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  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/kernel.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/malloc.h>
  33 #include <sys/proc.h>
  34 #include <sys/nlookup.h>
  35 #include <sys/fcntl.h>
  36 #include <sys/vnode.h>
  37 #include <sys/linker.h>
  38 #include <machine/elf.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/vm_zone.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <vm/pmap.h>
  45 #include <vm/vm_map.h>
  46
  47 #if defined(__x86_64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
  48 #include <stdio.h>
  49 #endif
  50
  51 static int      link_elf_preload_file(const char *, linker_file_t *);
  52 static int      link_elf_preload_finish(linker_file_t);
  53 static int      link_elf_load_file(const char*, linker_file_t*);
  54 static int      link_elf_lookup_symbol(linker_file_t, const char*,
  55                                        c_linker_sym_t*);
  56 static int      link_elf_symbol_values(linker_file_t, c_linker_sym_t, linker_symval_t*);
  57 static int      link_elf_search_symbol(linker_file_t, caddr_t value,
  58                                        c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
  59
  60 static void     link_elf_unload_file(linker_file_t);
  61 static void     link_elf_unload_module(linker_file_t);
  62 static int      link_elf_lookup_set(linker_file_t, const char *,
  63                         void ***, void ***, int *);
  64 static int      elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *);
  65 static void link_elf_reloc_local(linker_file_t lf);
  66
  67 static struct linker_class_ops link_elf_class_ops = {
  68     link_elf_load_file,
  69     link_elf_preload_file,
  70 };
  71
  72 static struct linker_file_ops link_elf_file_ops = {
  73     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  74     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  75     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  76     .unload = link_elf_unload_file,
  77     .lookup_set = link_elf_lookup_set
  78 };
  79
  80 static struct linker_file_ops link_elf_module_ops = {
  81     .lookup_symbol = link_elf_lookup_symbol,
  82     .symbol_values = link_elf_symbol_values,
  83     .search_symbol = link_elf_search_symbol,
  84     .preload_finish = link_elf_preload_finish,
  85     .unload = link_elf_unload_module,
  86     .lookup_set = link_elf_lookup_set,
  87 };
  88
  89 typedef struct elf_file {
  90     caddr_t             address;        /* Relocation address */
  91     const Elf_Dyn*      dynamic;        /* Symbol table etc. */
  92     Elf_Hashelt         nbuckets;       /* DT_HASH info */
  93     Elf_Hashelt         nchains;
  94     const Elf_Hashelt*  buckets;
  95     const Elf_Hashelt*  chains;
  96     caddr_t             hash;
  97     caddr_t             strtab;         /* DT_STRTAB */
  98     int                 strsz;          /* DT_STRSZ */
  99     const Elf_Sym*      symtab;         /* DT_SYMTAB */
 100     Elf_Addr*           got;            /* DT_PLTGOT */
 101     const Elf_Rel*      pltrel;         /* DT_JMPREL */
 102     int                 pltrelsize;     /* DT_PLTRELSZ */
 103     const Elf_Rela*     pltrela;        /* DT_JMPREL */
 104     int                 pltrelasize;    /* DT_PLTRELSZ */
 105     const Elf_Rel*      rel;            /* DT_REL */
 106     int                 relsize;        /* DT_RELSZ */
 107     const Elf_Rela*     rela;           /* DT_RELA */
 108     int                 relasize;       /* DT_RELASZ */
 109     caddr_t             modptr;
 110     const Elf_Sym*      ddbsymtab;      /* The symbol table we are using */
 111     long                ddbsymcnt;      /* Number of symbols */
 112     caddr_t             ddbstrtab;      /* String table */
 113     long                ddbstrcnt;      /* number of bytes in string table */
 114     caddr_t             symbase;        /* malloc'ed symbold base */
 115     caddr_t             strbase;        /* malloc'ed string base */
 116 } *elf_file_t;
 117
 118 static int              parse_dynamic(linker_file_t lf);
 119 static int              relocate_file(linker_file_t lf);
 120 static int              parse_module_symbols(linker_file_t lf);
 121
 122 /*
 123  * The kernel symbol table starts here.
