break;
 259         case DT_STRSZ:
 260             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 261             break;
 262         case DT_SYMTAB:
 263             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 264             break;
 265         case DT_SYMENT:
 266             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 267                 return ENOEXEC;
 268             break;
 269         case DT_PLTGOT:
 270             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 271             break;
 272         case DT_REL:
 273             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 274             break;
 275         case DT_RELSZ:
 276             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 277             break;
 278         case DT_RELENT:
 279             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 280                 return ENOEXEC;
 281             break;
 282         case DT_JMPREL:
 283             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 284             break;
 285         case DT_PLTRELSZ:
 286             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 287             break;
 288         case DT_RELA:
 289             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 290             break;
 291         case DT_RELASZ:
 292             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 293             break;
 294         case DT_RELAENT:
 295             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 296                 return ENOEXEC;
 297             break;
 298         case DT_PLTREL:
 299             plttype = dp->d_un.d_val;
 300             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 301                 return ENOEXEC;
 302             break;
 303         }
 304     }
 305
 306     if (plttype == DT_RELA) {
 307         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
 308         ef->pltrel = NULL;
 309         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 310         ef->pltrelsize = 0;
 311     }
 312
 313     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 314     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 315     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 316     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 317
 318     return 0;
 319 }
 320
 321 static void
 322 link_elf_error(const char *s)
 323 {
 324     kprintf("kldload: %s\n", s);
 325 }
 326
 327 static int
 328 link_elf_preload_file(const char *filename, linker_file_t *result)
 329 {
 330     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 331     char                *type;
 332     elf_file_t          ef;
 333     linker_file_t       lf;
 334     int                 error;
 335     vm_offset_t         dp;
 336
 337     /*
 338      * Look to see if we have the module preloaded.
 339      */
 340     modptr = preload_search_by_name(filename);
 341     if (modptr == NULL)
 342         return ENOENT;
 343
 344     /* It's preloaded, check we can handle it and collect information */
 345     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 346     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 347     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 348     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
 349     if (type == NULL ||
 350             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 351             strcmp(type, "elf module") != 0))
 352         return (EFTYPE);
 353     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 354         return (EINVAL);
 355
 356     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 357     ef->modptr = modptr;
 358     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 359 #ifdef SPARSE_MAPPING
 360     ef->object = 0;
 361 #endif
 362     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 363     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 364     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_module_ops);
 365     if (lf == NULL) {
 366         kfree(ef, M_LINKER);
 367         return ENOMEM;
 368     }
 369     lf->address = ef->address;
 370     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 371
 372     error = parse_dynamic(lf);
 373     if (error) {
 374         linker_file_unload(lf);
 375         return error;
 376     }
 377     link_elf_reloc_local(lf);
 378     *result = lf;
 379     return (0);
 380 }
 381
 382 static int
 383 link_elf_preload_finish(linker_file_t lf)
 384 {
 385     int                 error;
 386
 387     error = relocate_file(lf);
 388     if (error)
 389         return error;
 390     parse_module_symbols(lf);
 391
 392     return (0);
 393 }
 394
 395 static int
 396 link_elf_load_file(const char* filename, linker_file_t* result)
 397 {
 398     struct nlookupdata nd;
 399     struct thread *td = curthread;      /* XXX */
 400     struct proc *p = td->td_proc;
 401     struct vnode *vp;
 402     Elf_Ehdr *hdr;
 403     caddr_t firstpage;
 404     int nbytes, i;
 405     Elf_Phdr *phdr;
 406     Elf_Phdr *phlimit;
 407     Elf_Phdr *segs[2];
 408     int nsegs;
 409     Elf_Phdr *phdyn;
 410     Elf_Phdr *phphdr;
 411     caddr_t mapbase;
 412     size_t mapsize;
 413     Elf_Off base_offset;
 414     Elf_Addr base_vaddr;
 415     Elf_Addr base_vlimit;
 416     int error = 0;
 417     int resid;
 418     elf_file_t ef;
 419     linker_file_t lf;
 420     char *pathname;
 421     Elf_Shdr *shdr;
 422     int symtabindex;
 423     int symstrindex;
 424     int symcnt;
 425     int strcnt;
 426
 427     KKASSERT(p != NULL);
 428     if (p->p_ucred == NULL) {
 429         kprintf("link_elf_load_file: cannot load '%s' from filesystem"
 430                 " this early\n", filename);
 431         return ENOENT;
 432     }
 433     shdr = NULL;
 434     lf = NULL;
 435     pathname = linker_search_path(filename);
 436     if (pathname == NULL)
 437         return ENOENT;
 438
 439     error = nlookup_init(&nd, pathname, UIO_SYSSPACE, NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
 440     if (error == 0)
 441         error = vn_open(&nd, NULL, FREAD, 0);
 442     kfree(pathname, M_LINKER);
 443     if (error) {
 444         nlookup_done(&nd);
 445         return error;
 446     }
 447     vp = nd.nl_open_vp;
 448     nd.nl_open_vp = NULL;
 449     nlookup_done(&nd);
 450
 451     /*
 452      * Read the elf header from the file.
