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 #include <sys/cdefs.h>
  32 #ifndef lint
  33 #if 0
  34 __RCSID("$NetBSD: exec_elf32.c,v 1.6 1999/09/20 04:12:16 christos Exp $");
  35 #endif
  36 #endif
  37 __FBSDID("$FreeBSD: head/usr.sbin/crunch/crunchide/exec_elf32.c 246298 2013-02-03 21:16:33Z pfg $");
  38
  39 #ifndef ELFSIZE
  40 #define ELFSIZE         32
  41 #endif
  42
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <sys/endian.h>
  45 #include <sys/stat.h>
  46
  47 #include <errno.h>
  48 #include <limits.h>
  49 #include <stdio.h>
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <string.h>
  52 #include <unistd.h>
  53
  54 #include "extern.h"
  55
  56 #if (defined(NLIST_ELF32) && (ELFSIZE == 32)) || \
  57     (defined(NLIST_ELF64) && (ELFSIZE == 64))
  58
  59 #define __ELF_WORD_SIZE ELFSIZE
  60 #if (ELFSIZE == 32)
  61 #include <sys/elf32.h>
  62 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  63 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  64 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  65 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  66 #elif (ELFSIZE == 64)
  67 #include <sys/elf64.h>
  68 #define xewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be64toh(x) : le64toh(x))
  69 #define htoxew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe64(x) : htole64(x))
  70 /* elf64 Elf64_Word are 32 bits */
  71 #define wewtoh(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  72 #define htowew(x)       ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  73 #endif
  74 #include <sys/elf_generic.h>
  75
  76 #define CONCAT(x,y)     __CONCAT(x,y)
  77 #define ELFNAME(x)      CONCAT(elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  78 #define ELFNAME2(x,y)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,y))))
  79 #define ELFNAMEEND(x)   CONCAT(x,CONCAT(_elf,ELFSIZE))
  80 #define ELFDEFNNAME(x)  CONCAT(ELF,CONCAT(ELFSIZE,CONCAT(_,x)))
  81
  82 #define xe16toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be16toh(x) : le16toh(x))
  83 #define xe32toh(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? be32toh(x) : le32toh(x))
  84 #define htoxe32(x)      ((data == ELFDATA2MSB) ? htobe32(x) : htole32(x))
  85
  86 struct shlayout {
  87         Elf_Shdr *shdr;
  88         void *bufp;
  89 };
  90
  91 static ssize_t
  92 xreadatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
  93 {
  94         ssize_t rv;
  95
  96         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
  97                 perror(fn);
  98                 return -1;
  99         }
 100         if ((size_t)(rv = read(fd, buf, size)) != size) {
 101                 fprintf(stderr, "%s: read error: %s\n", fn,
 102                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short read");
 103                 return -1;
 104         }
 105         return size;
 106 }
 107
 108 static ssize_t
 109 xwriteatoff(int fd, void *buf, off_t off, size_t size, const char *fn)
 110 {
 111         ssize_t rv;
 112
 113         if (lseek(fd, off, SEEK_SET) != off) {
 114                 perror(fn);
 115                 return -1;
 116         }
 117         if ((size_t)(rv = write(fd, buf, size)) != size) {
 118                 fprintf(stderr, "%s: write error: %s\n", fn,
 119                     rv == -1 ? strerror(errno) : "short write");
 120                 return -1;
 121         }
 122         return size;
 123 }
 124
 125 static void *
 126 xmalloc(size_t size, const char *fn, const char *use)
 127 {
 128         void *rv;
 129
 130         rv = malloc(size);
 131         if (rv == NULL)
 132                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (allocating for %s)\n",
 133                     fn, use);
 134         return (rv);
 135 }
 136
 137 static void *
 138 xrealloc(void *ptr, size_t size, const char *fn, const char *use)
 139 {
 140         void *rv;
 141
 142         rv = realloc(ptr, size);
 143         if (rv == NULL) {
 144                 free(ptr);
 145                 fprintf(stderr, "%s: out of memory (reallocating for %s)\n",
 146                     fn, use);
 147         }
 148         return (rv);
 149 }
 150
 151 int
 152 ELFNAMEEND(check)(int fd, const char *fn)
 153 {
 154         Elf_Ehdr eh;
 155         struct stat sb;
 156         unsigned char data;
 157
 158         /*
 159          * Check the header to maek sure it's an ELF file (of the
 160          * appropriate size).