 124  */
 125 extern struct _dynamic _DYNAMIC;
 126
 127 static void
 128 link_elf_init(void* arg)
 129 {
 130     Elf_Dyn     *dp;
 131     caddr_t     modptr, baseptr, sizeptr;
 132     elf_file_t  ef;
 133     char        *modname;
 134
 135 #if ELF_TARG_CLASS == ELFCLASS32
 136     linker_add_class("elf32", NULL, &link_elf_class_ops);
 137 #else
 138     linker_add_class("elf64", NULL, &link_elf_class_ops);
 139 #endif
 140
 141     dp = (Elf_Dyn*) &_DYNAMIC;
 142     if (dp) {
 143         ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_INTWAIT | M_ZERO);
 144         ef->address = NULL;
 145         ef->dynamic = dp;
 146         modname = NULL;
 147         modptr = preload_search_by_type("elf kernel");
 148         if (modptr)
 149             modname = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_NAME);
 150         if (modname == NULL)
 151             modname = "kernel";
 152         linker_kernel_file = linker_make_file(modname, ef, &link_elf_file_ops);
 153         if (linker_kernel_file == NULL)
 154             panic("link_elf_init: Can't create linker structures for kernel");
 155         parse_dynamic(linker_kernel_file);
 156 #if defined(__x86_64__) && defined(_KERNEL_VIRTUAL)
 157         fprintf(stderr, "WARNING: KERNBASE being used\n");
 158 #endif
 159         linker_kernel_file->address = (caddr_t) KERNBASE;
 160         linker_kernel_file->size = -(intptr_t)linker_kernel_file->address;
 161
 162         if (modptr) {
 163             ef->modptr = modptr;
 164             baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 165             if (baseptr)
 166                 linker_kernel_file->address = *(caddr_t *)baseptr;
 167             sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 168             if (sizeptr)
 169                 linker_kernel_file->size = *(size_t *)sizeptr;
 170         }
 171         parse_module_symbols(linker_kernel_file);
 172         linker_current_file = linker_kernel_file;
 173         linker_kernel_file->flags |= LINKER_FILE_LINKED;
 174     }
 175 }
 176
 177 SYSINIT(link_elf, SI_BOOT2_KLD, SI_ORDER_SECOND, link_elf_init, 0);
 178
 179 static int
 180 parse_module_symbols(linker_file_t lf)
 181 {
 182     elf_file_t ef = lf->priv;
 183     caddr_t     pointer;
 184     caddr_t     ssym, esym, base;
 185     caddr_t     strtab;
 186     int         strcnt;
 187     Elf_Sym*    symtab;
 188     int         symcnt;
 189
 190     if (ef->modptr == NULL)
 191         return 0;
 192     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_SSYM);
 193     if (pointer == NULL)
 194         return 0;
 195     ssym = *(caddr_t *)pointer;
 196     pointer = preload_search_info(ef->modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_ESYM);
 197     if (pointer == NULL)
 198         return 0;
 199     esym = *(caddr_t *)pointer;
 200
 201     base = ssym;
 202
 203     symcnt = *(long *)base;
 204     base += sizeof(long);
 205     symtab = (Elf_Sym *)base;
 206     base += roundup(symcnt, sizeof(long));
 207
 208     if (base > esym || base < ssym) {
 209         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 210         return EINVAL;
 211     }
 212
 213     strcnt = *(long *)base;
 214     base += sizeof(long);
 215     strtab = base;
 216     base += roundup(strcnt, sizeof(long));
 217
 218     if (base > esym || base < ssym) {
 219         kprintf("Symbols are corrupt!\n");
 220         return EINVAL;
 221     }
 222
 223     ef->ddbsymtab = symtab;
 224     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 225     ef->ddbstrtab = strtab;
 226     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 227
 228     return 0;
 229 }
 230
 231 static int
 232 parse_dynamic(linker_file_t lf)
 233 {
 234     elf_file_t ef = lf->priv;
 235     const Elf_Dyn *dp;
 236     int plttype = DT_REL;
 237
 238     for (dp = ef->dynamic; dp->d_tag != DT_NULL; dp++) {
 239         switch (dp->d_tag) {
 240         case DT_HASH:
 241         {
 242             /* From src/libexec/rtld-elf/rtld.c */
 243             const Elf_Hashelt *hashtab = (const Elf_Hashelt *)
 244                 (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 245             ef->nbuckets = hashtab[0];
 246             ef->nchains = hashtab[1];
