Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_kobj.c revision 1.24.4.1.2.1.2.1
      1 /*	$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.24.4.1.2.1.2.1 2010/04/21 00:28:17 matt Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c) 2008 The NetBSD Foundation, Inc.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
     17  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
     18  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
     19  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
     20  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
     21  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
     22  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
     23  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
     24  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
     25  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
     26  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     27  */
     28 
     29 /*-
     30  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
     31  * Copyright (c) 2004 Peter Wemm
     32  * All rights reserved.
     33  *
     34  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     35  * modification, are permitted provided that the following conditions
     36  * are met:
     37  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     38  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     39  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     40  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     41  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     42  *
     43  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     44  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     45  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     46  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     47  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     48  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     49  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     50  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     51  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     52  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     53  * SUCH DAMAGE.
     54  */
     55 
     56 /*
     57  * Kernel loader for ELF objects.
     58  *
     59  * TODO: adjust kmem_alloc() calls to avoid needless fragmentation.
     60  */
     61 
     62 #include "opt_modular.h"
     63 
     64 #include <sys/cdefs.h>
     65 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.24.4.1.2.1.2.1 2010/04/21 00:28:17 matt Exp $");
     66 
     67 #define	ELFSIZE		ARCH_ELFSIZE
     68 
     69 #include <sys/systm.h>
     70 #include <sys/kobj.h>
     71 #include <sys/errno.h>
     72 
     73 #ifdef MODULAR
     74 
     75 #include <sys/param.h>
     76 #include <sys/kernel.h>
     77 #include <sys/kmem.h>
     78 #include <sys/proc.h>
     79 #include <sys/namei.h>
     80 #include <sys/vnode.h>
     81 #include <sys/fcntl.h>
     82 #include <sys/ksyms.h>
     83 #include <sys/lkm.h>
     84 #include <sys/exec.h>
     85 #include <sys/exec_elf.h>
     86 
     87 #include <machine/stdarg.h>
     88 
     89 #include <uvm/uvm_extern.h>
     90 
     91 
     92 typedef struct {
     93 	void		*addr;
     94 	Elf_Off		size;
     95 	int		flags;
     96 	int		sec;		/* Original section */
     97 	const char	*name;
     98 } progent_t;
     99 
    100 typedef struct {
    101 	Elf_Rel		*rel;
    102 	int 		nrel;
    103 	int 		sec;
    104 	size_t		size;
    105 } relent_t;
    106 
    107 typedef struct {
    108 	Elf_Rela	*rela;
    109 	int		nrela;
    110 	int		sec;
    111 	size_t		size;
    112 } relaent_t;
    113 
    114 typedef enum kobjtype {
    115 	KT_UNSET,
    116 	KT_VNODE,
    117 	KT_MEMORY
    118 } kobjtype_t;
    119 
    120 struct kobj {
    121 	char		ko_name[MAXLKMNAME];
    122 	kobjtype_t	ko_type;
    123 	void		*ko_source;
    124 	ssize_t		ko_memsize;
    125 	vaddr_t		ko_address;	/* Relocation address */
    126 	Elf_Shdr	*ko_shdr;
    127 	progent_t	*ko_progtab;
    128 	relaent_t	*ko_relatab;
    129 	relent_t	*ko_reltab;
    130 	Elf_Sym		*ko_symtab;	/* Symbol table */
    131 	char		*ko_strtab;	/* String table */
    132 	char		*ko_shstrtab;	/* Section name string table */
    133 	size_t		ko_size;	/* Size of text/data/bss */
    134 	size_t		ko_symcnt;	/* Number of symbols */
    135 	size_t		ko_strtabsz;	/* Number of bytes in string table */
    136 	size_t		ko_shstrtabsz;	/* Number of bytes in scn str table */
    137 	size_t		ko_shdrsz;
    138 	int		ko_nrel;
    139 	int		ko_nrela;
    140 	int		ko_nprogtab;
    141 	bool		ko_ksyms;
    142 	bool		ko_loaded;
    143 };
    144 
    145 static int	kobj_relocate(kobj_t, bool);
    146 static int	kobj_checkdup(kobj_t);
    147 static void	kobj_error(const char *, ...);
    148 static int	kobj_read(kobj_t, void **, size_t, off_t);
    149 static int	kobj_read_bits(kobj_t, void *, size_t, off_t);
    150 static void	kobj_jettison(kobj_t);
    151 static void	kobj_free(kobj_t, void *, size_t);
    152 static void	kobj_close(kobj_t);
    153 static int	kobj_load(kobj_t);
    154 
    155 extern struct vm_map *lkm_map;
    156 
    157 /*
    158  * kobj_load_file:
    159  *
    160  *	Load an object located in the file system.
