libexec/rtld-elf/amd64/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: src/libexec/rtld-elf/amd64/reloc.c,v 1.18 2006/03/28 06:09:24 davidxu Exp $
  26  * $DragonFly: src/libexec/rtld-elf/amd64/reloc.c,v 1.1 2006/07/27 00:40:35 corecode Exp $
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Dynamic linker for ELF.
  31  *
  32  * John Polstra <jdp@polstra.com>.
  33  */
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/mman.h>
  37 #include <sys/tls.h>
  38
  39 #include <machine/sysarch.h>
  40 #include <machine/tls.h>
  41
  42 #include <dlfcn.h>
  43 #include <err.h>
  44 #include <errno.h>
  45 #include <fcntl.h>
  46 #include <stdarg.h>
  47 #include <stdio.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include <string.h>
  50 #include <unistd.h>
  51
  52 #include "debug.h"
  53 #include "rtld.h"
  54
  55 /*
  56  * Process the special R_X86_64_COPY relocations in the main program.  These
  57  * copy data from a shared object into a region in the main program's BSS
  58  * segment.
  59  *
  60  * Returns 0 on success, -1 on failure.
  61  */
  62 int
  63 do_copy_relocations(Obj_Entry *dstobj)
  64 {
  65     const Elf_Rela *relalim;
  66     const Elf_Rela *rela;
  67
  68     assert(dstobj->mainprog);   /* COPY relocations are invalid elsewhere */
  69
  70     relalim = (const Elf_Rela *) ((caddr_t) dstobj->rela + dstobj->relasize);
  71     for (rela = dstobj->rela;  rela < relalim;  rela++) {
  72         if (ELF_R_TYPE(rela->r_info) == R_X86_64_COPY) {
  73             void *dstaddr;
  74             const Elf_Sym *dstsym;
  75             const char *name;
  76             unsigned long hash;
  77             size_t size;
  78             const void *srcaddr;
  79             const Elf_Sym *srcsym;
  80             Obj_Entry *srcobj;
  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
  88             for (srcobj = dstobj->next;  srcobj != NULL;  srcobj = srcobj->next)
  89                 if ((srcsym = symlook_obj(name, hash, srcobj, false)) != NULL)
  90                     break;
  91
  92             if (srcobj == NULL) {
  93                 _rtld_error("Undefined symbol \"%s\" referenced from COPY"
  94                   " relocation in %s", name, dstobj->path);
  95                 return -1;
  96             }
  97
  98             srcaddr = (const void *) (srcobj->relocbase + srcsym->st_value);
  99             memcpy(dstaddr, srcaddr, size);
 100         }
 101     }
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 /* Initialize the special GOT entries. */
 107 void
 108 init_pltgot(Obj_Entry *obj)
 109 {
 110     if (obj->pltgot != NULL) {
 111         obj->pltgot[1] = (Elf_Addr) obj;
 112         obj->pltgot[2] = (Elf_Addr) &_rtld_bind_start;
 113     }
 114 }
 115
 116 /* Process the non-PLT relocations. */
 117 int
 118 reloc_non_plt(Obj_Entry *obj, Obj_Entry *obj_rtld)
 119 {
 120         const Elf_Rela *relalim;
 121         const Elf_Rela *rela;
 122         SymCache *cache;
 123         int bytes = obj->nchains * sizeof(SymCache);
 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         cache = mmap(NULL, bytes, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON, -1, 0);
 131         if (cache == MAP_FAILED)
 132             cache = NULL;
 133
 134         relalim = (const Elf_Rela *) ((caddr_t) obj->rela + obj->relasize);
 135         for (rela = obj->rela;  rela < relalim;  rela++) {
 136             Elf_Addr *where = (Elf_Addr *) (obj->relocbase + rela->r_offset);
 137             Elf32_Addr *where32 = (Elf32_Addr *)where;
 138
 139             switch (ELF_R_TYPE(rela->r_info)) {
 140
 141             case R_X86_64_NONE:
 142                 break;
 143
 144             case R_X86_64_64:
 145                 {
 146                     const Elf_Sym *def;
 147                     const Obj_Entry *defobj;
 148
 149                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 150                       false, cache);
 151                     if (def == NULL)
 152                         goto done;
 153
 154                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
 155                 }
 156                 break;
 157
 158             case R_X86_64_PC32:
 159                 /*
 160                  * I don't think the dynamic linker should ever see this
 161                  * type of relocation.  But the binutils-2.6 tools sometimes
 162                  * generate it.
