usr.bin/crunch/crunchide/exec_elf32.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1997 Christopher G. Demetriou.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  13  *    must display the following acknowledgement:
  14  *      This product includes software developed by Christopher G. Demetriou
  15  *      for the NetBSD Project.
  16  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  17  *    derived from this software without specific prior written permission
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #ifndef ELFSIZE
  32 #define ELFSIZE         32
  33 #endif
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/endian.h>
  37 #include <sys/stat.h>
  38
  39 #include <errno.h>
  40 #include <limits.h>
  41 #include <stdio.h>
  42 #include <stdlib.h>
  43 #include <string.h>
  44 #include <unistd.h>
  45
  46 #include "extern.h"
  47
  48 #if (defined(NLIST_ELF32) && (ELFSIZE == 32)) || \
  49     (defined(NLIST_ELF64) && (ELFSIZE == 64))
  50
  51 #define __ELF_WORD_SIZE ELFSIZE
  52 #if (ELFSIZE == 32)
  53 #include <sys/elf32.h>
  54 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  55 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  56 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  57 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  58 #elif (ELFSIZE == 64)
  59 #include <sys/elf64.h>
  60 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be64toh(x) : le64toh(x))
  61 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe64(x) : htole64(x))
  62 /* elf64 Elf64_Word are 32 bits */
  63 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  64 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  65 #endif
  66 #include <sys/elf_generic.h>
  67
  68 #define CONCAT(x,y)     __CONCAT(x,y)
  69 #define ELFNAME(x)      CONCAT(elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  70 #define ELFNAME2(x,y)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,y))))
  71 #define ELFNAMEEND(x)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,ELFSIZE))
  72 #define ELFDEFNNAME(x)  CONCAT(ELF,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  73
  74 #define xe16toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be16toh(x) : le16toh(x))
  75 #define xe32toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  76 #define htoxe32(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  77
  78 struct shlayout {
  79         Elf_Shdr *shdr;
  80         void *bufp;
  81 };
  82
  83 static ssize_t
  84 xreadatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  85 {
  86         ssize_t rv;
  87
  88         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
  89                 perror(fn);
  90                 return -1;
  91         }
  92         if ((size_t)(rv = read(fd, buf, size)) != size) {
  93                 fprintf(stderr, "%s: read error: %s\n", fn,
  94                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short read");
  95                 return -1;
  96         }
  97         return size;
  98 }
  99
 100 static ssize_t
 101 xwriteatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
 102 {
 103         ssize_t rv;
 104
 105         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 106                 perror(fn);
 107                 return -1;
 108         }
 109         if ((size_t)(rv = write(fd, buf, size)) != size) {
 110                 fprintf(stderr, "%s: write error: %s\n", fn,
 111                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short write");
 112                 return -1;
 113         }
 114         return size;
 115 }
 116
 117 static void *
 118 xmalloc(size_t size, const char *fn, const char *use)
 119 {
 120         void *rv;
 121
 122         rv = malloc(size);
 123         if (rv == NULL)
 124                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (allocating for %s)\n",
 125                     fn, use);
 126         return (rv);
 127 }
 128
 129 static void *
 130 xrealloc(void *ptr, size_t size, const char *fn, const char *use)
 131 {
 132         void *rv;
 133
 134         rv = realloc(ptr, size);
 135         if (rv == NULL) {
 136                 free(ptr);
 137                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (reallocating for %s)\n",
 138                     fn, use);
 139         }
 140         return (rv);
 141 }
 142
 143 int
 144 ELFNAMEEND(check)(int fd, const char *fn)
 145 {
 146         Elf_Ehdr eh;
 147         struct stat sb;
 148         unsigned char data;
 149
 150         /*
 151          * Check the header to maek sure it's an ELF file (of the
 152          * appropriate size).