    161  */
    162 int
    163 kobj_load_file(kobj_t *kop, const char *filename, const char *base,
    164 	       bool autoload)
    165 {
    166 	struct nameidata nd;
    167 	kauth_cred_t cred;
    168 	char *path;
    169 	int error;
    170 	kobj_t ko;
    171 
    172 	cred = kauth_cred_get();
    173 
    174 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    175 	if (ko == NULL) {
    176 		return ENOMEM;
    177 	}
    178 
    179 	if (autoload) {
    180 		error = ENOENT;
    181 	} else {
    182 		NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename);
    183 		error = vn_open(&nd, FREAD, 0);
    184 	}
    185 	if (error != 0) {
    186 		if (error != ENOENT) {
    187 			goto out;
    188 		}
    189 		path = PNBUF_GET();
    190 		snprintf(path, MAXPATHLEN - 1, "%s/%s/%s.kmod", base,
    191 		    filename, filename);
    192 		NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | NOCHROOT, UIO_SYSSPACE, path);
    193 		error = vn_open(&nd, FREAD, 0);
    194 		if (error != 0) {
    195 			strlcat(path, ".o", MAXPATHLEN);
    196 			NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | NOCHROOT, UIO_SYSSPACE,
    197 			    path);
    198 			error = vn_open(&nd, FREAD, 0);
    199 		}
    200 		PNBUF_PUT(path);
    201 		if (error != 0) {
    202 			goto out;
    203 		}
    204 	}
    205 
    206  out:
    207  	if (error != 0) {
    208 	 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    209 	 	return error;
    210 	}
    211 
    212 	ko->ko_type = KT_VNODE;
    213 	ko->ko_source = nd.ni_vp;
    214 	*kop = ko;
    215 	return kobj_load(ko);
    216 }
    217 
    218 /*
    219  * kobj_load_mem:
    220  *
    221  *	Load an object already resident in memory.  If size is not -1,
    222  *	the complete size of the object is known.
    223  */
    224 int
    225 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
    226 {
    227 	kobj_t ko;
    228 
    229 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    230 	if (ko == NULL) {
    231 		return ENOMEM;
    232 	}
    233 
    234 	ko->ko_type = KT_MEMORY;
    235 	ko->ko_source = base;
    236 	ko->ko_memsize = size;
    237 	*kop = ko;
    238 	return kobj_load(ko);
    239 }
    240 
    241 /*
    242  * kobj_close:
    243  *
    244  *	Close an open ELF object.
    245  */
    246 static void
    247 kobj_close(kobj_t ko)
    248 {
    249 
    250 	if (ko->ko_source == NULL) {
    251 		return;
    252 	}
    253 
    254 	switch (ko->ko_type) {
    255 	case KT_VNODE:
    256 		VOP_UNLOCK(ko->ko_source, 0);
    257 		vn_close(ko->ko_source, FREAD, kauth_cred_get());
    258 		break;
    259 	case KT_MEMORY:
    260 		/* nothing */
    261 		break;
    262 	default:
    263 		panic("kobj_close: unknown type");
    264 		break;
    265 	}
    266 
    267 	ko->ko_source = NULL;
    268 }
    269 
    270 /*
    271  * kobj_load:
    272  *
    273  *	Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
    274  *	image.
    275  */
    276 static int
    277 kobj_load(kobj_t ko)
    278 {
    279 	Elf_Ehdr *hdr;
    280 	Elf_Shdr *shdr;
    281 	Elf_Sym *es;
    282 	vaddr_t mapbase;
    283 	size_t mapsize;
    284 	int error;
    285 	int symtabindex;
    286 	int symstrindex;
    287 	int nsym;
    288 	int pb, rl, ra;
    289 	int alignmask;
    290 	int i, j;
    291 	void *addr;
    292 
    293 	KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
    294 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
    295 
    296 	shdr = NULL;
    297 	mapsize = 0;
    298 	error = 0;
    299 	hdr = NULL;
    300 
    301 	/*
    302 	 * Read the elf header from the file.
