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 #if defined(__amd64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
  54 #include <stdio.h>
  55 #endif
  56
  57 static int      link_elf_preload_file(const char *, linker_file_t *);
  58 static int      link_elf_preload_finish(linker_file_t);
  59 static int      link_elf_load_file(const char*, linker_file_t*);
  60 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
  61                                        c_linker_sym_t*);
  62 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
  63 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
  64                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
  65
  66 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
  67 static void     link_elf_unload_module(linker_file_t);
  68 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
  69                         void ***, void ***, int *);
  70 static int      elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *);
  71 static void link_elf_reloc_local(linker_file_t lf);
  72
  73 static struct linker_class_ops link_elf_class_ops = {
  74     link_elf_load_file,
  75     link_elf_preload_file,
  76 };
  77
  78 static struct linker_file_ops link_elf_file_ops = {
  79     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  80     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  81     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  82     .unload = link_elf_unload_file,
  83     .lookup_set = link_elf_lookup_set
  84 };
  85
  86 static struct linker_file_ops link_elf_module_ops = {
  87     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  88     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  89     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  90     .preload_finish = link_elf_preload_finish,
  91     .unload = link_elf_unload_module,
  92     .lookup_set = link_elf_lookup_set,
  93 };
  94
  95 typedef struct elf_file {
  96     caddr_t             address;        /* Relocation address */
  97 #ifdef SPARSE_MAPPING
  98     vm_object_t         object;         /* VM object to hold file pages */
  99 #endif
 100     const Elf_Dyn*      dynamic;        /* Symbol table etc. */
 101     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
 102     Elf_Hashelt         nchains;
 103     const Elf_Hashelt*  buckets;
 104     const Elf_Hashelt*  chains;
 105     caddr_t             hash;
 106     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
 107     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
 108     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
 109     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
 110     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
 111     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 112     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
 113     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 114     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
 115     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
 116     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
 117     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
 118     caddr_t             modptr;
 119     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
 120     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 121     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
 122     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 123     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 124     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
 125 } *elf_file_t;
 126
 127 static int              parse_dynamic(linker_file_t lf);
 128 static int              relocate_file(linker_file_t lf);
 129 static int              parse_module_symbols(linker_file_t lf);
 130
 131 /*
 132  * The kernel symbol table starts here.
 133  */
 134 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 135
 136 static void
 137 link_elf_init(void* arg)
 138 {
 139     Elf_Dyn     *dp;
 140     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
 141     elf_file_t  ef;
 142     char        *modname;
 143
 144 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 145     linker_add_class("elf32", NULL, &link_elf_class_ops);
 146 #else
 147     linker_add_class("elf64", NULL, &link_elf_class_ops);
 148 #endif
 149
 150     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
 151     if (dp) {
 152         ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_INTWAIT | M_ZERO);
 153         ef->address = 0;
 154 #ifdef SPARSE_MAPPING
 155         ef->object = 0;
 156 #endif
 157         ef->dynamic = dp;
 158         modname = NULL;
 159         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 160         if (modptr)
 161             modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 162         if (modname == NULL)
 163             modname = "kernel";
 164         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, ef, &link_elf_file_ops);
 165         if (linker_kernel_file == NULL)
 166             panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
 167         parse_dynamic(linker_kernel_file);
 168 #if defined(__amd64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
 169         fprintf(stderr, "WARNING: KERNBASE being used\n");
 170 #endif
 171         linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
 172         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 173
 174         if (modptr) {
 175             ef->modptr = modptr;
 176             baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 177             if (baseptr)
 178                 linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 179             sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 180             if (sizeptr)
