usr.bin/crunch/crunchide/exec_elf64.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1997 Christopher G. Demetriou.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  13  *    must display the following acknowledgement:
  14  *      This product includes software developed by Christopher G. Demetriou
  15  *      for the NetBSD Project.
  16  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  17  *    derived from this software without specific prior written permission
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #ifdef __x86_64__
  32 #define ELFSIZE         64
  33 #endif
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/endian.h>
  37 #include <sys/stat.h>
  38
  39 #include <errno.h>
  40 #include <limits.h>
  41 #include <stddef.h>
  42 #include <stdio.h>
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <string.h>
  45 #include <unistd.h>
  46
  47 #include "extern.h"
  48
  49 #if (defined(NLIST_ELF64) && (ELFSIZE == 64))
  50
  51 #define __ELF_WORD_SIZE ELFSIZE
  52 #if (ELFSIZE == 64)
  53 #include <sys/elf64.h>
  54 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be64toh(x) : le64toh(x))
  55 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe64(x) : htole64(x))
  56 /* elf64 Elf64_Word are 32 bits */
  57 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  58 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  59 #endif
  60 #include <sys/elf_generic.h>
  61
  62 #define CONCAT(x,y)     __CONCAT(x,y)
  63 #define ELFNAME(x)      CONCAT(elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  64 #define ELFNAME2(x,y)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,y))))
  65 #define ELFNAMEEND(x)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,ELFSIZE))
  66 #define ELFDEFNNAME(x)  CONCAT(ELF,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  67
  68 #define xe16toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be16toh(x) : le16toh(x))
  69 #define xe32toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  70 #define htoxe32(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  71
  72 struct shlayout {
  73         Elf_Shdr *shdr;
  74         void *bufp;
  75 };
  76
  77 static ssize_t
  78 xreadatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  79 {
  80         ssize_t rv;
  81
  82         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
  83                 perror(fn);
  84                 return -1;
  85         }
  86         if ((size_t)(rv = read(fd, buf, size)) != size) {
  87                 fprintf(stderr, "%s: read error: %s\n", fn,
  88                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short read");
  89                 return -1;
  90         }
  91         return size;
  92 }
  93
  94 static ssize_t
  95 xwriteatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  96 {
  97         ssize_t rv;
  98
  99         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 100                 perror(fn);
 101                 return -1;
 102         }
 103         if ((size_t)(rv = write(fd, buf, size)) != size) {
 104                 fprintf(stderr, "%s: write error: %s\n", fn,
 105                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short write");
 106                 return -1;
 107         }
 108         return size;
 109 }
 110
 111 static void *
 112 xmalloc(size_t size, const char *fn, const char *use)
 113 {
 114         void *rv;
 115
 116         rv = malloc(size);
 117         if (rv == NULL)
 118                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (allocating for %s)\n",
 119                     fn, use);
 120         return (rv);
 121 }
 122
 123 static void *
 124 xrealloc(void *ptr, size_t size, const char *fn, const char *use)
 125 {
 126         void *rv;
 127
 128         rv = realloc(ptr, size);
 129         if (rv == NULL) {
 130                 free(ptr);
 131                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (reallocating for %s)\n",
 132                     fn, use);
 133         }
 134         return (rv);
 135 }
 136
 137 int
 138 ELFNAMEEND(check)(int fd, const char *fn)
 139 {
 140         Elf_Ehdr eh;
 141         struct stat sb;
 142         unsigned char data;
 143
 144         /*
 145          * Check the header to maek sure it's an ELF file (of the
 146          * appropriate size).
