sys/sys/linker.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 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/sys/linker.h,v 1.17.2.1 2002/03/11 01:13:53 dd Exp $
  27  */
  28
  29 #ifndef _SYS_LINKER_H_
  30 #define _SYS_LINKER_H_
  31
  32 #ifndef _SYS_TYPES_H_
  33 #include <sys/types.h>
  34 #endif
  35 #ifndef _SYS_PARAM_H_
  36 #include <sys/param.h>
  37 #endif
  38
  39 #ifdef _KERNEL
  40
  41 #ifndef _SYS_QUEUE_H_
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #endif
  44 #include <machine/elf.h>
  45
  46 #include <sys/module.h>
  47
  48 #ifdef MALLOC_DECLARE
  49 MALLOC_DECLARE(M_LINKER);
  50 #endif
  51
  52 /*
  53  * Object representing a file which has been loaded by the linker.
  54  */
  55 typedef struct linker_file* linker_file_t;
  56 typedef TAILQ_HEAD(, linker_file) linker_file_list_t;
  57
  58 typedef caddr_t linker_sym_t;           /* opaque symbol */
  59 typedef c_caddr_t c_linker_sym_t;       /* const opaque symbol */
  60
  61 /*
  62  * expanded out linker_sym_t
  63  */
  64 typedef struct linker_symval {
  65     const char*         name;
  66     caddr_t             value;
  67     size_t              size;
  68 } linker_symval_t;
  69
  70 struct linker_file_ops {
  71     /*
  72      * Lookup a symbol in the file's symbol table.  If the symbol is
  73      * not found then return ENOENT, otherwise zero.  If the symbol
  74      * found is a common symbol, return with *address set to zero and
  75      * *size set to the size of the common space required.  Otherwise
  76      * set *address the value of the symbol.
  77      */
  78     int                 (*lookup_symbol)(linker_file_t, const char* name,
  79                                          c_linker_sym_t* sym);
  80
  81     int                 (*symbol_values)(linker_file_t, c_linker_sym_t,
  82                                          linker_symval_t*);
  83
  84     int                 (*search_symbol)(linker_file_t, caddr_t value,
  85                                          c_linker_sym_t* sym, long* diffp);
  86
  87     /*
  88      * Completes the loading task started in preload_file.
  89      */
  90     int                 (*preload_finish)(linker_file_t);
  91
  92     /*
  93      * Unload a file, releasing dependancies and freeing storage.
  94      */
  95     void                (*unload)(linker_file_t);
  96
  97     int                 (*lookup_set)(linker_file_t, const char *name,
  98                                         void ***firstp, void ***lastp, int *countp);
  99 };
 100
 101 struct common_symbol {
 102     STAILQ_ENTRY(common_symbol) link;
 103     char*               name;
 104     caddr_t             address;
 105 };
 106
 107 struct linker_file {
 108     int                 refs;           /* reference count */
 109     int                 userrefs;       /* kldload(2) count */
 110     int                 flags;
 111 #define LINKER_FILE_LINKED      0x1     /* file has been fully linked */
 112     TAILQ_ENTRY(linker_file) link;      /* list of all loaded files */
 113     char*               filename;       /* file which was loaded */
 114     int                 id;             /* unique id */
 115     caddr_t             address;        /* load address */
 116     size_t              size;           /* size of file */
 117     int                 ndeps;          /* number of dependancies */
 118     linker_file_t*      deps;           /* list of dependancies */
 119     STAILQ_HEAD(, common_symbol) common; /* list of common symbols */
 120     TAILQ_HEAD(, module) modules;       /* modules in this file */
 121     TAILQ_ENTRY(linker_file) loaded;    /* preload dependency support */
 122     void*               priv;           /* implementation data */
 123
 124     struct linker_file_ops* ops;
 125 };
 126
 127 /*
 128  * Object implementing a class of file (a.out, elf, etc.)
 129  */
 130 typedef struct linker_class *linker_class_t;
 131 typedef TAILQ_HEAD(, linker_class) linker_class_list_t;
 132
 133 struct linker_class_ops {
 134     /*
 135      * Load a file, returning the new linker_file_t in *result.  If
 136      * the class does not recognise the file type, zero should be
 137      * returned, without modifying *result.  If the file is
 138      * recognised, the file should be loaded, *result set to the new
 139      * file and zero returned.  If some other error is detected an
 140      * appropriate errno should be returned.