 453      */
 454     firstpage = kmalloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 455     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 456     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 457                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 458     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 459     if (error)
 460         goto out;
 461
 462     if (!IS_ELF(*hdr)) {
 463         error = ENOEXEC;
 464         goto out;
 465     }
 466
 467     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
 468       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 469         link_elf_error("Unsupported file layout");
 470         error = ENOEXEC;
 471         goto out;
 472     }
 473     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
 474       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 475         link_elf_error("Unsupported file version");
 476         error = ENOEXEC;
 477         goto out;
 478     }
 479     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 480         error = ENOSYS;
 481         goto out;
 482     }
 483     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 484         link_elf_error("Unsupported machine");
 485         error = ENOEXEC;
 486         goto out;
 487     }
 488
 489     /*
 490      * We rely on the program header being in the first page.  This is
 491      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
 492      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
 493      */
 494     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 495           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 496           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 497         link_elf_error("Unreadable program headers");
 498
 499     /*
 500      * Scan the program header entries, and save key information.
 501      *
 502      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 503      * in that order.
 504      */
 505     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 506     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 507     nsegs = 0;
 508     phdyn = NULL;
 509     phphdr = NULL;
 510     while (phdr < phlimit) {
 511         switch (phdr->p_type) {
 512
 513         case PT_LOAD:
 514             if (nsegs == 2) {
 515                 link_elf_error("Too many sections");
 516                 error = ENOEXEC;
 517                 goto out;
 518             }
 519             segs[nsegs] = phdr;
 520             ++nsegs;
 521             break;
 522
 523         case PT_PHDR:
 524             phphdr = phdr;
 525             break;
 526
 527         case PT_DYNAMIC:
 528             phdyn = phdr;
 529             break;
 530
 531         case PT_INTERP:
 532             error = ENOSYS;
 533             goto out;
 534         }
 535
 536         ++phdr;
 537     }
 538     if (phdyn == NULL) {
 539         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
 540         error = ENOEXEC;
 541         goto out;
 542     }
 543
 544     /*
 545      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
 546      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
 547      */
 548     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
 549     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 550     base_vlimit = round_page(segs[1]->p_vaddr + segs[1]->p_memsz);
 551     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 552
 553     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 554 #ifdef SPARSE_MAPPING
 555     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 556     if (ef->object == NULL) {
 557         kfree(ef, M_LINKER);
 558         error = ENOMEM;
 559         goto out;
 560     }
 561     vm_object_reference(ef->object);
 562     ef->address = (caddr_t)vm_map_min(&kernel_map);
 563     error = vm_map_find(&kernel_map, ef->object, 0,
 564                         (vm_offset_t *)&ef->address, mapsize,
 565                         1,
 566                         VM_MAPTYPE_NORMAL,
 567                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
 568                         0);
 569     if (error) {
 570         vm_object_deallocate(ef->object);
 571         kfree(ef, M_LINKER);
 572         goto out;
 573     }
 574 #else
 575     ef->address = kmalloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 576 #endif
 577     mapbase = ef->address;
 578
 579     /*
 580      * Read the text and data sections and zero the bss.