 181                 linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 182         }
 183         parse_module_symbols(linker_kernel_file);
 184         linker_current_file = linker_kernel_file;
 185         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 186     }
 187 }
 188
 189 SYSINIT(link_elf, SI_BOOT2_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
 190
 191 static int
 192 parse_module_symbols(linker_file_t lf)
 193 {
 194     elf_file_t ef = lf->priv;
 195     caddr_t     pointer;
 196     caddr_t     ssym, esym, base;
 197     caddr_t     strtab;
 198     int         strcnt;
 199     Elf_Sym*    symtab;
 200     int         symcnt;
 201
 202     if (ef->modptr == NULL)
 203         return 0;
 204     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
 205     if (pointer == NULL)
 206         return 0;
 207     ssym = *(caddr_t *)pointer;
 208     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
 209     if (pointer == NULL)
 210         return 0;
 211     esym = *(caddr_t *)pointer;
 212
 213     base = ssym;
 214
 215     symcnt = *(long *)base;
 216     base += sizeof(long);
 217     symtab = (Elf_Sym *)base;
 218     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 219
 220     if (base > esym || base < ssym) {
 221         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 222         return EINVAL;
 223     }
 224
 225     strcnt = *(long *)base;
 226     base += sizeof(long);
 227     strtab = base;
 228     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 229
 230     if (base > esym || base < ssym) {
 231         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 232         return EINVAL;
 233     }
 234
 235     ef->ddbsymtab = symtab;
 236     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 237     ef->ddbstrtab = strtab;
 238     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 239
 240     return 0;
 241 }
 242
 243 static int
 244 parse_dynamic(linker_file_t lf)
 245 {
 246     elf_file_t ef = lf->priv;
 247     const Elf_Dyn *dp;
 248     int plttype = DT_REL;
 249
 250     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 251         switch (dp->d_tag) {
 252         case DT_HASH:
 253         {
 254             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 255             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 256                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 257             ef->nbuckets = hashtab[0];
 258             ef->nchains = hashtab[1];
 259             ef->buckets = hashtab + 2;
 260             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 261             break;
 262         }
 263         case DT_STRTAB:
 264             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 265             break;
 266         case DT_STRSZ:
 267             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 268             break;
 269         case DT_SYMTAB:
 270             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 271             break;
 272         case DT_SYMENT:
 273             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 274                 return ENOEXEC;
 275             break;
 276         case DT_PLTGOT:
 277             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 278             break;
 279         case DT_REL:
 280             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 281             break;
 282         case DT_RELSZ:
 283             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 284             break;
 285         case DT_RELENT:
 286             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 287                 return ENOEXEC;
 288             break;
 289         case DT_JMPREL:
 290             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 291             break;
 292         case DT_PLTRELSZ:
 293             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 294             break;
 295         case DT_RELA:
 296             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 297             break;
 298         case DT_RELASZ:
 299             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 300             break;
 301         case DT_RELAENT:
 302             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 303                 return ENOEXEC;
 304             break;
 305         case DT_PLTREL:
 306             plttype = dp->d_un.d_val;
 307             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 308                 return ENOEXEC;
 309             break;
 310         }
 311     }
 312
 313     if (plttype == DT_RELA) {
 314         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
 315         ef->pltrel = NULL;
 316         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 317         ef->pltrelsize = 0;
 318     }
 319
 320     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 321     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 322     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 323     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 324
 325     return 0;
 326 }
 327
 328 static void
 329 link_elf_error(const char *s)
 330 {
 331     kprintf("kldload: %s\n", s);
 332 }
 333
 334 static int
 335 link_elf_preload_file(const char *filename, linker_file_t *result)
 336 {
 337     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 338     char                *type;
 339     elf_file_t          ef;
 340     linker_file_t       lf;
 341     int                 error;
 342     vm_offset_t         dp;
 343
 344     /*
 345      * Look to see if we have the module preloaded.