 147          */
 148         if (fstat(fd, &sb) == -1)
 149                 return 0;
 150         if (sb.st_size < (off_t)(sizeof eh))
 151                 return 0;
 152         if (read(fd, &eh, sizeof eh) != sizeof eh)
 153                 return 0;
 154
 155         if (IS_ELF(eh) == 0)
 156                 return 0;
 157
 158         data = eh.e_ident[EI_DATA];
 159
 160         switch (xe16toh(eh.e_machine)) {
 161         case EM_386: break;
 162         case EM_ALPHA: break;
 163 #ifndef EM_AARCH64
 164 #define EM_AARCH64      183
 165 #endif
 166         case EM_AARCH64: break;
 167 #ifndef EM_ARM
 168 #define EM_ARM          40
 169 #endif
 170         case EM_ARM: break;
 171 #ifndef EM_MIPS
 172 #define EM_MIPS         8
 173 #endif
 174 #ifndef EM_MIPS_RS4_BE          /* same as EM_MIPS_RS3_LE */
 175 #define EM_MIPS_RS4_BE  10
 176 #endif
 177         case EM_MIPS: break;
 178         case /* EM_MIPS_RS3_LE */ EM_MIPS_RS4_BE: break;
 179 #ifndef EM_PPC
 180 #define EM_PPC          20
 181 #endif
 182         case EM_PPC: break;
 183 #ifndef EM_PPC64
 184 #define EM_PPC64        21
 185 #endif
 186         case EM_PPC64: break;
 187 #ifndef EM_SPARCV9
 188 #define EM_SPARCV9      43
 189 #endif
 190         case EM_SPARCV9: break;
 191 #ifndef EM_X86_64
 192 #define EM_X86_64       62
 193 #endif
 194         case EM_X86_64: break;
 195 /*        ELFDEFNNAME(MACHDEP_ID_CASES) */
 196
 197         default:
 198                 return 0;
 199         }
 200
 201         return 1;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * This function 'hides' (some of) ELF executable file's symbols.
 206  * It hides them by renaming them to "_$$hide$$ <filename> <symbolname>".
 207  * Symbols in the global keep list, or which are marked as being undefined,
 208  * are left alone.
 209  *
 210  * An old version of this code shuffled various tables around, turning
 211  * global symbols to be hidden into local symbols.  That lost on the
 212  * mips, because CALL16 relocs must reference global symbols, and, if
 213  * those symbols were being hidden, they were no longer global.
 214  *
 215  * The new renaming behaviour doesn't take global symbols out of the
 216  * namespace.  However, it's ... unlikely that there will ever be
 217  * any collisions in practice because of the new method.
 218  */
 219 int
 220 ELFNAMEEND(hide)(int fd, const char *fn)
 221 {
 222         Elf_Ehdr ehdr;
 223         struct shlayout *layoutp = NULL;
 224         Elf_Shdr *shdrp = NULL, *symtabshdr, *strtabshdr, *shstrtabshdr;
 225         Elf_Shdr shdrshdr;
 226         Elf_Sym *symtabp = NULL;
 227         char *shstrtabp = NULL, *strtabp = NULL;
 228         Elf_Size nsyms, ewi;
 229         Elf_Off off;
 230         ssize_t shdrsize;
 231         int rv, i, weird, l, m, r, strtabidx;
 232         size_t nstrtab_size, nstrtab_nextoff, fn_size, size;
 233         char *nstrtabp = NULL;
 234         unsigned char data;
 235         const char *weirdreason = NULL;
 236         void *buf;
 237         Elf_Half shnum;
 238
 239         rv = 0;
 240         if (xreadatoff(fd, &ehdr, 0, sizeof ehdr, fn) != sizeof ehdr)
 241                 goto bad;
 242
 243         data = ehdr.e_ident[EI_DATA];
 244         shnum = xe16toh(ehdr.e_shnum);
 245
 246         shdrsize = shnum * xe16toh(ehdr.e_shentsize);
 247         if ((shdrp = xmalloc(shdrsize, fn, "section header table")) == NULL)
 248                 goto bad;
 249         if (xreadatoff(fd, shdrp, xewtoh(ehdr.e_shoff), shdrsize, fn) !=
 250             shdrsize)
 251                 goto bad;
 252
 253         symtabshdr = strtabshdr = shstrtabshdr = NULL;
 254         weird = 0;
 255         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 256                 switch (xe32toh(shdrp[i].sh_type)) {
 257                 case SHT_SYMTAB:
 258                         if (symtabshdr != NULL) {
 259                                 weird = 1;
 260                                 weirdreason = "multiple symbol tables";
 261                         }
 262                         symtabshdr = &shdrp[i];
 263                         strtabshdr = &shdrp[xe32toh(shdrp[i].sh_link)];
 264                         break;
 265                 case SHT_STRTAB:
 266                         if (i == xe16toh(ehdr.e_shstrndx))
 267                                 shstrtabshdr = &shdrp[i];
 268                         break;
 269                 }
 270         }
 271         if (symtabshdr == NULL)
 272                 goto out;
 273         if (strtabshdr == NULL) {
 274                 weird = 1;
 275                 weirdreason = "string table does not exist";
 276         }
 277         if (shstrtabshdr == NULL) {
 278                 weird = 1;
 279                 weirdreason = "section header string table does not exist";
 280         }
 281         if (weirdreason == NULL)