 161          */
 162         if (fstat(fd, &sb) == -1)
 163                 return 0;
 164         if (sb.st_size < (off_t)(sizeof eh))
 165                 return 0;
 166         if (read(fd, &eh, sizeof eh) != sizeof eh)
 167                 return 0;
 168
 169         if (IS_ELF(eh) == 0)
 170                 return 0;
 171
 172         data = eh.e_ident[EI_DATA];
 173
 174         switch (xe16toh(eh.e_machine)) {
 175         case EM_386: break;
 176         case EM_ALPHA: break;
 177 #ifndef EM_ARM
 178 #define EM_ARM          40
 179 #endif
 180         case EM_ARM: break;
 181 #ifndef EM_MIPS
 182 #define EM_MIPS         8
 183 #endif
 184 #ifndef EM_MIPS_RS4_BE          /* same as EM_MIPS_RS3_LE */
 185 #define EM_MIPS_RS4_BE  10
 186 #endif
 187         case EM_MIPS: break;
 188         case /* EM_MIPS_RS3_LE */ EM_MIPS_RS4_BE: break;
 189 #ifndef EM_IA_64
 190 #define EM_IA_64        50
 191 #endif
 192         case EM_IA_64: break;
 193 #ifndef EM_PPC
 194 #define EM_PPC          20
 195 #endif
 196         case EM_PPC: break;
 197 #ifndef EM_PPC64
 198 #define EM_PPC64        21
 199 #endif
 200         case EM_PPC64: break;
 201 #ifndef EM_SPARCV9
 202 #define EM_SPARCV9      43
 203 #endif
 204         case EM_SPARCV9: break;
 205 #ifndef EM_X86_64
 206 #define EM_X86_64       62
 207 #endif
 208         case EM_X86_64: break;
 209 /*        ELFDEFNNAME(MACHDEP_ID_CASES) */
 210
 211         default:
 212                 return 0;
 213         }
 214
 215         return 1;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * This function 'hides' (some of) ELF executable file's symbols.
 220  * It hides them by renaming them to "_$$hide$$ <filename> <symbolname>".
 221  * Symbols in the global keep list, or which are marked as being undefined,
 222  * are left alone.
 223  *
 224  * An old version of this code shuffled various tables around, turning
 225  * global symbols to be hidden into local symbols.  That lost on the
 226  * mips, because CALL16 relocs must reference global symbols, and, if
 227  * those symbols were being hidden, they were no longer global.
 228  *
 229  * The new renaming behaviour doesn't take global symbols out of the
 230  * namespace.  However, it's ... unlikely that there will ever be
 231  * any collisions in practice because of the new method.
 232  */
 233 int
 234 ELFNAMEEND(hide)(int fd, const char *fn)
 235 {
 236         Elf_Ehdr ehdr;
 237         struct shlayout *layoutp = NULL;
 238         Elf_Shdr *shdrp = NULL, *symtabshdr, *strtabshdr, *shstrtabshdr;
 239         Elf_Shdr shdrshdr;
 240         Elf_Sym *symtabp = NULL;
 241         char *shstrtabp = NULL, *strtabp = NULL;
 242         Elf_Size nsyms, ewi;
 243         Elf_Off off;
 244         ssize_t shdrsize;
 245         int rv, i, weird, l, m, r, strtabidx;
 246         size_t nstrtab_size, nstrtab_nextoff, fn_size, size;
 247         char *nstrtabp = NULL;
 248         unsigned char data;
 249         const char *weirdreason = NULL;
 250         void *buf;
 251         Elf_Half shnum;
 252
 253         rv = 0;
 254         if (xreadatoff(fd, &ehdr, 0, sizeof ehdr, fn) != sizeof ehdr)
 255                 goto bad;
 256
 257         data = ehdr.e_ident[EI_DATA];
 258         shnum = xe16toh(ehdr.e_shnum);
 259
 260         shdrsize = shnum * xe16toh(ehdr.e_shentsize);
 261         if ((shdrp = xmalloc(shdrsize, fn, "section header table")) == NULL)
 262                 goto bad;
 263         if (xreadatoff(fd, shdrp, xewtoh(ehdr.e_shoff), shdrsize, fn) !=
 264             shdrsize)
 265                 goto bad;
 266
 267         symtabshdr = strtabshdr = shstrtabshdr = NULL;
 268         weird = 0;
 269         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 270                 switch (xe32toh(shdrp[i].sh_type)) {
 271                 case SHT_SYMTAB:
 272                         if (symtabshdr != NULL) {
 273                                 weird = 1;
 274                                 weirdreason = "multiple symbol tables";
 275                         }
 276                         symtabshdr = &shdrp[i];
 277                         strtabshdr = &shdrp[xe32toh(shdrp[i].sh_link)];
 278                         break;
 279                 case SHT_STRTAB:
 280                         if (i == xe16toh(ehdr.e_shstrndx))
 281                                 shstrtabshdr = &shdrp[i];
 282                         break;
 283                 }
 284         }
 285         if (symtabshdr == NULL)
 286                 goto out;
 287         if (strtabshdr == NULL) {
 288                 weird = 1;
 289                 weirdreason = "string table does not exist";
 290         }
 291         if (shstrtabshdr == NULL) {
 292                 weird = 1;
 293                 weirdreason = "section header string table does not exist";
 294         }