 346      */
 347     modptr = preload_search_by_name(filename);
 348     if (modptr == NULL)
 349         return ENOENT;
 350
 351     /* It's preloaded, check we can handle it and collect information */
 352     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 353     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 354     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 355     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
 356     if (type == NULL ||
 357             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 358             strcmp(type, "elf module") != 0))
 359         return (EFTYPE);
 360     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 361         return (EINVAL);
 362
 363     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 364     ef->modptr = modptr;
 365     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 366 #ifdef SPARSE_MAPPING
 367     ef->object = 0;
 368 #endif
 369     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 370     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 371     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_module_ops);
 372     if (lf == NULL) {
 373         kfree(ef, M_LINKER);
 374         return ENOMEM;
 375     }
 376     lf->address = ef->address;
 377     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 378
 379     error = parse_dynamic(lf);
 380     if (error) {
 381         linker_file_unload(lf);
 382         return error;
 383     }
 384     link_elf_reloc_local(lf);
 385     *result = lf;
 386     return (0);
 387 }
 388
 389 static int
 390 link_elf_preload_finish(linker_file_t lf)
 391 {
 392     int                 error;
 393
 394     error = relocate_file(lf);
 395     if (error)
 396         return error;
 397     parse_module_symbols(lf);
 398
 399     return (0);
 400 }
 401
 402 static int
 403 link_elf_load_file(const char* filename, linker_file_t* result)
 404 {
 405     struct nlookupdata nd;
 406     struct thread *td = curthread;      /* XXX */
 407     struct proc *p = td->td_proc;
 408     struct vnode *vp;
 409     Elf_Ehdr *hdr;
 410     caddr_t firstpage;
 411     int nbytes, i;
 412     Elf_Phdr *phdr;
 413     Elf_Phdr *phlimit;
 414     Elf_Phdr *segs[2];
 415     int nsegs;
 416     Elf_Phdr *phdyn;
 417     Elf_Phdr *phphdr;
 418     caddr_t mapbase;
 419     size_t mapsize;
 420     Elf_Off base_offset;
 421     Elf_Addr base_vaddr;
 422     Elf_Addr base_vlimit;
 423     int error = 0;
 424     int resid;
 425     elf_file_t ef;
 426     linker_file_t lf;
 427     char *pathname;
 428     Elf_Shdr *shdr;
 429     int symtabindex;
 430     int symstrindex;
 431     int symcnt;
 432     int strcnt;
 433
 434     KKASSERT(p != NULL);
 435     if (p->p_ucred == NULL) {
 436         kprintf("link_elf_load_file: cannot load '%s' from filesystem"
 437                 " this early\n", filename);
 438         return ENOENT;
 439     }
 440     shdr = NULL;
 441     lf = NULL;
 442     pathname = linker_search_path(filename);
 443     if (pathname == NULL)
 444         return ENOENT;
 445
 446     error = nlookup_init(&nd, pathname, UIO_SYSSPACE, NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
 447     if (error == 0)
 448         error = vn_open(&nd, NULL, FREAD, 0);
 449     kfree(pathname, M_LINKER);
 450     if (error) {
 451         nlookup_done(&nd);
 452         return error;
 453     }
 454     vp = nd.nl_open_vp;
 455     nd.nl_open_vp = NULL;
 456     nlookup_done(&nd);
 457
 458     /*
 459      * Read the elf header from the file.
 460      */
 461     firstpage = kmalloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 462     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 463     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 464                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 465     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 466     if (error)
 467         goto out;
 468
 469     if (!IS_ELF(*hdr)) {
 470         error = ENOEXEC;
 471         goto out;
 472     }
 473
 474     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
 475       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 476         link_elf_error("Unsupported file layout");
 477         error = ENOEXEC;
 478         goto out;
 479     }
 480     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
 481       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 482         link_elf_error("Unsupported file version");
 483         error = ENOEXEC;
 484         goto out;
 485     }
 486     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 487         error = ENOSYS;
 488         goto out;
 489     }
 490     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 491         link_elf_error("Unsupported machine");
 492         error = ENOEXEC;
 493         goto out;
 494     }
 495
 496     /*
 497      * We rely on the program header being in the first page.  This is
 498      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
 499      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
 500      */
 501     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 502           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 503           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 504         link_elf_error("Unreadable program headers");
 505
 506     /*
 507      * Scan the program header entries, and save key information.
 508      *
 509      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 510      * in that order.
 511      */
 512     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 513     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 514     nsegs = 0;
 515     phdyn = NULL;
 516     phphdr = NULL;
 517     while (phdr < phlimit) {
 518         switch (phdr->p_type) {
 519
 520         case PT_LOAD:
 521             if (nsegs == 2) {
 522                 link_elf_error("Too many sections");
 523                 error = ENOEXEC;
 524                 goto out;
 525             }
 526             segs[nsegs] = phdr;
 527             ++nsegs;
 528             break;
 529
 530         case PT_PHDR:
 531             phphdr = phdr;
 532             break;
 533
 534         case PT_DYNAMIC:
 535             phdyn = phdr;
 536             break;
 537
 538         case PT_INTERP:
 539             error = ENOSYS;
 540             goto out;
 541         }
 542
 543         ++phdr;
 544     }
 545     if (phdyn == NULL) {
 546         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
 547         error = ENOEXEC;
 548         goto out;
 549     }
 550
 551     /*
 552      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
 553      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
 554      */
 555     base_offset = trunc_page(segs[0]->p_offset);
 556     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 557     base_vlimit = round_page(segs[1]->p_vaddr + segs[1]->p_memsz);
 558     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 559
 560     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 561 #ifdef SPARSE_MAPPING
 562     ef->object = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, mapsize >> PAGE_SHIFT);
 563     if (ef->object == NULL) {
 564         kfree(ef, M_LINKER);
 565         error = ENOMEM;
 566         goto out;
 567     }
 568     vm_object_reference(ef->object);
 569     ef->address = (caddr_t)vm_map_min(&kernel_map);
 570     error = vm_map_find(&kernel_map, ef->object, 0,
 571                         (vm_offset_t *)&ef->address,
 572                         mapsize, PAGE_SIZE,
 573                         1, VM_MAPTYPE_NORMAL,
 574                         VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
 575                         0);
 576     if (error) {
 577         vm_object_deallocate(ef->object);
 578         kfree(ef, M_LINKER);
 579         goto out;
 580     }
 581 #else
 582     ef->address = kmalloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 583 #endif
 584     mapbase = ef->address;
 585
 586     /*
 587      * Read the text and data sections and zero the bss.