 153          */
 154         if (fstat(fd, &sb) == -1)
 155                 return 0;
 156         if (sb.st_size < (off_t)(sizeof eh))
 157                 return 0;
 158         if (read(fd, &eh, sizeof eh) != sizeof eh)
 159                 return 0;
 160
 161         if (IS_ELF(eh) == 0)
 162                 return 0;
 163
 164         data = eh.e_ident[EI_DATA];
 165
 166         switch (xe16toh(eh.e_machine)) {
 167         case EM_386: break;
 168         case EM_ALPHA: break;
 169 #ifndef EM_ARM
 170 #define EM_ARM          40
 171 #endif
 172         case EM_ARM: break;
 173 #ifndef EM_MIPS
 174 #define EM_MIPS         8
 175 #endif
 176 #ifndef EM_MIPS_RS4_BE          /* same as EM_MIPS_RS3_LE */
 177 #define EM_MIPS_RS4_BE  10
 178 #endif
 179         case EM_MIPS: break;
 180         case /* EM_MIPS_RS3_LE */ EM_MIPS_RS4_BE: break;
 181 #ifndef EM_IA_64
 182 #define EM_IA_64        50
 183 #endif
 184         case EM_IA_64: break;
 185 #ifndef EM_PPC
 186 #define EM_PPC          20
 187 #endif
 188         case EM_PPC: break;
 189 #ifndef EM_PPC64
 190 #define EM_PPC64        21
 191 #endif
 192         case EM_PPC64: break;
 193 #ifndef EM_SPARCV9
 194 #define EM_SPARCV9      43
 195 #endif
 196         case EM_SPARCV9: break;
 197 #ifndef EM_X86_64
 198 #define EM_X86_64       62
 199 #endif
 200         case EM_X86_64: break;
 201 /*        ELFDEFNNAME(MACHDEP_ID_CASES) */
 202
 203         default:
 204                 return 0;
 205         }
 206
 207         return 1;
 208 }
 209
 210 /*
 211  * This function 'hides' (some of) ELF executable file's symbols.
 212  * It hides them by renaming them to "_$$hide$$ <filename> <symbolname>".
 213  * Symbols in the global keep list, or which are marked as being undefined,
 214  * are left alone.
 215  *
 216  * An old version of this code shuffled various tables around, turning
 217  * global symbols to be hidden into local symbols.  That lost on the
 218  * mips, because CALL16 relocs must reference global symbols, and, if
 219  * those symbols were being hidden, they were no longer global.
 220  *
 221  * The new renaming behaviour doesn't take global symbols out of the
 222  * namespace.  However, it's ... unlikely that there will ever be
 223  * any collisions in practice because of the new method.
 224  */
 225 int
 226 ELFNAMEEND(hide)(int fd, const char *fn)
 227 {
 228         Elf_Ehdr ehdr;
 229         struct shlayout *layoutp = NULL;
 230         Elf_Shdr *shdrp = NULL, *symtabshdr, *strtabshdr, *shstrtabshdr;
 231         Elf_Shdr shdrshdr;
 232         Elf_Sym *symtabp = NULL;
 233         char *shstrtabp = NULL, *strtabp = NULL;
 234         Elf_Size nsyms, ewi;
 235         Elf_Off off;
 236         ssize_t shdrsize;
 237         int rv, i, weird, l, m, r, strtabidx;
 238         size_t nstrtab_size, nstrtab_nextoff, fn_size, size;
 239         char *nstrtabp = NULL;
 240         unsigned char data;
 241         const char *weirdreason = NULL;
 242         void *buf;
 243         Elf_Half shnum;
 244
 245         rv = 0;
 246         if (xreadatoff(fd, &ehdr, 0, sizeof ehdr, fn) != sizeof ehdr)
 247                 goto bad;
 248
 249         data = ehdr.e_ident[EI_DATA];
 250         shnum = xe16toh(ehdr.e_shnum);
 251
 252         shdrsize = shnum * xe16toh(ehdr.e_shentsize);
 253         if ((shdrp = xmalloc(shdrsize, fn, "section header table")) == NULL)
 254                 goto bad;
 255         if (xreadatoff(fd, shdrp, xewtoh(ehdr.e_shoff), shdrsize, fn) !=
 256             shdrsize)
 257                 goto bad;
 258
 259         symtabshdr = strtabshdr = shstrtabshdr = NULL;
 260         weird = 0;
 261         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 262                 switch (xe32toh(shdrp[i].sh_type)) {
 263                 case SHT_SYMTAB:
 264                         if (symtabshdr != NULL) {
 265                                 weird = 1;
 266                                 weirdreason = "multiple symbol tables";
 267                         }
 268                         symtabshdr = &shdrp[i];
 269                         strtabshdr = &shdrp[xe32toh(shdrp[i].sh_link)];
 270                         break;
 271                 case SHT_STRTAB:
 272                         if (i == xe16toh(ehdr.e_shstrndx))
 273                                 shstrtabshdr = &shdrp[i];
 274                         break;
 275                 }
 276         }
 277         if (symtabshdr == NULL)
 278                 goto out;
 279         if (strtabshdr == NULL) {
 280                 weird = 1;
 281                 weirdreason = "string table does not exist";
 282         }
 283         if (shstrtabshdr == NULL) {
 284                 weird = 1;
 285                 weirdreason = "section header string table does not exist";
 286         }
 287         if (weirdreason == NULL)