 295         if (weirdreason == NULL)
 296                 weirdreason = "unsupported";
 297         if (weird) {
 298                 fprintf(stderr, "%s: weird executable (%s)\n", fn, weirdreason);
 299                 goto bad;
 300         }
 301
 302         /*
 303          * sort section layout table by offset
 304          */
 305         layoutp = xmalloc((shnum + 1) * sizeof(struct shlayout),
 306             fn, "layout table");
 307         if (layoutp == NULL)
 308                 goto bad;
 309
 310         /* add a pseudo entry to represent the section header table */
 311         shdrshdr.sh_offset = ehdr.e_shoff;
 312         shdrshdr.sh_size = htoxew(shdrsize);
 313         shdrshdr.sh_addralign = htoxew(ELFSIZE / 8);
 314         layoutp[shnum].shdr = &shdrshdr;
 315
 316         /* insert and sort normal section headers */
 317         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 318                 l = i + 1;
 319                 r = shnum;
 320                 while (l <= r) {
 321                         m = ( l + r) / 2;
 322                         if (xewtoh(shdrp[i].sh_offset) >
 323                             xewtoh(layoutp[m].shdr->sh_offset))
 324                                 l = m + 1;
 325                         else
 326                                 r = m - 1;
 327                 }
 328
 329                 if (r != i) {
 330                         memmove(&layoutp[i], &layoutp[i + 1],
 331                             sizeof(struct shlayout) * (r - i));
 332                 }
 333
 334                 layoutp[r].shdr = &shdrp[i];
 335                 layoutp[r].bufp = NULL;
 336         }
 337         ++shnum;
 338
 339         /*
 340          * load up everything we need
 341          */
 342
 343         /* load section string table for debug use */
 344         if ((shstrtabp = xmalloc(xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn,
 345             "section string table")) == NULL)
 346                 goto bad;
 347         if ((size_t)xreadatoff(fd, shstrtabp, xewtoh(shstrtabshdr->sh_offset),
 348             xewtoh(shstrtabshdr->sh_size), fn) != xewtoh(shstrtabshdr->sh_size))
 349                 goto bad;
 350
 351         /* we need symtab, strtab, and everything behind strtab */
 352         strtabidx = INT_MAX;
 353         for (i = 0; i < shnum; i++) {
 354                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr) {
 355                         /* not load section header again */
 356                         layoutp[i].bufp = shdrp;
 357                         continue;
 358                 }
 359                 if (layoutp[i].shdr == shstrtabshdr) {
 360                         /* not load section string table again */
 361                         layoutp[i].bufp = shstrtabp;
 362                         continue;
 363                 }
 364
 365                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 366                         strtabidx = i;
 367                 if (layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 368                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 369                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 370                         layoutp[i].bufp = xmalloc(size, fn,
 371                             shstrtabp + xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_name));
 372                         if (layoutp[i].bufp == NULL)
 373                                 goto bad;
 374                         if ((size_t)xreadatoff(fd, layoutp[i].bufp, off, size, fn) !=
 375                             size)
 376                                 goto bad;
 377
 378                         /* set symbol table and string table */
 379                         if (layoutp[i].shdr == symtabshdr)
 380                                 symtabp = layoutp[i].bufp;
 381                         else if (layoutp[i].shdr == strtabshdr)
 382                                 strtabp = layoutp[i].bufp;
 383                 }
 384         }
 385
 386         nstrtab_size = 256;
 387         nstrtabp = xmalloc(nstrtab_size, fn, "new string table");
 388         if (nstrtabp == NULL)
 389                 goto bad;
 390         nstrtab_nextoff = 0;
 391
 392         fn_size = strlen(fn);
 393
 394         /* Prepare data structures for symbol movement. */
 395         nsyms = xewtoh(symtabshdr->sh_size) / xewtoh(symtabshdr->sh_entsize);
 396
 397         /* move symbols, making them local */
 398         for (ewi = 0; ewi < nsyms; ewi++) {
 399                 Elf_Sym *sp = &symtabp[ewi];
 400                 const char *symname = strtabp + xe32toh(sp->st_name);
 401                 size_t newent_len;
 402                 /*
 403                  * make sure there's size for the next entry, even if it's
 404                  * as large as it can be.