    303 	 */
    304 	error = kobj_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0);
    305 	if (error != 0)
    306 		goto out;
    307 	if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
    308 		kobj_error("not an ELF object");
    309 		error = ENOEXEC;
    310 		goto out;
    311 	}
    312 
    313 	if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
    314 	    hdr->e_version != EV_CURRENT) {
    315 		kobj_error("unsupported file version");
    316 		error = ENOEXEC;
    317 		goto out;
    318 	}
    319 	if (hdr->e_type != ET_REL) {
    320 		kobj_error("unsupported file type");
    321 		error = ENOEXEC;
    322 		goto out;
    323 	}
    324 	switch (hdr->e_machine) {
    325 #if ELFSIZE == 32
    326 	ELF32_MACHDEP_ID_CASES
    327 #else
    328 	ELF64_MACHDEP_ID_CASES
    329 #endif
    330 	default:
    331 		kobj_error("unsupported machine");
    332 		error = ENOEXEC;
    333 		goto out;
    334 	}
    335 
    336 	ko->ko_nprogtab = 0;
    337 	ko->ko_shdr = 0;
    338 	ko->ko_nrel = 0;
    339 	ko->ko_nrela = 0;
    340 
    341 	/*
    342 	 * Allocate and read in the section header.
    343 	 */
    344 	ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
    345 	if (ko->ko_shdrsz == 0 || hdr->e_shoff == 0 ||
    346 	    hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
    347 		error = ENOEXEC;
    348 		goto out;
    349 	}
    350 	error = kobj_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff);
    351 	if (error != 0) {
    352 		goto out;
    353 	}
    354 	ko->ko_shdr = shdr;
    355 
    356 	/*
    357 	 * Scan the section header for information and table sizing.
    358 	 */
    359 	nsym = 0;
    360 	symtabindex = -1;
    361 	symstrindex = -1;
    362 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    363 		switch (shdr[i].sh_type) {
    364 		case SHT_PROGBITS:
    365 		case SHT_NOBITS:
    366 			ko->ko_nprogtab++;
    367 			break;
    368 		case SHT_SYMTAB:
    369 			nsym++;
    370 			symtabindex = i;
    371 			symstrindex = shdr[i].sh_link;
    372 			break;
    373 		case SHT_REL:
    374 			ko->ko_nrel++;
    375 			break;
    376 		case SHT_RELA:
    377 			ko->ko_nrela++;
    378 			break;
    379 		case SHT_STRTAB:
    380 			break;
    381 		}
    382 	}
    383 	if (ko->ko_nprogtab == 0) {
    384 		kobj_error("file has no contents");
    385 		error = ENOEXEC;
    386 		goto out;
    387 	}
    388 	if (nsym != 1) {
    389 		/* Only allow one symbol table for now */
    390 		kobj_error("file has no valid symbol table");
    391 		error = ENOEXEC;
    392 		goto out;
    393 	}
    394 	if (symstrindex < 0 || symstrindex > hdr->e_shnum ||
    395 	    shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
    396 		kobj_error("file has invalid symbol strings");
    397 		error = ENOEXEC;
    398 		goto out;
    399 	}
    400 
    401 	/*
    402 	 * Allocate space for tracking the load chunks.
    403 	 */
    404 	if (ko->ko_nprogtab != 0) {
    405 		ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
    406 		    sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
    407 		if (ko->ko_progtab == NULL) {
    408 			error = ENOMEM;
    409 			goto out;
    410 		}
    411 	}
    412 	if (ko->ko_nrel != 0) {
    413 		ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
    414 		    sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
    415 		if (ko->ko_reltab == NULL) {
    416 			error = ENOMEM;
    417 			goto out;
    418 		}
    419 	}
    420 	if (ko->ko_nrela != 0) {
    421 		ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
    422 		    sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
    423 		if (ko->ko_relatab == NULL) {
    424 			error = ENOMEM;
    425 			goto out;
    426 		}
    427 	}
    428 	if (symtabindex == -1) {
    429 		kobj_error("lost symbol table index");
    430 		goto out;
    431 	}
    432 
    433 	/*
    434 	 * Allocate space for and load the symbol table.
    435 	 */
    436 	ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
    437 	if (ko->ko_symcnt == 0) {
    438 		kobj_error("no symbol table");
    439 		goto out;
    440 	}
    441 	error = kobj_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
    442 	    ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
    443 	    shdr[symtabindex].sh_offset);
    444 	if (error != 0) {
    445 		goto out;
    446 	}
    447 
    448 	/*
    449 	 * Allocate space for and load the symbol strings.