 288                 weirdreason = "unsupported";
 289         if (weird) {
 290                 fprintf(stderr, "%s: weird executable (%s)\n", fn, weirdreason);
 291                 goto bad;
 292         }
 293
 294         /*
 295          * sort section layout table by offset
 296          */
 297         layoutp = xmalloc((shnum + 1) * sizeof(struct shlayout),
 298             fn, "layout table");
 299         if (layoutp == NULL)
 300                 goto bad;
 301
 302         /* add a pseudo entry to represent the section header table */
 303         shdrshdr.sh_offset = ehdr.e_shoff;
 304         shdrshdr.sh_size = htoxew(shdrsize);
 305         shdrshdr.sh_addralign = htoxew(ELFSIZE / 8);
 306         layoutp[shnum].shdr = &shdrshdr;
 307
 308         /* insert and sort normal section headers */
 309         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 310                 l = i + 1;
 311                 r = shnum;
 312                 while (l <= r) {
 313                         m = ( l + r) / 2;
 314                         if (xewtoh(shdrp[i].sh_offset) >
 315                             xewtoh(layoutp[m].shdr->sh_offset))
 316                                 l = m + 1;
 317                         else
 318                                 r = m - 1;
 319                 }
 320
 321                 if (r != i) {
 322                         memmove(&layoutp[i], &layoutp[i + 1],
 323                             sizeof(struct shlayout) * (r - i));
 324                 }
 325
 326                 layoutp[r].shdr = &shdrp[i];
 327                 layoutp[r].bufp = NULL;
 328         }
 329         ++shnum;
 330
 331         /*
 332          * load up everything we need
 333          */
 334
 335         /* load section string table for debug use */
 336         if ((shstrtabp = xmalloc(xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn,
 337             "section string table")) == NULL)
 338                 goto bad;
 339         if ((size_t)xreadatoff(fd, shstrtabp, xewtoh(shstrtabshdr->sh_offset),
 340             xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn) != xewtoh(shstrtabshdr->sh_size))
 341                 goto bad;
 342
 343         /* we need symtab, strtab, and everything behind strtab */
 344         strtabidx = INT_MAX;
 345         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 346                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr) {
 347                         /* not load section header again */
 348                         layoutp[i].bufp = shdrp;
 349                         continue;
 350                 }
 351                 if (layoutp[i].shdr == shstrtabshdr) {
 352                         /* not load section string table again */
 353                         layoutp[i].bufp = shstrtabp;
 354                         continue;
 355                 }
 356
 357                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 358                         strtabidx = i;
 359                 if (layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 360                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 361                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 362                         layoutp[i].bufp = xmalloc(size, fn,
 363                             shstrtabp + xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_name));
 364                         if (layoutp[i].bufp == NULL)
 365                                 goto bad;
 366                         if ((size_t)xreadatoff(fd, layoutp[i].bufp, off, size, fn) !=
 367                             size)
 368                                 goto bad;
 369
 370                         /* set symbol table and string table */
 371                         if (layoutp[i].shdr == symtabshdr)
 372                                 symtabp = layoutp[i].bufp;
 373                         else if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 374                                 strtabp = layoutp[i].bufp;
 375                 }
 376         }
 377
 378         nstrtab_size = 256;
 379         nstrtabp = xmalloc(nstrtab_size, fn, "new string table");
 380         if (nstrtabp == NULL)
 381                 goto bad;
 382         nstrtab_nextoff = 0;
 383
 384         fn_size = strlen(fn);
 385
 386         /* Prepare data structures for symbol movement. */
 387         nsyms = xewtoh(symtabshdr->sh_size) / xewtoh(symtabshdr->sh_entsize);
 388
 389         /* move symbols, making them local */
 390         for (ewi = 0; ewi < nsyms; ewi++) {
 391                 Elf_Sym *sp = &symtabp[ewi];
 392                 const char *symname = strtabp + xe32toh(sp->st_name);
 393                 size_t newent_len;
 394                 /*
 395                  * make sure there's size for the next entry, even if it's
 396                  * as large as it can be.