 588      */
 589     for (i = 0; i < 2; i++) {
 590         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 591         error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 592                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 593                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 594         if (error) {
 595 #ifdef SPARSE_MAPPING
 596             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 597                           (vm_offset_t) ef->address
 598                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 599             vm_object_deallocate(ef->object);
 600 #else
 601             kfree(ef->address, M_LINKER);
 602 #endif
 603             kfree(ef, M_LINKER);
 604             goto out;
 605         }
 606         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 607               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 608
 609 #ifdef SPARSE_MAPPING
 610         /*
 611          * Wire down the pages
 612          */
 613         vm_map_wire(&kernel_map,
 614                     (vm_offset_t) segbase,
 615                     (vm_offset_t) segbase + segs[i]->p_memsz,
 616                     0);
 617 #endif
 618     }
 619
 620     ef->dynamic = (const Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 621
 622     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_file_ops);
 623     if (lf == NULL) {
 624 #ifdef SPARSE_MAPPING
 625         vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 626                       (vm_offset_t) ef->address
 627                       + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 628         vm_object_deallocate(ef->object);
 629 #else
 630         kfree(ef->address, M_LINKER);
 631 #endif
 632         kfree(ef, M_LINKER);
 633         error = ENOMEM;
 634         goto out;
 635     }
 636     lf->address = ef->address;
 637     lf->size = mapsize;
 638
 639     error = parse_dynamic(lf);
 640     if (error)
 641         goto out;
 642     link_elf_reloc_local(lf);
 643     error = linker_load_dependencies(lf);
 644     if (error)
 645         goto out;
 646     error = relocate_file(lf);
 647     if (error)
 648         goto out;
 649
 650     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
 651     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
 652     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
 653         goto nosyms;
 654     shdr = kmalloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 655     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 656                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
 657                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 658     if (error)
 659         goto out;
 660     symtabindex = -1;
 661     symstrindex = -1;
 662     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
 663         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
 664             symtabindex = i;
 665             symstrindex = shdr[i].sh_link;
 666         }
 667     }
 668     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
 669         goto nosyms;
 670
 671     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
 672     ef->symbase = kmalloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 673     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
 674     ef->strbase = kmalloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 675     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 676                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
 677                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 678     if (error)
 679         goto out;
 680     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 681                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
 682                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 683     if (error)
 684         goto out;
 685
 686     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 687     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
 688     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 689     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
 690
 691 nosyms:
 692
 693     *result = lf;
 694
 695 out:
 696     if (error && lf)
 697         linker_file_unload(lf);
 698     if (shdr)
 699         kfree(shdr, M_LINKER);
 700     if (firstpage)
 701         kfree(firstpage, M_LINKER);
 702     vn_unlock(vp);
 703     vn_close(vp, FREAD);
 704
 705     return error;
 706 }
 707
 708 Elf_Addr
 709 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
 710 {
 711     elf_file_t ef;
 712
 713     ef = lf->priv;
 714 #if 0
 715     if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
 716         return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
 717 #ifdef VIMAGE
 718     if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
 719         return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
 720 #endif
 721 #endif
 722     return (x);
 723 }
 724
 725 static void
 726 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
 727 {
 728     elf_file_t ef = file->priv;
 729
 730     if (ef) {
 731 #ifdef SPARSE_MAPPING
 732         if (ef->object) {
 733             vm_map_remove(&kernel_map, (vm_offset_t) ef->address,
 734                           (vm_offset_t) ef->address
 735                           + (ef->object->size << PAGE_SHIFT));
 736             vm_object_deallocate(ef->object);
 737         }
 738 #else
 739         if (ef->address)
 740             kfree(ef->address, M_LINKER);
 741 #endif
 742         if (ef->symbase)
 743             kfree(ef->symbase, M_LINKER);
 744         if (ef->strbase)
 745             kfree(ef->strbase, M_LINKER);
 746         kfree(ef, M_LINKER);
 747     }
 748 }
 749
 750 static void
 751 link_elf_unload_module(linker_file_t file)
 752 {
 753     elf_file_t ef = file->priv;
 754
 755     if (ef)
 756         kfree(ef, M_LINKER);
 757     if (file->filename)
 758         preload_delete_name(file->filename);
 759 }
 760
 761 static const char *
 762 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