 581      */
 582     for (i = 0; i < 2; i++) {
 583         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 584         error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 585                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 586                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 587         if (error) {
 588 #ifdef SPARSE_MAPPING
 589             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 590                           (vm_offset_t) ef->address
 591                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 592             vm_object_deallocate(ef->object);
 593 #else
 594             kfree(ef->address, M_LINKER);
 595 #endif
 596             kfree(ef, M_LINKER);
 597             goto out;
 598         }
 599         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 600               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 601
 602 #ifdef SPARSE_MAPPING
 603         /*
 604          * Wire down the pages
 605          */
 606         vm_map_wire(&kernel_map,
 607                     (vm_offset_t) segbase,
 608                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 609                     0);
 610 #endif
 611     }
 612
 613     ef->dynamic = (const Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 614
 615     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_file_ops);
 616     if (lf == NULL) {
 617 #ifdef SPARSE_MAPPING
 618         vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 619                       (vm_offset_t) ef->address
 620                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 621         vm_object_deallocate(ef->object);
 622 #else
 623         kfree(ef->address, M_LINKER);
 624 #endif
 625         kfree(ef, M_LINKER);
 626         error = ENOMEM;
 627         goto out;
 628     }
 629     lf->address = ef->address;
 630     lf->size = mapsize;
 631
 632     error = parse_dynamic(lf);
 633     if (error)
 634         goto out;
 635     link_elf_reloc_local(lf);
 636     error = linker_load_dependencies(lf);
 637     if (error)
 638         goto out;
 639     error = relocate_file(lf);
 640     if (error)
 641         goto out;
 642
 643     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
 644     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
 645     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
 646         goto nosyms;
 647     shdr = kmalloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 648     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 649                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
 650                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 651     if (error)
 652         goto out;
 653     symtabindex = -1;
 654     symstrindex = -1;
 655     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
 656         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
 657             symtabindex = i;
 658             symstrindex = shdr[i].sh_link;
 659         }
 660     }
 661     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
 662         goto nosyms;
 663
 664     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
 665     ef->symbase = kmalloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 666     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
 667     ef->strbase = kmalloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 668     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 669                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
 670                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 671     if (error)
 672         goto out;
 673     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 674                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
 675                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 676     if (error)
 677         goto out;
 678
 679     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 680     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
 681     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 682     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
 683
 684 nosyms:
 685
 686     *result = lf;
 687
 688 out:
 689     if (error && lf)
 690         linker_file_unload(lf);
 691     if (shdr)
 692         kfree(shdr, M_LINKER);
 693     if (firstpage)
 694         kfree(firstpage, M_LINKER);
 695     vn_unlock(vp);
 696     vn_close(vp, FREAD);
 697
 698     return error;
 699 }
 700
 701 Elf_Addr
 702 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
 703 {
 704     elf_file_t ef;
 705
 706     ef = lf->priv;
 707 #if 0
 708     if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
 709         return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
 710 #ifdef VIMAGE
 711     if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
 712         return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
 713 #endif
 714 #endif
 715     return (x);
 716 }
 717
 718 static void
 719 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
 720 {
 721     elf_file_t ef = file->priv;
 722
 723     if (ef) {
 724 #ifdef SPARSE_MAPPING
 725         if (ef->object) {
 726             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 727                           (vm_offset_t) ef->address
 728                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 729             vm_object_deallocate(ef->object);
 730         }
 731 #else
 732         if (ef->address)
 733             kfree(ef->address, M_LINKER);
 734 #endif
 735         if (ef->symbase)
 736             kfree(ef->symbase, M_LINKER);
 737         if (ef->strbase)
 738             kfree(ef->strbase, M_LINKER);
 739         kfree(ef, M_LINKER);
 740     }
 741 }
 742
 743 static void
 744 link_elf_unload_module(linker_file_t file)
 745 {
 746     elf_file_t ef = file->priv;
 747
 748     if (ef)
 749         kfree(ef, M_LINKER);
 750     if (file->filename)
 751         preload_delete_name(file->filename);
 752 }
 753
 754 static const char *
 755 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