    450 	 */
    451 	ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
    452 	if (ko->ko_strtabsz == 0) {
    453 		kobj_error("no symbol strings");
    454 		goto out;
    455 	}
    456 	error = kobj_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
    457 	    shdr[symstrindex].sh_offset);
    458 	if (error != 0) {
    459 		goto out;
    460 	}
    461 
    462 	/*
    463 	 * Do we have a string table for the section names?
    464 	 */
    465 	if (hdr->e_shstrndx != 0 && shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
    466 	    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
    467 		ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
    468 		error = kobj_read(ko, (void *)&ko->ko_shstrtab,
    469 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
    470 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset);
    471 		if (error != 0) {
    472 			goto out;
    473 		}
    474 	}
    475 
    476 	/*
    477 	 * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
    478 	 */
    479 	alignmask = 0;
    480 	mapbase = 0;
    481 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    482 		switch (shdr[i].sh_type) {
    483 		case SHT_PROGBITS:
    484 		case SHT_NOBITS:
    485 			if (mapbase == 0)
    486 				mapbase = shdr[i].sh_offset;
    487 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    488 			mapsize += alignmask;
    489 			mapsize &= ~alignmask;
    490 			mapsize += shdr[i].sh_size;
    491 			break;
    492 		}
    493 	}
    494 
    495 	/*
    496 	 * We know how much space we need for the text/data/bss/etc.
    497 	 * This stuff needs to be in a single chunk so that profiling etc
    498 	 * can get the bounds and gdb can associate offsets with modules.
    499 	 */
    500 	if (mapsize == 0) {
    501 		kobj_error("no text/data/bss");
    502 		goto out;
    503 	}
    504 	if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    505 		mapbase += (vaddr_t)ko->ko_source;
    506 	} else {
    507 		mapbase = uvm_km_alloc(lkm_map, round_page(mapsize),
    508 		    0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
    509 		if (mapbase == 0) {
    510 			error = ENOMEM;
    511 			goto out;
    512 		}
    513 	}
    514 	ko->ko_address = mapbase;
    515 	ko->ko_size = mapsize;
    516 
    517 	/*
    518 	 * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
    519 	 * for and load relocs
    520 	 */
    521 	pb = 0;
    522 	rl = 0;
    523 	ra = 0;
    524 	alignmask = 0;
    525 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    526 		switch (shdr[i].sh_type) {
    527 		case SHT_PROGBITS:
    528 		case SHT_NOBITS:
    529 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    530 			if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    531 				addr = (void *)(shdr[i].sh_offset +
    532 				    (vaddr_t)ko->ko_source);
    533 				if (((vaddr_t)addr & alignmask) != 0) {
    534 					kobj_error("section %d not aligned\n",
    535 					    i);
    536 					goto out;
    537 				}
    538 			} else {
    539 				mapbase += alignmask;
    540 				mapbase &= ~alignmask;
    541 				addr = (void *)mapbase;
    542 				mapbase += shdr[i].sh_size;
    543 			}
    544 			ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
    545 			if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
    546 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
    547 				error = kobj_read_bits(ko, addr,
    548 				    shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset);
    549 				if (error != 0) {
    550 					goto out;
    551 				}
    552 			} else if (ko->ko_type == KT_MEMORY &&
    553 			    shdr[i].sh_size != 0) {
    554 			    	kobj_error("non-loadable BSS section in "
    555 			    	    "pre-loaded module");
    556 				error = EINVAL;
    557 			    	goto out;
    558 			} else {
    559 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
    560 				memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
    561 			}
    562 			ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
    563 			ko->ko_progtab[pb].sec = i;
    564 			if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
    565 				ko->ko_progtab[pb].name =
    566 				    ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
    567 			}
    568 
    569 			/* Update all symbol values with the offset. */
    570 			for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
    571 				es = &ko->ko_symtab[j];
    572 				if (es->st_shndx != i) {
    573 					continue;
    574 				}
    575 				es->st_value += (Elf_Addr)addr;
    576 			}
    577 			pb++;
    578 			break;
    579 		case SHT_REL:
    580 			ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
    581 			ko->ko_reltab[rl].size -=
    582 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