 247             ef->buckets = hashtab + 2;
 248             ef->chains = ef->buckets + ef->nbuckets;
 249             break;
 250         }
 251         case DT_STRTAB:
 252             ef->strtab = (caddr_t) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 253             break;
 254         case DT_STRSZ:
 255             ef->strsz = dp->d_un.d_val;
 256             break;
 257         case DT_SYMTAB:
 258             ef->symtab = (Elf_Sym*) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 259             break;
 260         case DT_SYMENT:
 261             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Sym))
 262                 return ENOEXEC;
 263             break;
 264         case DT_PLTGOT:
 265             ef->got = (Elf_Addr *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 266             break;
 267         case DT_REL:
 268             ef->rel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 269             break;
 270         case DT_RELSZ:
 271             ef->relsize = dp->d_un.d_val;
 272             break;
 273         case DT_RELENT:
 274             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rel))
 275                 return ENOEXEC;
 276             break;
 277         case DT_JMPREL:
 278             ef->pltrel = (const Elf_Rel *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 279             break;
 280         case DT_PLTRELSZ:
 281             ef->pltrelsize = dp->d_un.d_val;
 282             break;
 283         case DT_RELA:
 284             ef->rela = (const Elf_Rela *) (ef->address + dp->d_un.d_ptr);
 285             break;
 286         case DT_RELASZ:
 287             ef->relasize = dp->d_un.d_val;
 288             break;
 289         case DT_RELAENT:
 290             if (dp->d_un.d_val != sizeof(Elf_Rela))
 291                 return ENOEXEC;
 292             break;
 293         case DT_PLTREL:
 294             plttype = dp->d_un.d_val;
 295             if (plttype != DT_REL && plttype != DT_RELA)
 296                 return ENOEXEC;
 297             break;
 298         }
 299     }
 300
 301     if (plttype == DT_RELA) {
 302         ef->pltrela = (const Elf_Rela *) ef->pltrel;
 303         ef->pltrel = NULL;
 304         ef->pltrelasize = ef->pltrelsize;
 305         ef->pltrelsize = 0;
 306     }
 307
 308     ef->ddbsymtab = ef->symtab;
 309     ef->ddbsymcnt = ef->nchains;
 310     ef->ddbstrtab = ef->strtab;
 311     ef->ddbstrcnt = ef->strsz;
 312
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 static void
 317 link_elf_error(const char *s)
 318 {
 319     kprintf("kldload: %s\n", s);
 320 }
 321
 322 static int
 323 link_elf_preload_file(const char *filename, linker_file_t *result)
 324 {
 325     caddr_t             modptr, baseptr, sizeptr, dynptr;
 326     char                *type;
 327     elf_file_t          ef;
 328     linker_file_t       lf;
 329     int                 error;
 330     vm_offset_t         dp;
 331
 332     /*
 333      * Look to see if we have the module preloaded.
 334      */
 335     modptr = preload_search_by_name(filename);
 336     if (modptr == NULL)
 337         return ENOENT;
 338
 339     /* It's preloaded, check we can handle it and collect information */
 340     type = (char *)preload_search_info(modptr, MODINFO_TYPE);
 341     baseptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_ADDR);
 342     sizeptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_SIZE);
 343     dynptr = preload_search_info(modptr, MODINFO_METADATA|MODINFOMD_DYNAMIC);
 344     if (type == NULL ||
 345             (strcmp(type, "elf" __XSTRING(__ELF_WORD_SIZE) " module") != 0 &&
 346             strcmp(type, "elf module") != 0))
 347         return (EFTYPE);
 348     if (baseptr == NULL || sizeptr == NULL || dynptr == NULL)
 349         return (EINVAL);
 350
 351     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 352     ef->modptr = modptr;
 353     ef->address = *(caddr_t *)baseptr;
 354     dp = (vm_offset_t)ef->address + *(vm_offset_t *)dynptr;
 355     ef->dynamic = (Elf_Dyn *)dp;
 356     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_module_ops);
 357     if (lf == NULL) {
 358         kfree(ef, M_LINKER);
 359         return ENOMEM;
 360     }
 361     lf->address = ef->address;