 763 {
 764     const Elf_Sym *ref;
 765
 766     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
 767         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
 768         return ef->strtab + ref->st_name;
 769     } else
 770         return NULL;
 771 }
 772
 773 static int
 774 relocate_file(linker_file_t lf)
 775 {
 776     elf_file_t ef = lf->priv;
 777     const Elf_Rel *rellim;
 778     const Elf_Rel *rel;
 779     const Elf_Rela *relalim;
 780     const Elf_Rela *rela;
 781     const char *symname;
 782
 783     /* Perform relocations without addend if there are any: */
 784     rel = ef->rel;
 785     if (rel) {
 786         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
 787         while (rel < rellim) {
 788             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 789                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 790                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 791                 return ENOENT;
 792             }
 793             rel++;
 794         }
 795     }
 796
 797     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 798     rela = ef->rela;
 799     if (rela) {
 800         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
 801         while (rela < relalim) {
 802             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 803                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 804                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 805                 return ENOENT;
 806             }
 807             rela++;
 808         }
 809     }
 810
 811     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
 812     rel = ef->pltrel;
 813     if (rel) {
 814         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
 815         while (rel < rellim) {
 816             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 817                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 818                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 819                 return ENOENT;
 820             }
 821             rel++;
 822         }
 823     }
 824
 825     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 826     rela = ef->pltrela;
 827     if (rela) {
 828         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
 829         while (rela < relalim) {
 830             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 831             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 832                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 833                 return ENOENT;
 834             }
 835             rela++;
 836         }
 837     }
 838
 839     return 0;
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
 844  * this.  It is specified by the System V ABI.
 845  */
 846 static unsigned long
 847 elf_hash(const char *name)
 848 {
 849     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
 850     unsigned long h = 0;
 851     unsigned long g;
 852
 853     while (*p != '\0') {
 854         h = (h << 4) + *p++;
 855         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
 856             h ^= g >> 24;
 857         h &= ~g;
 858     }
 859     return h;
 860 }
 861
 862 int
 863 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
 864 {
 865     elf_file_t ef = lf->priv;
 866     unsigned long symnum;
 867     const Elf_Sym* symp;
 868     const char *strp;
 869     unsigned long hash;
 870     int i;
 871
 872     /* If we don't have a hash, bail. */
 873     if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
 874         kprintf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
 875         return ENOENT;
 876     }
 877
 878     /* First, search hashed global symbols */
 879     hash = elf_hash(name);
 880     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
 881
 882     while (symnum != STN_UNDEF) {
 883         if (symnum >= ef->nchains) {
 884             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 885             return ENOENT;
 886         }
 887
 888         symp = ef->symtab + symnum;
 889         if (symp->st_name == 0) {
 890             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 891             return ENOENT;
 892         }
 893
 894         strp = ef->strtab + symp->st_name;
 895
 896         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 897             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 898                 (symp->st_value != 0 &&
 899                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)
 900              ) {
 901                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 902                 return 0;
 903             } else {
 904                 return ENOENT;
 905             }
 906         }
 907
 908         symnum = ef->chains[symnum];
 909     }
 910
 911     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
 912     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 913         return ENOENT;
 914
 915     /* Exhaustive search */
 916     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
 917         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
 918         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 919             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 920                 (symp->st_value != 0 &&
 921                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
 922                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 923                 return 0;
 924             } else {
 925                 return ENOENT;
 926             }
 927         }
 928     }
 929     return ENOENT;
 930 }
 931
 932 static int
 933 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t *symval)
 934 {
 935     elf_file_t      ef = lf->priv;
 936     const Elf_Sym  *es = (const Elf_Sym *)sym;
 937
 938     if (es >= ef->symtab && ((es - ef->symtab) < ef->nchains)) {
 939         symval->name = ef->strtab + es->st_name;
 940         symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
 941         symval->size = es->st_size;
