vkernel64: Add a warning when KERNBASE is used.
[dragonfly.git] / 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 }