 362     lf->size = *(size_t *)sizeptr;
 363
 364     error = parse_dynamic(lf);
 365     if (error) {
 366         linker_file_unload(lf);
 367         return error;
 368     }
 369     link_elf_reloc_local(lf);
 370     *result = lf;
 371     return (0);
 372 }
 373
 374 static int
 375 link_elf_preload_finish(linker_file_t lf)
 376 {
 377     int                 error;
 378
 379     error = relocate_file(lf);
 380     if (error)
 381         return error;
 382     parse_module_symbols(lf);
 383
 384     return (0);
 385 }
 386
 387 static int
 388 link_elf_load_file(const char* filename, linker_file_t* result)
 389 {
 390     struct nlookupdata nd;
 391     struct thread *td = curthread;      /* XXX */
 392     struct proc *p = td->td_proc;
 393     struct vnode *vp;
 394     Elf_Ehdr *hdr;
 395     caddr_t firstpage;
 396     int nbytes, i;
 397     Elf_Phdr *phdr;
 398     Elf_Phdr *phlimit;
 399     Elf_Phdr *segs[2];
 400     int nsegs;
 401     Elf_Phdr *phdyn;
 402     caddr_t mapbase;
 403     size_t mapsize;
 404     Elf_Addr base_vaddr;
 405     Elf_Addr base_vlimit;
 406     int error = 0;
 407     int resid;
 408     elf_file_t ef;
 409     linker_file_t lf;
 410     char *pathname;
 411     Elf_Shdr *shdr;
 412     int symtabindex;
 413     int symstrindex;
 414     int symcnt;
 415     int strcnt;
 416
 417     /* XXX Hack for firmware loading where p == NULL */
 418     if (p == NULL) {
 419         p = &proc0;
 420     }
 421
 422     KKASSERT(p != NULL);
 423     if (p->p_ucred == NULL) {
 424         kprintf("link_elf_load_file: cannot load '%s' from filesystem"
 425                 " this early\n", filename);
 426         return ENOENT;
 427     }
 428     shdr = NULL;
 429     lf = NULL;
 430     pathname = linker_search_path(filename);
 431     if (pathname == NULL)
 432         return ENOENT;
 433
 434     error = nlookup_init(&nd, pathname, UIO_SYSSPACE, NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
 435     if (error == 0)
 436         error = vn_open(&nd, NULL, FREAD, 0);
 437     kfree(pathname, M_LINKER);
 438     if (error) {
 439         nlookup_done(&nd);
 440         return error;
 441     }
 442     vp = nd.nl_open_vp;
 443     nd.nl_open_vp = NULL;
 444     nlookup_done(&nd);
 445
 446     /*
 447      * Read the elf header from the file.
 448      */
 449     firstpage = kmalloc(PAGE_SIZE, M_LINKER, M_WAITOK);
 450     hdr = (Elf_Ehdr *)firstpage;
 451     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp, firstpage, PAGE_SIZE, 0,
 452                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 453     nbytes = PAGE_SIZE - resid;
 454     if (error)
 455         goto out;
 456
 457     if (!IS_ELF(*hdr)) {
 458         error = ENOEXEC;
 459         goto out;
 460     }
 461
 462     if (hdr->e_ident[EI_CLASS] != ELF_TARG_CLASS
 463       || hdr->e_ident[EI_DATA] != ELF_TARG_DATA) {
 464         link_elf_error("Unsupported file layout");
 465         error = ENOEXEC;
 466         goto out;
 467     }
 468     if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT
 469       || hdr->e_version != EV_CURRENT) {
 470         link_elf_error("Unsupported file version");
 471         error = ENOEXEC;
 472         goto out;
 473     }
 474     if (hdr->e_type != ET_EXEC && hdr->e_type != ET_DYN) {
 475         error = ENOSYS;
 476         goto out;
 477     }
 478     if (hdr->e_machine != ELF_TARG_MACH) {
 479         link_elf_error("Unsupported machine");
 480         error = ENOEXEC;
 481         goto out;
 482     }
 483
 484     /*
 485      * We rely on the program header being in the first page.  This is
 486      * not strictly required by the ABI specification, but it seems to
 487      * always true in practice.  And, it simplifies things considerably.
 488      */
 489     if (!((hdr->e_phentsize == sizeof(Elf_Phdr)) &&
 490           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= PAGE_SIZE) &&
 491           (hdr->e_phoff + hdr->e_phnum*sizeof(Elf_Phdr) <= nbytes)))
 492         link_elf_error("Unreadable program headers");
 493
 494     /*
 495      * Scan the program header entries, and save key information.
 496      *
 497      * We rely on there being exactly two load segments, text and data,
 498      * in that order.