    583 			if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
    584 				ko->ko_reltab[rl].nrel =
    585 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
    586 				ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
    587 				error = kobj_read(ko,
    588 				    (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
    589 				    ko->ko_reltab[rl].size,
    590 				    shdr[i].sh_offset);
    591 				if (error != 0) {
    592 					goto out;
    593 				}
    594 			}
    595 			rl++;
    596 			break;
    597 		case SHT_RELA:
    598 			ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
    599 			ko->ko_relatab[ra].size -=
    600 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
    601 			if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
    602 				ko->ko_relatab[ra].nrela =
    603 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
    604 				ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
    605 				error = kobj_read(ko,
    606 				    (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
    607 				    shdr[i].sh_size,
    608 				    shdr[i].sh_offset);
    609 				if (error != 0) {
    610 					goto out;
    611 				}
    612 			}
    613 			ra++;
    614 			break;
    615 		default:
    616 			break;
    617 		}
    618 	}
    619 	if (pb != ko->ko_nprogtab) {
    620 		panic("lost progbits");
    621 	}
    622 	if (rl != ko->ko_nrel) {
    623 		panic("lost rel");
    624 	}
    625 	if (ra != ko->ko_nrela) {
    626 		panic("lost rela");
    627 	}
    628 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY && mapbase != ko->ko_address + mapsize) {
    629 		panic("mapbase 0x%lx != address %lx + mapsize %ld (0x%lx)\n",
    630 		    (long)mapbase, (long)ko->ko_address, (long)mapsize,
    631 		    (long)ko->ko_address + mapsize);
    632 	}
    633 
    634 	/*
    635 	 * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
    636 	 * symbols will be done by kobj_affix().
    637 	 */
    638 	error = kobj_checkdup(ko);
    639 	if (error == 0) {
    640 		error = kobj_relocate(ko, true);
    641 	}
    642  out:
    643 	if (hdr != NULL) {
    644 		kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
    645 	}
    646 	kobj_close(ko);
    647 	if (error != 0) {
    648 		kobj_unload(ko);
    649 	}
    650 
    651 	return error;
    652 }
    653 
    654 /*
    655  * kobj_unload:
    656  *
    657  *	Unload an object previously loaded by kobj_load().
    658  */
    659 void
    660 kobj_unload(kobj_t ko)
    661 {
    662 	int error;
    663 
    664 	kobj_close(ko);
    665 	kobj_jettison(ko);
    666 
    667 	/*
    668 	 * Notify MD code that a module has been unloaded.
    669 	 */
    670 	if (ko->ko_loaded) {
    671 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    672 		    false);
    673 		if (error != 0) {
    674 			kobj_error("machine dependent deinit failed");
    675 		}
    676 	}
    677 	if (ko->ko_address != 0 && ko->ko_type != KT_MEMORY) {
    678 		uvm_km_free(lkm_map, ko->ko_address, round_page(ko->ko_size),
    679 		    UVM_KMF_WIRED);
    680 	}
    681 	if (ko->ko_ksyms == true) {
    682 		ksyms_modunload(ko->ko_name);
    683 	}
    684 	if (ko->ko_symtab != NULL) {
    685 		kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
    686 	}
    687 	if (ko->ko_strtab != NULL) {
    688 		kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    689 	}
    690 	if (ko->ko_progtab != NULL) {
    691 		kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
    692 		    sizeof(*ko->ko_progtab));
    693 		ko->ko_progtab = NULL;
    694 	}
    695 	if (ko->ko_shstrtab) {
    696 		kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
    697 		ko->ko_shstrtab = NULL;
    698 	}
    699 
    700 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    701 }
    702 
    703 /*
    704  * kobj_stat:
    705  *
    706  *	Return size and load address of an object.
    707  */
    708 void
    709 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
    710 {
    711 
    712 	if (address != NULL) {
    713 		*address = ko->ko_address;
    714 	}
    715 	if (size != NULL) {
    716 		*size = ko->ko_size;
    717 	}
    718 }
    719 
    720 /*
    721  * kobj_affix:
    722  *
    723  *	Set an object's name and perform global relocs.  May only be
    724  *	called after the module and any requisite modules are loaded.
    725  */
    726 int
    727 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
    728 {
    729 	int error;
    730 
    731 	KASSERT(ko->ko_ksyms == false);
    732 	KASSERT(ko->ko_loaded == false);
    733 
    734 	strlcpy(ko->ko_name, name, sizeof(ko->ko_name));
    735 
    736 	/* Now do global relocations. */
    737 	error = kobj_relocate(ko, false);
    738 
    739 	/*
    740 	 * Now that we know the name, register the symbol table.