 141      */
 142     int         (*load_file)(const char *filename, linker_file_t *result);
 143     /*
 144      * Same as load_file, but does not load dependencies.  Necessary
 145      * for tentatively loading (loader-)preloaded modules.
 146      */
 147     int         (*preload_file)(const char *filename, linker_file_t *result);
 148 };
 149
 150 struct linker_class {
 151     TAILQ_ENTRY(linker_class) link;     /* list of all file classes */
 152     const char*         desc;           /* description (e.g. "a.out") */
 153     void*               priv;           /* implementation data */
 154
 155     struct linker_class_ops *ops;
 156 };
 157
 158 /*
 159  * The file which is currently loading.  Used to register modules with
 160  * the files which contain them.
 161  */
 162 extern linker_file_t    linker_current_file;
 163
 164 /*
 165  * The "file" for the kernel.
 166  */
 167 extern linker_file_t    linker_kernel_file;
 168
 169 /*
 170  * Add a new file class to the linker.
 171  */
 172 int linker_add_class(const char* _desc, void* _priv,
 173                      struct linker_class_ops* _ops);
 174
 175 /*
 176  * Load a file, trying each file class until one succeeds.
 177  */
 178 int linker_load_file(const char *_filename, linker_file_t *_result);
 179
 180 /*
 181  * Find a currently loaded file given its filename.
 182  */
 183 linker_file_t linker_find_file_by_name(const char* _filename);
 184
 185 /*
 186  * Find a currently loaded file given its file id.
 187  */
 188 linker_file_t linker_find_file_by_id(int _fileid);
 189
 190 /*
 191  * Called from a class handler when a file is laoded.
 192  */
 193 linker_file_t linker_make_file(const char* _filename, void* _priv,
 194                                struct linker_file_ops* _ops);
 195
 196 /*
 197  * Unload a file, freeing up memory.
 198  */
 199 int linker_file_unload(linker_file_t _file);
 200
 201 /*
 202  * Add a dependancy to a file.
 203  */
 204 void linker_file_add_dependancy(linker_file_t _file, linker_file_t _dep);
 205
 206 int linker_load_dependencies(linker_file_t lf);
 207
 208 /*
 209  * Lookup a symbol in a file.  If deps is TRUE, look in dependancies
 210  * if not found in file.  The symbol's value is returned in the
 211  * caddr_t.  An error is returned, 0 if no error occured.
 212  */
 213 int linker_file_lookup_symbol(linker_file_t _file, const char* _name,
 214                             int _deps, caddr_t *);
 215
 216
 217 /*
 218  * Lookup a linker set in a file.  Return pointers to the first entry,
 219  * last + 1, and count of entries.  Use: for (p = start; p < stop; p++) {}
 220  * void *start is really: "struct yoursetmember ***start;"
 221  */
 222 int linker_file_lookup_set(linker_file_t _file, const char *_name,
 223                             void *_start, void *_stop, int *_count);
 224
 225 /*
 226  * Search the linker path for the module.  Return the full pathname in
 227  * a malloc'ed buffer.
 228  */
 229 char *linker_search_path(const char *_filename);
 230
 231 int linker_reference_module(const char *modname, struct mod_depend *verinfo,
 232     linker_file_t *retult);
 233 int linker_release_module(const char *modname, struct mod_depend *verinfo,
 234     linker_file_t lf);
 235
 236 /*
 237  * DDB Helpers, tuned specifically for ddb/db_kld.c
 238  */
 239 int linker_ddb_lookup(const char *_symstr, c_linker_sym_t *_sym);
 240 int linker_ddb_search_symbol(caddr_t _value, c_linker_sym_t *_sym,
 241                              long *_diffp);
 242 int linker_ddb_symbol_values(c_linker_sym_t _sym, linker_symval_t *_symval);
 243
 244
 245 #endif  /* _KERNEL */
 246
 247 /*
 248  * Module information subtypes
 249  */
 250 #define MODINFO_END             0x0000          /* End of list */
 251 #define MODINFO_NAME            0x0001          /* Name of module (string) */
 252 #define MODINFO_TYPE            0x0002          /* Type of module (string) */
 253 #define MODINFO_ADDR            0x0003          /* Loaded address */