 499      */
 500     phdr = (Elf_Phdr *) (firstpage + hdr->e_phoff);
 501     phlimit = phdr + hdr->e_phnum;
 502     nsegs = 0;
 503     phdyn = NULL;
 504     while (phdr < phlimit) {
 505         switch (phdr->p_type) {
 506
 507         case PT_LOAD:
 508             if (nsegs == 2) {
 509                 link_elf_error("Too many sections");
 510                 error = ENOEXEC;
 511                 goto out;
 512             }
 513             segs[nsegs] = phdr;
 514             ++nsegs;
 515             break;
 516
 517         case PT_PHDR:
 518             break;
 519
 520         case PT_DYNAMIC:
 521             phdyn = phdr;
 522             break;
 523
 524         case PT_INTERP:
 525             error = ENOSYS;
 526             goto out;
 527         }
 528
 529         ++phdr;
 530     }
 531     if (phdyn == NULL) {
 532         link_elf_error("Object is not dynamically-linked");
 533         error = ENOEXEC;
 534         goto out;
 535     }
 536
 537     /*
 538      * Allocate the entire address space of the object, to stake out our
 539      * contiguous region, and to establish the base address for relocation.
 540      */
 541     base_vaddr = trunc_page(segs[0]->p_vaddr);
 542     base_vlimit = round_page(segs[1]->p_vaddr + segs[1]->p_memsz);
 543     mapsize = base_vlimit - base_vaddr;
 544
 545     ef = kmalloc(sizeof(struct elf_file), M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 546     ef->address = kmalloc(mapsize, M_LINKER, M_WAITOK);
 547     mapbase = ef->address;
 548
 549     /*
 550      * Read the text and data sections and zero the bss.
 551      */
 552     for (i = 0; i < 2; i++) {
 553         caddr_t segbase = mapbase + segs[i]->p_vaddr - base_vaddr;
 554         error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 555                         segbase, segs[i]->p_filesz, segs[i]->p_offset,
 556                         UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 557         if (error) {
 558             kfree(ef->address, M_LINKER);
 559             kfree(ef, M_LINKER);
 560             goto out;
 561         }
 562         bzero(segbase + segs[i]->p_filesz,
 563               segs[i]->p_memsz - segs[i]->p_filesz);
 564     }
 565
 566     ef->dynamic = (const Elf_Dyn *) (mapbase + phdyn->p_vaddr - base_vaddr);
 567
 568     lf = linker_make_file(filename, ef, &link_elf_file_ops);
 569     if (lf == NULL) {
 570         kfree(ef->address, M_LINKER);
 571         kfree(ef, M_LINKER);
 572         error = ENOMEM;
 573         goto out;
 574     }
 575     lf->address = ef->address;
 576     lf->size = mapsize;
 577
 578     error = parse_dynamic(lf);
 579     if (error)
 580         goto out;
 581     link_elf_reloc_local(lf);
 582     error = linker_load_dependencies(lf);
 583     if (error)
 584         goto out;
 585     error = relocate_file(lf);
 586     if (error)
 587         goto out;
 588
 589     /* Try and load the symbol table if it's present.  (you can strip it!) */
 590     nbytes = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
 591     if (nbytes == 0 || hdr->e_shoff == 0)
 592         goto nosyms;
 593     shdr = kmalloc(nbytes, M_LINKER, M_WAITOK | M_ZERO);
 594     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 595                     (caddr_t)shdr, nbytes, hdr->e_shoff,
 596                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 597     if (error)
 598         goto out;
 599     symtabindex = -1;
 600     symstrindex = -1;
 601     for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
 602         if (shdr[i].sh_type == SHT_SYMTAB) {
 603             symtabindex = i;
 604             symstrindex = shdr[i].sh_link;
 605         }
 606     }
 607     if (symtabindex < 0 || symstrindex < 0)
 608         goto nosyms;
 609
 610     symcnt = shdr[symtabindex].sh_size;
 611     ef->symbase = kmalloc(symcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 612     strcnt = shdr[symstrindex].sh_size;
 613     ef->strbase = kmalloc(strcnt, M_LINKER, M_WAITOK);
 614     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 615                     ef->symbase, symcnt, shdr[symtabindex].sh_offset,
 616                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 617     if (error)
 618         goto out;
 619     error = vn_rdwr(UIO_READ, vp,
 620                     ef->strbase, strcnt, shdr[symstrindex].sh_offset,
 621                     UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, p->p_ucred, &resid);
 622     if (error)
 623         goto out;
 624
 625     ef->ddbsymcnt = symcnt / sizeof(Elf_Sym);