 282                 weirdreason = "unsupported";
 283         if (weird) {
 284                 fprintf(stderr, "%s: weird executable (%s)\n", fn, weirdreason);
 285                 goto bad;
 286         }
 287
 288         /*
 289          * sort section layout table by offset
 290          */
 291         layoutp = xmalloc((shnum + 1) * sizeof(struct shlayout),
 292             fn, "layout table");
 293         if (layoutp == NULL)
 294                 goto bad;
 295
 296         /* add a pseudo entry to represent the section header table */
 297         shdrshdr.sh_offset = ehdr.e_shoff;
 298         shdrshdr.sh_size = htoxew(shdrsize);
 299         shdrshdr.sh_addralign = htoxew(ELFSIZE / 8);
 300         layoutp[shnum].shdr = &shdrshdr;
 301
 302         /* insert and sort normal section headers */
 303         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 304                 l = i + 1;
 305                 r = shnum;
 306                 while (l <= r) {
 307                         m = ( l + r) / 2;
 308                         if (xewtoh(shdrp[i].sh_offset) >
 309                             xewtoh(layoutp[m].shdr->sh_offset))
 310                                 l = m + 1;
 311                         else
 312                                 r = m - 1;
 313                 }
 314
 315                 if (r != i) {
 316                         memmove(&layoutp[i], &layoutp[i + 1],
 317                             sizeof(struct shlayout) * (r - i));
 318                 }
 319
 320                 layoutp[r].shdr = &shdrp[i];
 321                 layoutp[r].bufp = NULL;
 322         }
 323         ++shnum;
 324
 325         /*
 326          * load up everything we need
 327          */
 328
 329         /* load section string table for debug use */
 330         if ((shstrtabp = xmalloc(xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn,
 331             "section string table")) == NULL)
 332                 goto bad;
 333         if ((size_t)xreadatoff(fd, shstrtabp, xewtoh(shstrtabshdr->sh_offset),
 334             xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn) != xewtoh(shstrtabshdr->sh_size))
 335                 goto bad;
 336
 337         /* we need symtab, strtab, and everything behind strtab */
 338         strtabidx = INT_MAX;
 339         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 340                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr) {
 341                         /* not load section header again */
 342                         layoutp[i].bufp = shdrp;
 343                         continue;
 344                 }
 345                 if (layoutp[i].shdr == shstrtabshdr) {
 346                         /* not load section string table again */
 347                         layoutp[i].bufp = shstrtabp;
 348                         continue;
 349                 }
 350
 351                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 352                         strtabidx = i;
 353                 if (layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 354                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 355                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 356                         layoutp[i].bufp = xmalloc(size, fn,
 357                             shstrtabp + xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_name));
 358                         if (layoutp[i].bufp == NULL)
 359                                 goto bad;
 360                         if ((size_t)xreadatoff(fd, layoutp[i].bufp, off, size, fn) !=
 361                             size)
 362                                 goto bad;
 363
 364                         /* set symbol table and string table */
 365                         if (layoutp[i].shdr == symtabshdr)
 366                                 symtabp = layoutp[i].bufp;
 367                         else if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 368                                 strtabp = layoutp[i].bufp;
 369                 }
 370         }
 371
 372         nstrtab_size = 256;
 373         nstrtabp = xmalloc(nstrtab_size, fn, "new string table");
 374         if (nstrtabp == NULL)
 375                 goto bad;
 376         nstrtab_nextoff = 0;
 377
 378         fn_size = strlen(fn);
 379
 380         /* Prepare data structures for symbol movement. */
 381         nsyms = xewtoh(symtabshdr->sh_size) / xewtoh(symtabshdr->sh_entsize);
 382
 383         /* move symbols, making them local */
 384         for (ewi = 0; ewi < nsyms; ewi++) {
 385                 Elf_Sym *sp = &symtabp[ewi];
 386                 const char *symname = strtabp + xe32toh(sp->st_name);
 387                 size_t newent_len;
 388                 /*
 389                  * make sure there's size for the next entry, even if it's
 390                  * as large as it can be.