 163                  */
 164                 {
 165                     const Elf_Sym *def;
 166                     const Obj_Entry *defobj;
 167
 168                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 169                       false, cache);
 170                     if (def == NULL)
 171                         goto done;
 172
 173                     *where32 = (Elf32_Addr) (unsigned long) (defobj->relocbase +
 174                         def->st_value + rela->r_addend - (Elf_Addr) where);
 175                 }
 176                 break;
 177         /* missing: R_X86_64_GOT32 R_X86_64_PLT32 */
 178
 179             case R_X86_64_COPY:
 180                 /*
 181                  * These are deferred until all other relocations have
 182                  * been done.  All we do here is make sure that the COPY
 183                  * relocation is not in a shared library.  They are allowed
 184                  * only in executable files.
 185                  */
 186                 if (!obj->mainprog) {
 187                     _rtld_error("%s: Unexpected R_X86_64_COPY relocation"
 188                       " in shared library", obj->path);
 189                     goto done;
 190                 }
 191                 break;
 192
 193             case R_X86_64_GLOB_DAT:
 194                 {
 195                     const Elf_Sym *def;
 196                     const Obj_Entry *defobj;
 197
 198                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 199                       false, cache);
 200                     if (def == NULL)
 201                         goto done;
 202
 203                     *where = (Elf_Addr) (defobj->relocbase + def->st_value);
 204                 }
 205                 break;
 206
 207             case R_X86_64_TPOFF64:
 208                 {
 209                     const Elf_Sym *def;
 210                     const Obj_Entry *defobj;
 211
 212                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 213                       false, cache);
 214                     if (def == NULL)
 215                         goto done;
 216
 217                     /*
 218                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
 219                      * see the first relocation that references the
 220                      * TLS block. This allows us to support (small
 221                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
 222                      * modules. If we run out of space, we generate an
 223                      * error.
 224                      */
 225                     if (!defobj->tls_done) {
 226                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
 227                             _rtld_error("%s: No space available for static "
 228                                         "Thread Local Storage", obj->path);
 229                             goto done;
 230                         }
 231                     }
 232
 233                     *where = (Elf_Addr) (def->st_value - defobj->tlsoffset +
 234                                          rela->r_addend);
 235                 }
 236                 break;
 237
 238             case R_X86_64_TPOFF32:
 239                 {
 240                     const Elf_Sym *def;
 241                     const Obj_Entry *defobj;
 242
 243                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 244                       false, cache);
 245                     if (def == NULL)
 246                         goto done;
 247
 248                     /*
 249                      * We lazily allocate offsets for static TLS as we
 250                      * see the first relocation that references the
 251                      * TLS block. This allows us to support (small
 252                      * amounts of) static TLS in dynamically loaded
 253                      * modules. If we run out of space, we generate an
 254                      * error.