 626     ef->ddbsymtab = (const Elf_Sym *)ef->symbase;
 627     ef->ddbstrcnt = strcnt;
 628     ef->ddbstrtab = ef->strbase;
 629
 630 nosyms:
 631
 632     *result = lf;
 633
 634 out:
 635     if (error && lf)
 636         linker_file_unload(lf);
 637     if (shdr)
 638         kfree(shdr, M_LINKER);
 639     if (firstpage)
 640         kfree(firstpage, M_LINKER);
 641     vn_unlock(vp);
 642     vn_close(vp, FREAD, NULL);
 643
 644     return error;
 645 }
 646
 647 Elf_Addr
 648 elf_relocaddr(linker_file_t lf, Elf_Addr x)
 649 {
 650 #if 0
 651     elf_file_t ef;
 652
 653     ef = lf->priv;
 654     if (x >= ef->pcpu_start && x < ef->pcpu_stop)
 655         return ((x - ef->pcpu_start) + ef->pcpu_base);
 656 #ifdef VIMAGE
 657     if (x >= ef->vnet_start && x < ef->vnet_stop)
 658         return ((x - ef->vnet_start) + ef->vnet_base);
 659 #endif
 660 #endif
 661     return (x);
 662 }
 663
 664 static void
 665 link_elf_unload_file(linker_file_t file)
 666 {
 667     elf_file_t ef = file->priv;
 668
 669     if (ef) {
 670         if (ef->address)
 671             kfree(ef->address, M_LINKER);
 672         if (ef->symbase)
 673             kfree(ef->symbase, M_LINKER);
 674         if (ef->strbase)
 675             kfree(ef->strbase, M_LINKER);
 676         kfree(ef, M_LINKER);
 677     }
 678 }
 679
 680 static void
 681 link_elf_unload_module(linker_file_t file)
 682 {
 683     elf_file_t ef = file->priv;
 684
 685     if (ef)
 686         kfree(ef, M_LINKER);
 687     if (file->filename)
 688         preload_delete_name(file->filename);
 689 }
 690
 691 static const char *
 692 symbol_name(elf_file_t ef, Elf_Size r_info)
 693 {
 694     const Elf_Sym *ref;
 695
 696     if (ELF_R_SYM(r_info)) {
 697         ref = ef->symtab + ELF_R_SYM(r_info);
 698         return ef->strtab + ref->st_name;
 699     } else
 700         return NULL;
 701 }
 702
 703 static int
 704 relocate_file(linker_file_t lf)
 705 {
 706     elf_file_t ef = lf->priv;
 707     const Elf_Rel *rellim;
 708     const Elf_Rel *rel;
 709     const Elf_Rela *relalim;
 710     const Elf_Rela *rela;
 711     const char *symname;
 712
 713     /* Perform relocations without addend if there are any: */
 714     rel = ef->rel;
 715     if (rel) {
 716         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
 717         while (rel < rellim) {
 718             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 719                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 720                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 721                 return ENOENT;
 722             }
 723             rel++;
 724         }
 725     }
 726
 727     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 728     rela = ef->rela;
 729     if (rela) {
 730         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
 731         while (rela < relalim) {
 732             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 733                 symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 734                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 735                 return ENOENT;
 736             }
 737             rela++;
 738         }
 739     }
 740
 741     /* Perform PLT relocations without addend if there are any: */
 742     rel = ef->pltrel;
 743     if (rel) {
 744         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->pltrel + ef->pltrelsize);
 745         while (rel < rellim) {
 746             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL, elf_lookup)) {
 747                 symname = symbol_name(ef, rel->r_info);
 748                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 749                 return ENOENT;
 750             }
 751             rel++;
 752         }
 753     }
 754
 755     /* Perform relocations with addend if there are any: */
 756     rela = ef->pltrela;
 757     if (rela) {
 758         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->pltrela + ef->pltrelasize);
 759         while (rela < relalim) {
 760             symname = symbol_name(ef, rela->r_info);
 761             if (elf_reloc(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA, elf_lookup)) {
 762                 kprintf("link_elf: symbol %s undefined\n", symname);
 763                 return ENOENT;
 764             }
 765             rela++;
 766         }
 767     }
 768
 769     return 0;
 770 }
 771
 772 /*
 773  * Hash function for symbol table lookup.  Don't even think about changing
 774  * this.  It is specified by the System V ABI.