 942         return 0;
 943     }
 944     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 945         return ENOENT;
 946     if (es >= ef->ddbsymtab && ((es - ef->ddbsymtab) < ef->ddbsymcnt)) {
 947         symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
 948         symval->value = (caddr_t) ef->address + es->st_value;
 949         symval->size = es->st_size;
 950         return 0;
 951     }
 952     return ENOENT;
 953 }
 954
 955 static int
 956 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
 957                        c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
 958 {
 959     elf_file_t      ef = lf->priv;
 960     u_long          off = (uintptr_t)(void *)value;
 961     u_long          diff = off;
 962     u_long          st_value;
 963     const Elf_Sym  *es;
 964     const Elf_Sym  *best = 0;
 965     int             i;
 966
 967     for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
 968         if (es->st_name == 0)
 969             continue;
 970         st_value = es->st_value + (uintptr_t)(void *)ef->address;
 971         if (off >= st_value) {
 972             if (off - st_value < diff) {
 973                 diff = off - st_value;
 974                 best = es;
 975                 if (diff == 0)
 976                     break;
 977             } else if (off - st_value == diff) {
 978                 best = es;
 979             }
 980         }
 981     }
 982     if (best == 0)
 983         *diffp = off;
 984     else
 985         *diffp = diff;
 986     *sym = (c_linker_sym_t) best;
 987
 988     return 0;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Look up a linker set on an ELF system.
 993  */
 994 static int
 995 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
 996                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
 997 {
 998     c_linker_sym_t  sym;
 999     linker_symval_t symval;
1000     char           *setsym;
1001     void          **start, **stop;
1002     int             len, error = 0, count;
1003
1004     len = strlen(name) + sizeof("__start_set_");        /* sizeof includes \0 */
1005     setsym = kmalloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
1006
1007     /* get address of first entry */
1008     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
1009     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1010     if (error)
1011         goto out;
1012     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1013     if (symval.value == 0) {
1014         error = ESRCH;
1015         goto out;
1016     }
1017     start = (void **)symval.value;
1018
1019     /* get address of last entry */
1020     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
1021     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
1022     if (error)
1023         goto out;
1024     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
1025     if (symval.value == 0) {
1026         error = ESRCH;
1027         goto out;
1028     }
1029     stop = (void **)symval.value;
1030
1031     /* and the number of entries */
1032     count = stop - start;
1033
1034     /* and copy out */
1035     if (startp)
1036         *startp = start;
1037     if (stopp)
1038         *stopp = stop;
1039     if (countp)
1040         *countp = count;
1041
1042 out:
1043     kfree(setsym, M_LINKER);
1044     return error;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
1049  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
1050  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
1051  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
1052  * the case that the symbol can be found through the hash table.
1053  */
1054 static int
1055 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *result)
1056 {
1057     elf_file_t      ef = lf->priv;
1058     const Elf_Sym  *sym;
1059     const char     *symbol;
1060
1061     /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
1062     if (symidx >= ef->nchains)
1063         return (ENOENT);
1064
1065     sym = ef->symtab + symidx;
1066
1067     /*
1068      * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
1069      * fail because it may not be found through the hash table.
1070      */
1071     if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1072         /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1073         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1074             return (ENOENT);
1075         return ((Elf_Addr) ef->address + sym->st_value);
1076     }
1077     /*
1078      * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1079      * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1080      * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1081      * always be added.
1082      */
1083
1084     symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1085
1086     /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1087     if (*symbol == 0)
1088         return (ENOENT);
1089
1090     return (linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps, (caddr_t *)result));
1091 }
1092 static void
1093 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1094 {
1095     elf_file_t ef = lf->priv;
1096     const Elf_Rel *rellim;
1097     const Elf_Rel *rel;
1098     const Elf_Rela *relalim;
1099     const Elf_Rela *rela;
1100
1101     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1102     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1103         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1104         while (rel < rellim) {
1105             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1106                             elf_lookup);
1107             rel++;
1108         }
1109     }
1110
1111     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1112     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1113         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1114         while (rela < relalim) {
1115             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1116                             elf_lookup);
1117             rela++;
1118         }
1119     }
1120 }