 397                  *
 398                  * "_$$hide$$ <filename> <symname><NUL>" ->
 399                  *    9 + 3 + sizes of fn and sym name
 400                  */
 401                 while ((nstrtab_size - nstrtab_nextoff) <
 402                     strlen(symname) + fn_size + 12) {
 403                         nstrtab_size *= 2;
 404                         nstrtabp = xrealloc(nstrtabp, nstrtab_size, fn,
 405                             "new string table");
 406                         if (nstrtabp == NULL)
 407                                 goto bad;
 408                 }
 409
 410                 sp->st_name = htowew(nstrtab_nextoff);
 411
 412                 /* if it's a keeper or is undefined, don't rename it. */
 413                 if (in_keep_list(symname) ||
 414                     (xe16toh(sp->st_shndx) == SHN_UNDEF)) {
 415                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 416                             "%s", symname) + 1;
 417                 } else {
 418                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 419                             "_$$hide$$ %s %s", fn, symname) + 1;
 420                 }
 421                 nstrtab_nextoff += newent_len;
 422         }
 423         strtabshdr->sh_size = htoxew(nstrtab_nextoff);
 424
 425         /*
 426          * update section header table in ascending order of offset
 427          */
 428         for (i = strtabidx + 1; i < shnum; i++) {
 429                 Elf_Off off, align;
 430                 off = xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_offset) +
 431                     xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_size);
 432                 align = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_addralign);
 433                 off = (off + (align - 1)) & ~(align - 1);
 434                 layoutp[i].shdr->sh_offset = htoxew(off);
 435         }
 436
 437         /*
 438          * write data to the file in descending order of offset
 439          */
 440         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 441                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 442                         /* new string table */
 443                         buf = nstrtabp;
 444                 } else
 445                         buf = layoutp[i].bufp;
 446
 447                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr ||
 448                     layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 449                         if (buf == NULL)
 450                                 goto bad;
 451
 452                         /*
 453                          * update the offset of section header table in elf
 454                          * header if needed.
 455                          */
 456                         if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr &&
 457                             ehdr.e_shoff != shdrshdr.sh_offset) {
 458                                 ehdr.e_shoff = shdrshdr.sh_offset;
 459                                 off = (ELFSIZE == 32) ? 32 : 44;
 460                                 size = sizeof(Elf_Off);
 461                                 if ((size_t)xwriteatoff(fd, &ehdr.e_shoff, off, size,
 462                                     fn) != size)
 463                                         goto bad;
 464                         }
 465
 466                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 467                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 468                         if ((size_t)xwriteatoff(fd, buf, off, size, fn) != size)
 469                                 goto bad;
 470                 }
 471         }
 472
 473 out:
 474         if (layoutp != NULL) {
 475                 for (i = 0; i < shnum; i++) {
 476                         if (layoutp[i].bufp != NULL)
 477                                 free(layoutp[i].bufp);
 478                 }
 479                 free(layoutp);
 480         }
 481         free(nstrtabp);
 482         return (rv);
 483
 484 bad:
 485         rv = 1;
 486         goto out;
 487 }
 488
 489 #endif /* include this size of ELF */