 775  */
 776 static unsigned long
 777 elf_hash(const char *name)
 778 {
 779     const unsigned char *p = (const unsigned char *) name;
 780     unsigned long h = 0;
 781     unsigned long g;
 782
 783     while (*p != '\0') {
 784         h = (h << 4) + *p++;
 785         if ((g = h & 0xf0000000) != 0)
 786             h ^= g >> 24;
 787         h &= ~g;
 788     }
 789     return h;
 790 }
 791
 792 static int
 793 link_elf_lookup_symbol(linker_file_t lf, const char* name, c_linker_sym_t* sym)
 794 {
 795     elf_file_t ef = lf->priv;
 796     unsigned long symnum;
 797     const Elf_Sym* symp;
 798     const char *strp;
 799     unsigned long hash;
 800     int i;
 801
 802     /* If we don't have a hash, bail. */
 803     if (ef->buckets == NULL || ef->nbuckets == 0) {
 804         kprintf("link_elf_lookup_symbol: missing symbol hash table\n");
 805         return ENOENT;
 806     }
 807
 808     /* First, search hashed global symbols */
 809     hash = elf_hash(name);
 810     symnum = ef->buckets[hash % ef->nbuckets];
 811
 812     while (symnum != STN_UNDEF) {
 813         if (symnum >= ef->nchains) {
 814             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 815             return ENOENT;
 816         }
 817
 818         symp = ef->symtab + symnum;
 819         if (symp->st_name == 0) {
 820             kprintf("link_elf_lookup_symbol: corrupt symbol table\n");
 821             return ENOENT;
 822         }
 823
 824         strp = ef->strtab + symp->st_name;
 825
 826         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 827             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 828                 (symp->st_value != 0 &&
 829                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)
 830              ) {
 831                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 832                 return 0;
 833             } else {
 834                 return ENOENT;
 835             }
 836         }
 837
 838         symnum = ef->chains[symnum];
 839     }
 840
 841     /* If we have not found it, look at the full table (if loaded) */
 842     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 843         return ENOENT;
 844
 845     /* Exhaustive search */
 846     for (i = 0, symp = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, symp++) {
 847         strp = ef->ddbstrtab + symp->st_name;
 848         if (strcmp(name, strp) == 0) {
 849             if (symp->st_shndx != SHN_UNDEF ||
 850                 (symp->st_value != 0 &&
 851                  ELF_ST_TYPE(symp->st_info) == STT_FUNC)) {
 852                 *sym = (c_linker_sym_t) symp;
 853                 return 0;
 854             } else {
 855                 return ENOENT;
 856             }
 857         }
 858     }
 859     return ENOENT;
 860 }
 861
 862 static int
 863 link_elf_symbol_values(linker_file_t lf, c_linker_sym_t sym, linker_symval_t *symval)
 864 {
 865     elf_file_t      ef = lf->priv;
 866     const Elf_Sym  *es = (const Elf_Sym *)sym;
 867
 868     if (es >= ef->symtab && es < (ef->symtab + ef->nchains)) {
 869         symval->name = ef->strtab + es->st_name;
 870         symval->value = ef->address + es->st_value;
 871         symval->size = es->st_size;
 872         return 0;
 873     }
 874     if (ef->symtab == ef->ddbsymtab)
 875         return ENOENT;
 876     if (es >= ef->ddbsymtab && es < (ef->ddbsymtab + ef->ddbsymcnt)) {
 877         symval->name = ef->ddbstrtab + es->st_name;
 878         symval->value = ef->address + es->st_value;
 879         symval->size = es->st_size;
 880         return 0;
 881     }
 882     return ENOENT;
 883 }
 884
 885 static int
 886 link_elf_search_symbol(linker_file_t lf, caddr_t value,
 887                        c_linker_sym_t *sym, long *diffp)
 888 {
 889     elf_file_t      ef = lf->priv;
 890     u_long          off = (uintptr_t)(void *)value;
 891     u_long          diff = off;
 892     u_long          st_value;
 893     const Elf_Sym  *es;
 894     const Elf_Sym  *best = NULL;
 895     int             i;
 896
 897     for (i = 0, es = ef->ddbsymtab; i < ef->ddbsymcnt; i++, es++) {
 898         if (es->st_name == 0)
 899             continue;
 900         st_value = es->st_value + (uintptr_t)(void *)ef->address;
 901         if (off >= st_value) {
 902             if (off - st_value < diff) {
 903                 diff = off - st_value;
 904                 best = es;
 905                 if (diff == 0)
 906                     break;
 907             } else if (off - st_value == diff) {
 908                 best = es;
 909             }
 910         }
 911     }
 912     if (best == NULL)
 913         *diffp = off;
 914     else
 915         *diffp = diff;
 916     *sym = (c_linker_sym_t) best;
 917
 918     return 0;
 919 }
 920
 921 /*
 922  * Look up a linker set on an ELF system.