 756 {
 757     const Elf_Sym *ref;
 758
 759     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
 760         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
 761         return ef->strtab + ref->st_name;
 762     } else
 763         return NULL;
 764 }
 765
 766 static int
 767 relocate_file(linker_file_t lf)
 768 {
 769     elf_file_t ef = lf->priv;
 770     const Elf_Rel *rellim;
 771     const Elf_Rel *rel;
 772     const Elf_Rela *relalim;
 773     const Elf_Rela *rela;
 774     const char *symname;
 775
 776     /* Perform relocations without addend if there are any: */
 777     rel = ef->rel;
 778     if (rel) {
 779         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
 780         while (rel < rellim) {
 781             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 782                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 783                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 784                 return ENOENT;
 785             }
 786             rel++;
 787         }
 788     }
 789
 790     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 791     rela = ef->rela;
 792     if (rela) {
 793         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
 794         while (rela < relalim) {
 795             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 796                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 797                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 798                 return ENOENT;
 799             }
 800             rela++;
 801         }
 802     }
 803
 804     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
 805     rel = ef->pltrel;
 806     if (rel) {
 807         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
 808         while (rel < rellim) {
 809             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 810                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 811                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 812                 return ENOENT;
 813             }
 814             rel++;
 815         }
 816     }
 817
 818     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 819     rela = ef->pltrela;
 820     if (rela) {
 821         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
 822         while (rela < relalim) {
 823             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 824             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 825                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 826                 return ENOENT;
 827             }
 828             rela++;
 829         }
 830     }
 831
 832     return 0;
 833 }
 834
 835 /*
 836  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
 837  * this.  It is specified by the System V ABI.
 838  */
 839 static unsigned long
 840 elf_hash(const char *name)
 841 {
 842     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
 843     unsigned long h = 0;
 844     unsigned long g;
 845
 846     while (*p != '\0') {
 847         h = (h << 4) + *p++;
 848         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
 849             h ^= g >> 24;
 850         h &= ~g;
 851     }
 852     return h;
 853 }
 854
 855 int
 856 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
 857 {
 858     elf_file_t ef = lf->priv;
 859     unsigned long symnum;
 860     const Elf_Sym* symp;
 861     const char *strp;
 862     unsigned long hash;
 863     int i;
 864
 865     /* If we don't have a hash, bail. */
 866     if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
 867         kprintf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
 868         return ENOENT;
 869     }
 870
 871     /* First, search hashed global symbols */
 872     hash = elf_hash(name);
 873     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
 874
 875     while (symnum != STN_UNDEF) {
 876         if (symnum >= ef->nchains) {
 877             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 878             return ENOENT;
 879         }
 880
 881         symp = ef->symtab + symnum;
 882         if (symp->st_name == 0) {
 883             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 884             return ENOENT;
 885         }
 886
 887         strp = ef->strtab + symp->st_name;
 888
 889         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 890             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 891                 (symp->st_value != 0 &&
 892                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)
 893              ) {
 894                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 895                 return 0;
 896             } else {
 897                 return ENOENT;
 898             }
 899         }
 900
 901         symnum = ef->chains[symnum];
 902     }
 903
 904     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
 905     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 906         return ENOENT;
 907
 908     /* Exhaustive search */
 909     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
 910         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
 911         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 912             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 913                 (symp->st_value != 0 &&
 914                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
 915                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 916                 return 0;
 917             } else {
 918                 return ENOENT;
 919             }
 920         }
 921     }
 922     return ENOENT;
 923 }
 924
 925 static int
 926 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t *symval)
 927 {
 928     elf_file_t      ef = lf->priv;
 929     const Elf_Sym  *es = (const Elf_Sym *)sym;
 930
 931     if (es >= ef->symtab && ((es - ef->symtab) < ef->nchains)) {
 932         symval->name = ef->strtab + es->st_name;
 933         symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