    741 	 * Do after global relocations because ksyms will pack it.
    742 	 */
    743 	ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt *
    744 	    sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    745 	ko->ko_ksyms = true;
    746 
    747 	/* Jettison unneeded memory post-link. */
    748 	kobj_jettison(ko);
    749 
    750 	/* Notify MD code that a module has been loaded. */
    751 	if (error == 0) {
    752 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    753 		    true);
    754 		if (error != 0) {
    755 			kobj_error("machine dependent init failed");
    756 		}
    757 		ko->ko_loaded = true;
    758 	}
    759 
    760 	/* If there was an error, destroy the whole object. */
    761 	if (error != 0) {
    762 		kobj_unload(ko);
    763 	}
    764 
    765 	return error;
    766 }
    767 
    768 /*
    769  * kobj_find_section:
    770  *
    771  *	Given a section name, search the loaded object and return
    772  *	virtual address if present and loaded.
    773  */
    774 int
    775 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
    776 {
    777 	int i;
    778 
    779 	KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);
    780 
    781 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    782 		if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
    783 			if (addr != NULL) {
    784 				*addr = ko->ko_progtab[i].addr;
    785 			}
    786 			if (size != NULL) {
    787 				*size = ko->ko_progtab[i].size;
    788 			}
    789 			return 0;
    790 		}
    791 	}
    792 
    793 	return ENOENT;
    794 }
    795 
    796 /*
    797  * kobj_jettison:
    798  *
    799  *	Release object data not needed after performing relocations.
    800  */
    801 static void
    802 kobj_jettison(kobj_t ko)
    803 {
    804 	int i;
    805 
    806 	if (ko->ko_reltab != NULL) {
    807 		for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    808 			if (ko->ko_reltab[i].rel) {
    809 				kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
    810 				    ko->ko_reltab[i].size);
    811 			}
    812 		}
    813 		kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
    814 		    sizeof(*ko->ko_reltab));
    815 		ko->ko_reltab = NULL;
    816 		ko->ko_nrel = 0;
    817 	}
    818 	if (ko->ko_relatab != NULL) {
    819 		for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
    820 			if (ko->ko_relatab[i].rela) {
    821 				kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
    822 				    ko->ko_relatab[i].size);
    823 			}
    824 		}
    825 		kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
    826 		    sizeof(*ko->ko_relatab));
    827 		ko->ko_relatab = NULL;
    828 		ko->ko_nrela = 0;
    829 	}
    830 	if (ko->ko_shdr != NULL) {
    831 		kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
    832 		ko->ko_shdr = NULL;
    833 	}
    834 }
    835 
    836 /*
    837  * kobj_sym_lookup:
    838  *
    839  *	Symbol lookup function to be used when the symbol index
    840  *	is known (ie during relocation).
    841  */
    842 uintptr_t
    843 kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx)
    844 {
    845 	const Elf_Sym *sym;
    846 	const char *symbol;
    847 	int error;
    848 	u_long addr;
    849 
    850 	/* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
    851 	if (symidx >= ko->ko_symcnt)
    852 		return 0;
    853 
    854 	sym = ko->ko_symtab + symidx;
    855 
    856 	/* Quick answer if there is a definition included. */
    857 	if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF) {
    858 		return sym->st_value;
    859 	}
    860 
    861 	/* If we get here, then it is undefined and needs a lookup. */
    862 	switch (ELF_ST_BIND(sym->st_info)) {
    863 	case STB_LOCAL:
    864 		/* Local, but undefined? huh? */
    865 		kobj_error("local symbol undefined");
    866 		return 0;
    867 
    868 	case STB_GLOBAL:
    869 		/* Relative to Data or Function name */
    870 		symbol = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    871 
    872 		/* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
    873 		if (*symbol == 0) {
    874 			kobj_error("bad symbol name");
    875 			return 0;
    876 		}
    877 
    878 		/*
    879 		 * Don't need to lock, as it is known that the symbol
    880 		 * tables aren't going to change (we hold module_lock).