 255                      */
 256                     if (!defobj->tls_done) {
 257                         if (!allocate_tls_offset((Obj_Entry*) defobj)) {
 258                             _rtld_error("%s: No space available for static "
 259                                         "Thread Local Storage", obj->path);
 260                             goto done;
 261                         }
 262                     }
 263
 264                     *where32 = (Elf32_Addr) (def->st_value -
 265                                              defobj->tlsoffset +
 266                                              rela->r_addend);
 267                 }
 268                 break;
 269
 270             case R_X86_64_DTPMOD64:
 271                 {
 272                     const Elf_Sym *def;
 273                     const Obj_Entry *defobj;
 274
 275                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 276                       false, cache);
 277                     if (def == NULL)
 278                         goto done;
 279
 280                     *where += (Elf_Addr) defobj->tlsindex;
 281                 }
 282                 break;
 283
 284             case R_X86_64_DTPOFF64:
 285                 {
 286                     const Elf_Sym *def;
 287                     const Obj_Entry *defobj;
 288
 289                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 290                       false, cache);
 291                     if (def == NULL)
 292                         goto done;
 293
 294                     *where += (Elf_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
 295                 }
 296                 break;
 297
 298             case R_X86_64_DTPOFF32:
 299                 {
 300                     const Elf_Sym *def;
 301                     const Obj_Entry *defobj;
 302
 303                     def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj,
 304                       false, cache);
 305                     if (def == NULL)
 306                         goto done;
 307
 308                     *where32 += (Elf32_Addr) (def->st_value + rela->r_addend);
 309                 }
 310                 break;
 311
 312             case R_X86_64_RELATIVE:
 313                 *where = (Elf_Addr)(obj->relocbase + rela->r_addend);
 314                 break;
 315
 316         /* 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 */
 317
 318             default:
 319                 _rtld_error("%s: Unsupported relocation type %u"
 320                   " in non-PLT relocations\n", obj->path,
 321                   (unsigned int)ELF_R_TYPE(rela->r_info));
 322                 goto done;
 323             }
 324         }
 325         r = 0;
 326 done:
 327         if (cache)
 328             munmap(cache, bytes);
 329         return(r);
 330 }
 331
 332 /* Process the PLT relocations. */
 333 int
 334 reloc_plt(Obj_Entry *obj)
 335 {
 336     const Elf_Rela *relalim;
 337     const Elf_Rela *rela;
 338
 339     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
 340     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
 341         Elf_Addr *where;
 342
 343         assert(ELF_R_TYPE(rela->r_info) == R_X86_64_JMP_SLOT);
 344
 345         /* Relocate the GOT slot pointing into the PLT. */
 346         where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
 347         *where += (Elf_Addr)obj->relocbase;
 348     }
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 /* Relocate the jump slots in an object. */
 353 int
 354 reloc_jmpslots(Obj_Entry *obj)
 355 {
 356     const Elf_Rela *relalim;
 357     const Elf_Rela *rela;
 358
 359     if (obj->jmpslots_done)
 360         return 0;
 361     relalim = (const Elf_Rela *)((char *)obj->pltrela + obj->pltrelasize);
 362     for (rela = obj->pltrela;  rela < relalim;  rela++) {
 363         Elf_Addr *where, target;
 364         const Elf_Sym *def;
 365         const Obj_Entry *defobj;
 366
 367         assert(ELF_R_TYPE(rela->r_info) == R_X86_64_JMP_SLOT);
 368         where = (Elf_Addr *)(obj->relocbase + rela->r_offset);
 369         def = find_symdef(ELF_R_SYM(rela->r_info), obj, &defobj, true, NULL);
 370         if (def == NULL)
 371             return -1;
 372         target = (Elf_Addr)(defobj->relocbase + def->st_value + rela->r_addend);
 373         reloc_jmpslot(where, target);
 374     }
 375     obj->jmpslots_done = true;
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 void *__tls_get_addr(tls_index *ti)
 380 {
 381     struct tls_tcb *tcb;
 382
 383     tcb = tls_get_tcb();
 384     return tls_get_addr_common(&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
 385 }
 386
 387 void *
 388 __tls_get_addr_tcb(struct tls_tcb *tcb, tls_index *ti)
 389 {
 390     return tls_get_addr_common(&tcb->tcb_dtv, ti->ti_module, ti->ti_offset);
 391 }