 254 #define MODINFO_SIZE            0x0004          /* Size of module */
 255 #define MODINFO_EMPTY           0x0005          /* Has been deleted */
 256 #define MODINFO_ARGS            0x0006          /* Parameters string */
 257 #define MODINFO_METADATA        0x8000          /* Module-specfic */
 258
 259 #define MODINFOMD_AOUTEXEC      0x0001          /* a.out exec header */
 260 #define MODINFOMD_ELFHDR        0x0002          /* ELF header */
 261 #define MODINFOMD_SSYM          0x0003          /* start of symbols */
 262 #define MODINFOMD_ESYM          0x0004          /* end of symbols */
 263 #define MODINFOMD_DYNAMIC       0x0005          /* _DYNAMIC pointer */
 264 #define MODINFOMD_ENVP          0x0006          /* (from 5.x) envp[] */
 265 #define MODINFOMD_HOWTO         0x0007          /* (from 5.x) boothowto */
 266 #define MODINFOMD_KERNEND       0x0008          /* (from 5.x) kernend */
 267 #define MODINFOMD_SHDR          0x0009          /* section header table */
 268 #define MODINFOMD_NOCOPY        0x8000          /* don't copy this metadata to the kernel */
 269
 270 #define MODINFOMD_DEPLIST       (0x4001 | MODINFOMD_NOCOPY)     /* depends on */
 271
 272 #ifdef _KERNEL
 273 #define MD_FETCH(mdp, info, type) ({ \
 274         type *__p; \
 275         __p = (type *)preload_search_info((mdp), MODINFO_METADATA | (info)); \
 276         __p ? *__p : 0; \
 277 })
 278 #endif
 279
 280 #define LINKER_HINTS_VERSION    1               /* linker.hints file version */
 281
 282 #ifdef _KERNEL
 283
 284 /*
 285  * Module lookup
 286  */
 287 extern caddr_t          preload_metadata;
 288 extern caddr_t          preload_search_by_name(const char *);
 289 extern caddr_t          preload_search_by_type(const char *);
 290 extern caddr_t          preload_search_next_name(caddr_t);
 291 extern caddr_t          preload_search_info(caddr_t, int);
 292 extern void             preload_delete_name(const char *);
 293 extern void             preload_bootstrap_relocate(vm_offset_t);
 294 extern struct mod_metadata *find_mod_metadata(const char *);
 295
 296 #ifdef KLD_DEBUG
 297
 298 extern int kld_debug;
 299 #define KLD_DEBUG_FILE  1       /* file load/unload */
 300 #define KLD_DEBUG_SYM   2       /* symbol lookup */
 301
 302 #define KLD_DPF(cat, args)                                      \
 303         do {                                                    \
 304                 if (kld_debug & KLD_DEBUG_##cat) kprintf args;  \
 305         } while (0)
 306
 307 #else
 308
 309 #define KLD_DPF(cat, args)
 310
 311 #endif
 312
 313 typedef int elf_lookup_fn(linker_file_t, Elf_Size, int, Elf_Addr *);
 314
 315 /* Support functions */
 316 int     elf_reloc(linker_file_t, Elf_Addr, const void *, int, elf_lookup_fn);
 317 int     elf_reloc_local(linker_file_t, Elf_Addr, const void *, int, elf_lookup_fn);
 318 Elf_Addr elf_relocaddr(linker_file_t, Elf_Addr);
 319
 320 /* values for type */
 321 #define ELF_RELOC_REL   1
 322 #define ELF_RELOC_RELA  2
 323
 324 #endif /* _KERNEL */
 325
 326 struct kld_file_stat {
 327     int         version;        /* set to sizeof(linker_file_stat) */
 328     char        name[MAXPATHLEN];
 329     int         refs;
 330     int         id;
 331     caddr_t     address;        /* load address */
 332     size_t      size;           /* size in bytes */
 333 };
 334
 335 struct kld_sym_lookup {
 336     int         version;        /* set to sizeof(struct kld_sym_lookup) */
 337     const char  *symname;       /* Symbol name we are looking up */
 338     u_long      symvalue;
 339     size_t      symsize;
 340 };
 341
 342 #define KLDSYM_LOOKUP   1
 343
 344 #ifndef _KERNEL
 345
 346 #ifndef _SYS_CDEFS_H_
 347 #include <sys/cdefs.h>
 348 #endif
 349
 350 __BEGIN_DECLS
 351 int     kldload(const char *);
 352 int     kldunload(int);
 353 int     kldfind(const char *);
 354 int     kldnext(int);
 355 int     kldstat(int, struct kld_file_stat *);
 356 int     kldfirstmod(int);
 357 int     kldsym(int, int, void *);
 358 __END_DECLS
 359
 360 #endif
 361
 362 #endif /* !_SYS_LINKER_H_ */