 934         symval->size = es->st_size;
 935         return 0;
 936     }
 937     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 938         return ENOENT;
 939     if (es >= ef->ddbsymtab && ((es - ef->ddbsymtab) < ef->ddbsymcnt)) {
 940         symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
 941         symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
 942         symval->size = es->st_size;
 943         return 0;
 944     }
 945     return ENOENT;
 946 }
 947
 948 static int
 949 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
 950                        c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
 951 {
 952     elf_file_t      ef = lf->priv;
 953     u_long          off = (uintptr_t)(void *)value;
 954     u_long          diff = off;
 955     u_long          st_value;
 956     const Elf_Sym  *es;
 957     const Elf_Sym  *best = 0;
 958     int             i;
 959
 960     for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
 961         if (es->st_name == 0)
 962             continue;
 963         st_value = es->st_value + (uintptr_t)(void *)ef->address;
 964         if (off >= st_value) {
 965             if (off - st_value < diff) {
 966                 diff = off - st_value;
 967                 best = es;
 968                 if (diff == 0)
 969                     break;
 970             } else if (off - st_value == diff) {
 971                 best = es;
 972             }
 973         }
 974     }
 975     if (best == 0)
 976         *diffp = off;
 977     else
 978         *diffp = diff;
 979     *sym = (c_linker_sym_t) best;
 980
 981     return 0;
 982 }
 983
 984 /*
 985  * Look up a linker set on an ELF system.
 986  */
 987 static int
 988 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
 989                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
 990 {
 991     c_linker_sym_t  sym;
 992     linker_symval_t symval;
 993     char           *setsym;
 994     void          **start, **stop;
 995     int             len, error = 0, count;
 996
 997     len = strlen(name) + sizeof("__start_set_");        /* sizeof includes \0 */
 998     setsym = kmalloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
 999
1000     /* get address of first entry */
1001     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1002     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1003     if (error)
1004         goto out;
1005     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1006     if (symval.value == 0) {
1007         error = ESRCH;
1008         goto out;
1009     }
1010     start = (void **)symval.value;
1011
1012     /* get address of last entry */
1013     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1014     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1015     if (error)
1016         goto out;
1017     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1018     if (symval.value == 0) {
1019         error = ESRCH;
1020         goto out;
1021     }
1022     stop = (void **)symval.value;
1023
1024     /* and the number of entries */
1025     count = stop - start;
1026
1027     /* and copy out */
1028     if (startp)
1029         *startp = start;
1030     if (stopp)
1031         *stopp = stop;
1032     if (countp)
1033         *countp = count;
1034
1035 out:
1036     kfree(setsym, M_LINKER);
1037     return error;
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1042  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1043  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1044  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1045  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1046  */
1047 static int
1048 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *result)
1049 {
1050     elf_file_t      ef = lf->priv;
1051     const Elf_Sym  *sym;
1052     const char     *symbol;
1053
1054     /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1055     if (symidx >= ef->nchains)
1056         return (ENOENT);
1057
1058     sym = ef->symtab + symidx;
1059
1060     /*
1061      * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1062      * fail because it may not be found through the hash table.
1063      */
1064     if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1065         /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1066         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1067             return (ENOENT);
1068         return ((Elf_Addr) ef->address + sym->st_value);
1069     }
1070     /*
1071      * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1072      * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1073      * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1074      * always be added.
1075      */
1076
1077     symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1078
1079     /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1080     if (*symbol == 0)
1081         return (ENOENT);
1082
1083     return (linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps, (caddr_t *)result));
1084 }
1085 static void
1086 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1087 {
1088     elf_file_t ef = lf->priv;
1089     const Elf_Rel *rellim;
1090     const Elf_Rel *rel;
1091     const Elf_Rela *relalim;
1092     const Elf_Rela *rela;
1093
1094     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1095     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1096         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1097         while (rel < rellim) {
1098             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1099                             elf_lookup);
1100             rel++;
1101         }
1102     }
1103
1104     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1105     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1106         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1107         while (rela < relalim) {
1108             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1109                             elf_lookup);
1110             rela++;
1111         }
1112     }
1113 }