 391                  *
 392                  * "_$$hide$$ <filename> <symname><NUL>" ->
 393                  *    9 + 3 + sizes of fn and sym name
 394                  */
 395                 while ((nstrtab_size - nstrtab_nextoff) <
 396                     strlen(symname) + fn_size + 12) {
 397                         nstrtab_size *= 2;
 398                         nstrtabp = xrealloc(nstrtabp, nstrtab_size, fn,
 399                             "new string table");
 400                         if (nstrtabp == NULL)
 401                                 goto bad;
 402                 }
 403
 404                 sp->st_name = htowew(nstrtab_nextoff);
 405
 406                 /* if it's a keeper or is undefined, don't rename it. */
 407                 if (in_keep_list(symname) ||
 408                     (xe16toh(sp->st_shndx) == SHN_UNDEF)) {
 409                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 410                             "%s", symname) + 1;
 411                 } else {
 412                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 413                             "_$$hide$$ %s %s", fn, symname) + 1;
 414                 }
 415                 nstrtab_nextoff += newent_len;
 416         }
 417         strtabshdr->sh_size = htoxew(nstrtab_nextoff);
 418
 419         /*
 420          * update section header table in ascending order of offset
 421          */
 422         for (i = strtabidx + 1; i < shnum; i++) {
 423                 Elf_Off off, align;
 424                 off = xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_offset) +
 425                     xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_size);
 426                 align = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_addralign);
 427                 off = (off + (align - 1)) & ~(align - 1);
 428                 layoutp[i].shdr->sh_offset = htoxew(off);
 429         }
 430
 431         /*
 432          * write data to the file in descending order of offset
 433          */
 434         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 435                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 436                         /* new string table */
 437                         buf = nstrtabp;
 438                 } else
 439                         buf = layoutp[i].bufp;
 440
 441                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr ||
 442                     layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 443                         if (buf == NULL)
 444                                 goto bad;
 445
 446                         /*
 447                          * update the offset of section header table in elf
 448                          * header if needed.
 449                          */
 450                         if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr &&
 451                             ehdr.e_shoff != shdrshdr.sh_offset) {
 452                                 ehdr.e_shoff = shdrshdr.sh_offset;
 453                                 off = offsetof(Elf_Ehdr, e_shoff);
 454                                 size = sizeof(Elf_Off);
 455                                 if ((size_t)xwriteatoff(fd, &ehdr.e_shoff, off, size,
 456                                     fn) != size)
 457                                         goto bad;
 458                         }
 459
 460                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 461                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 462                         if ((size_t)xwriteatoff(fd, buf, off, size, fn) != size)
 463                                 goto bad;
 464                 }
 465         }
 466
 467 out:
 468         if (layoutp != NULL) {
 469                 for (i = 0; i < shnum; i++) {
 470                         if (layoutp[i].bufp != NULL)
 471                                 free(layoutp[i].bufp);
 472                 }
 473                 free(layoutp);
 474         }
 475         free(nstrtabp);
 476         return (rv);
 477
 478 bad:
 479         rv = 1;
 480         goto out;
 481 }
 482
 483 #endif /* include this size of ELF */