    881 		 */
    882 		error = ksyms_getval(NULL, symbol, &addr, KSYMS_ANY);
    883 		if (error != 0) {
    884 			kobj_error("symbol `%s' not found", symbol);
    885 			return (uintptr_t)0;
    886 		}
    887 		return (uintptr_t)addr;
    888 
    889 	case STB_WEAK:
    890 		kobj_error("weak symbols not supported\n");
    891 		return 0;
    892 
    893 	default:
    894 		return 0;
    895 	}
    896 }
    897 
    898 /*
    899  * kobj_findbase:
    900  *
    901  *	Return base address of the given section.
    902  */
    903 static uintptr_t
    904 kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
    905 {
    906 	int i;
    907 
    908 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    909 		if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
    910 			return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
    911 		}
    912 	}
    913 	return 0;
    914 }
    915 
    916 /*
    917  * kobj_checkdup:
    918  *
    919  *	Scan symbol table for duplicates.
    920  */
    921 static int
    922 kobj_checkdup(kobj_t ko)
    923 {
    924 	unsigned long rval;
    925 	Elf_Sym *sym, *ms;
    926 	const char *name;
    927 	bool dup;
    928 
    929 	dup = false;
    930 	for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
    931 		/* Check validity of the symbol. */
    932 		if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
    933 		    sym->st_name == 0)
    934 			continue;
    935 
    936 		/* Check if the symbol already exists */
    937 		name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    938 		if (ksyms_getval(NULL, name, &rval, KSYMS_EXTERN) != 0) {
    939 			continue;
    940 		}
    941 
    942 		/* Check (and complain) about differing values */
    943 		if (sym->st_value == rval || sym->st_shndx == SHN_UNDEF) {
    944 			continue;
    945 		}
    946 		if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
    947 		    strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
    948 		    strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
    949 		    strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
    950 		    strcmp(name, "_edata") == 0 ||
    951 		    strcmp(name, "_end") == 0 ||
    952 		    strcmp(name, "__end") == 0 ||
    953 		    strcmp(name, "__end__") == 0 ||
    954 		    strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
    955 		    strncmp(name, "__stop_link_set_", 16)) {
    956 		    	continue;
    957 		}
    958 		kobj_error("global symbol `%s' redefined\n", name);
    959 		dup = true;
    960 	}
    961 
    962 	return dup ? EEXIST : 0;
    963 }
    964 
    965 /*
    966  * kobj_relocate:
    967  *
    968  *	Resolve relocations for the loaded object.
    969  */
    970 static int
    971 kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
    972 {
    973 	const Elf_Rel *rellim;
    974 	const Elf_Rel *rel;
    975 	const Elf_Rela *relalim;
    976 	const Elf_Rela *rela;
    977 	const Elf_Sym *sym;
    978 	uintptr_t base;
    979 	int i, error;
    980 	uintptr_t symidx;
    981 
    982 	/*
    983 	 * Perform relocations without addend if there are any.
    984 	 */
    985 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    986 		rel = ko->ko_reltab[i].rel;
    987 		if (rel == NULL) {
    988 			continue;
    989 		}
    990 		rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
    991 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
    992 		if (base == 0) {
    993 			panic("lost base for e_reltab");
    994 		}
    995 		for (; rel < rellim; rel++) {
    996 			symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
    997 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
    998 				continue;
    999 			}
   1000 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1001 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1002 				continue;
   1003 			}
   1004 			error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
   1005 			if (error != 0) {
   1006 				return ENOENT;
   1007 			}
   1008 		}
   1009 	}
   1010 
   1011 	/*
   1012 	 * Perform relocations with addend if there are any.
   1013 	 */
   1014 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
   1015 		rela = ko->ko_relatab[i].rela;
   1016 		if (rela == NULL) {
   1017 			continue;
   1018 		}
   1019 		relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
   1020 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
   1021 		if (base == 0) {
   1022 			panic("lost base for e_relatab");
   1023 		}
   1024 		for (; rela < relalim; rela++) {
   1025 			symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
   1026 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1027 				continue;
   1028 			}
   1029 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1030 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1031 				continue;
   1032 			}
   1033 			error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
   1034 			if (error != 0) {
   1035 				return ENOENT;
   1036 			}
   1037 		}
   1038 	}
   1039 
   1040 	return 0;
   1041 }
   1042 
   1043 /*
   1044  * kobj_error:
   1045  *
   1046  *	Utility function: log an error.
   1047  */
   1048 static void
   1049 kobj_error(const char *fmt, ...)