 923  */
 924 static int
 925 link_elf_lookup_set(linker_file_t lf, const char *name,
 926                     void ***startp, void ***stopp, int *countp)
 927 {
 928     c_linker_sym_t  sym;
 929     linker_symval_t symval;
 930     char           *setsym;
 931     void          **start, **stop;
 932     int             len, error = 0, count;
 933
 934     len = strlen(name) + sizeof("__start_set_");        /* sizeof includes \0 */
 935     setsym = kmalloc(len, M_LINKER, M_WAITOK);
 936
 937     /* get address of first entry */
 938     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__start_set_", name);
 939     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
 940     if (error)
 941         goto out;
 942     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
 943     if (symval.value == NULL) {
 944         error = ESRCH;
 945         goto out;
 946     }
 947     start = (void **)symval.value;
 948
 949     /* get address of last entry */
 950     ksnprintf(setsym, len, "%s%s", "__stop_set_", name);
 951     error = link_elf_lookup_symbol(lf, setsym, &sym);
 952     if (error)
 953         goto out;
 954     link_elf_symbol_values(lf, sym, &symval);
 955     if (symval.value == NULL) {
 956         error = ESRCH;
 957         goto out;
 958     }
 959     stop = (void **)symval.value;
 960
 961     /* and the number of entries */
 962     count = stop - start;
 963
 964     /* and copy out */
 965     if (startp)
 966         *startp = start;
 967     if (stopp)
 968         *stopp = stop;
 969     if (countp)
 970         *countp = count;
 971
 972 out:
 973     kfree(setsym, M_LINKER);
 974     return error;
 975 }
 976
 977 /*
 978  * Symbol lookup function that can be used when the symbol index is known (ie
 979  * in relocations). It uses the symbol index instead of doing a fully fledged
 980  * hash table based lookup when such is valid. For example for local symbols.
 981  * This is not only more efficient, it's also more correct. It's not always
 982  * the case that the symbol can be found through the hash table.
 983  */
 984 static int
 985 elf_lookup(linker_file_t lf, Elf_Size symidx, int deps, Elf_Addr *result)
 986 {
 987     elf_file_t      ef = lf->priv;
 988     const Elf_Sym  *sym;
 989     const char     *symbol;
 990
 991     /* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
 992     if (symidx >= ef->nchains)
 993         return (ENOENT);
 994
 995     sym = ef->symtab + symidx;
 996
 997     /*
 998      * Don't do a full lookup when the symbol is local. It may even
 999      * fail because it may not be found through the hash table.
1000      */
1001     if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL) {
1002         /* Force lookup failure when we have an insanity. */
1003         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF || sym->st_value == 0)
1004             return (ENOENT);
1005         return ((Elf_Addr) ef->address + sym->st_value);
1006     }
1007     /*
1008      * XXX we can avoid doing a hash table based lookup for global
1009      * symbols as well. This however is not always valid, so we'll
1010      * just do it the hard way for now. Performance tweaks can
1011      * always be added.
1012      */
1013
1014     symbol = ef->strtab + sym->st_name;
1015
1016     /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
1017     if (*symbol == 0)
1018         return (ENOENT);
1019
1020     return (linker_file_lookup_symbol(lf, symbol, deps, (caddr_t *)result));
1021 }
1022 static void
1023 link_elf_reloc_local(linker_file_t lf)
1024 {
1025     elf_file_t ef = lf->priv;
1026     const Elf_Rel *rellim;
1027     const Elf_Rel *rel;
1028     const Elf_Rela *relalim;
1029     const Elf_Rela *rela;
1030
1031     /* Perform relocations without addend if there are any: */
1032     if ((rel = ef->rel) != NULL) {
1033         rellim = (const Elf_Rel *)((const char *)ef->rel + ef->relsize);
1034         while (rel < rellim) {
1035             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rel, ELF_RELOC_REL,
1036                             elf_lookup);
1037             rel++;
1038         }
1039     }
1040
1041     /* Perform relocations with addend if there are any: */
1042     if ((rela = ef->rela) != NULL) {
1043         relalim = (const Elf_Rela *)((const char *)ef->rela + ef->relasize);
1044         while (rela < relalim) {
1045             elf_reloc_local(lf, (Elf_Addr)ef->address, rela, ELF_RELOC_RELA,
1046                             elf_lookup);
1047             rela++;
1048         }
1049     }
1050 }