 405                  *
 406                  * "_$$hide$$ <filename> <symname><NUL>" ->
 407                  *    9 + 3 + sizes of fn and sym name
 408                  */
 409                 while ((nstrtab_size - nstrtab_nextoff) <
 410                     strlen(symname) + fn_size + 12) {
 411                         nstrtab_size *= 2;
 412                         nstrtabp = xrealloc(nstrtabp, nstrtab_size, fn,
 413                             "new string table");
 414                         if (nstrtabp == NULL)
 415                                 goto bad;
 416                 }
 417
 418                 sp->st_name = htowew(nstrtab_nextoff);
 419
 420                 /* if it's a keeper or is undefined, don't rename it. */
 421                 if (in_keep_list(symname) ||
 422                     (xe16toh(sp->st_shndx) == SHN_UNDEF)) {
 423                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 424                             "%s", symname) + 1;
 425                 } else {
 426                         newent_len = sprintf(nstrtabp + nstrtab_nextoff,
 427                             "_$$hide$$ %s %s", fn, symname) + 1;
 428                 }
 429                 nstrtab_nextoff += newent_len;
 430         }
 431         strtabshdr->sh_size = htoxew(nstrtab_nextoff);
 432
 433         /*
 434          * update section header table in ascending order of offset
 435          */
 436         for (i = strtabidx + 1; i < shnum; i++) {
 437                 Elf_Off off, align;
 438                 off = xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_offset) +
 439                     xewtoh(layoutp[i - 1].shdr->sh_size);
 440                 align = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_addralign);
 441                 off = (off + (align - 1)) & ~(align - 1);
 442                 layoutp[i].shdr->sh_offset = htoxew(off);
 443         }
 444
 445         /*
 446          * write data to the file in descending order of offset
 447          */
 448         for (i = shnum; i-- != 0;) {
 449                 if (layoutp[i].shdr == strtabshdr) {
 450                         /* new string table */
 451                         buf = nstrtabp;
 452                 } else
 453                         buf = layoutp[i].bufp;
 454
 455                 if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr ||
 456                     layoutp[i].shdr == symtabshdr || i >= strtabidx) {
 457                         if (buf == NULL)
 458                                 goto bad;
 459
 460                         /*
 461                          * update the offset of section header table in elf
 462                          * header if needed.
 463                          */
 464                         if (layoutp[i].shdr == &shdrshdr &&
 465                             ehdr.e_shoff != shdrshdr.sh_offset) {
 466                                 ehdr.e_shoff = shdrshdr.sh_offset;
 467                                 off = (ELFSIZE == 32) ? 32 : 44;
 468                                 size = sizeof(Elf_Off);
 469                                 if ((size_t)xwriteatoff(fd, &ehdr.e_shoff, off, size,
 470                                     fn) != size)
 471                                         goto bad;
 472                         }
 473
 474                         off = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_offset);
 475                         size = xewtoh(layoutp[i].shdr->sh_size);
 476                         if ((size_t)xwriteatoff(fd, buf, off, size, fn) != size)
 477                                 goto bad;
 478                 }
 479         }
 480
 481 out:
 482         if (layoutp != NULL) {
 483                 for (i = 0; i < shnum; i++) {
 484                         if (layoutp[i].bufp != NULL)
 485                                 free(layoutp[i].bufp);
 486                 }
 487                 free(layoutp);
 488         }
 489         free(nstrtabp);
 490         return (rv);
 491
 492 bad:
 493         rv = 1;
 494         goto out;
 495 }
 496
 497 #endif /* include this size of ELF */