   1050 {
   1051 	va_list ap;
   1052 
   1053 	va_start(ap, fmt);
   1054 	printf("WARNING: linker error: ");
   1055 	vprintf(fmt, ap);
   1056 	printf("\n");
   1057 	va_end(ap);
   1058 }
   1059 
   1060 /*
   1061  * kobj_read:
   1062  *
   1063  *	Utility function: read from the object.
   1064  */
   1065 static int
   1066 kobj_read(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off)
   1067 {
   1068 	size_t resid;
   1069 	void *base;
   1070 	int error;
   1071 
   1072 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1073 
   1074 	switch (ko->ko_type) {
   1075 	case KT_VNODE:
   1076 		base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
   1077 		if (base == NULL) {
   1078 			error = ENOMEM;
   1079 			break;
   1080 		}
   1081 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1082 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1083 		    curlwp);
   1084 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1085 			error = EINVAL;
   1086 		}
   1087 		if (error != 0) {
   1088 			kmem_free(base, size);
   1089 			base = NULL;
   1090 		}
   1091 		break;
   1092 	case KT_MEMORY:
   1093 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1094 			kobj_error("kobj_read: preloaded object short");
   1095 			error = EINVAL;
   1096 			base = NULL;
   1097 		} else {
   1098 			base = (uint8_t *)ko->ko_source + off;
   1099 			error = 0;
   1100 		}
   1101 		break;
   1102 	default:
   1103 		panic("kobj_read: invalid type");
   1104 	}
   1105 
   1106 	*basep = base;
   1107 	return error;
   1108 }
   1109 
   1110 /*
   1111  * kobj_read_bits:
   1112  *
   1113  *	Utility function: load a section from the object.
   1114  */
   1115 static int
   1116 kobj_read_bits(kobj_t ko, void *base, size_t size, off_t off)
   1117 {
   1118 	size_t resid;
   1119 	int error;
   1120 
   1121 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1122 
   1123 	switch (ko->ko_type) {
   1124 	case KT_VNODE:
   1125 		KASSERT((uintptr_t)base >= (uintptr_t)ko->ko_address);
   1126 		KASSERT((uintptr_t)base + size <=
   1127 		    (uintptr_t)ko->ko_address + ko->ko_size);
   1128 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1129 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1130 		    curlwp);
   1131 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1132 			error = EINVAL;
   1133 		}
   1134 		break;
   1135 	case KT_MEMORY:
   1136 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1137 			kobj_error("kobj_read_bits: preloaded object short");
   1138 			error = EINVAL;
   1139 		} else if ((uint8_t *)base != (uint8_t *)ko->ko_source + off) {
   1140 			kobj_error("kobj_read_bits: object not aligned");
   1141 			kobj_error("source=%p base=%p off=%d size=%zd",
   1142 			    ko->ko_source, base, (int)off, size);
   1143 			error = EINVAL;
   1144 		} else {
   1145 			/* Nothing to do.  Loading in-situ. */
   1146 			error = 0;
   1147 		}
   1148 		break;
   1149 	default:
   1150 		panic("kobj_read: invalid type");
   1151 	}
   1152 
   1153 	return error;
   1154 }
   1155 
   1156 /*
   1157  * kobj_free:
   1158  *
   1159  *	Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
   1160  */
   1161 static void
   1162 kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
   1163 {
   1164 
   1165 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY)
   1166 		kmem_free(base, size);
   1167 }
   1168 
   1169 #else	/* MODULAR */
   1170 
   1171 int
   1172 kobj_load_file(kobj_t *kop, const char *name, const char *base, bool autoload)
   1173 {
   1174 
   1175 	return ENOSYS;
   1176 }
   1177 
   1178 int
   1179 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
   1180 {
   1181 
   1182 	return ENOSYS;
   1183 }
   1184 
   1185 void
   1186 kobj_unload(kobj_t ko)
   1187 {
   1188 
   1189 	panic("not modular");
   1190 }
   1191 
   1192 void
   1193 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
   1194 {
   1195 
   1196 	panic("not modular");
   1197 }
   1198 
   1199 int
   1200 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
   1201 {
   1202 
   1203 	panic("not modular");
   1204 }
   1205 
   1206 int
   1207 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
   1208 {
   1209 
   1210 	panic("not modular");
   1211 }
   1212 
   1213 #endif	/* MODULAR */
   1214