Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_kobj.c revision 1.33
      1 /*	$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.33 2009/01/08 01:03:24 pooka Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c) 2008 The NetBSD Foundation, Inc.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * This code is derived from software developed for The NetBSD Foundation
      8  * by Andrew Doran.
      9  *
     10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     11  * modification, are permitted provided that the following conditions
     12  * are met:
     13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     18  *
     19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
     20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
     21  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
     22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
     23  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
     24  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
     25  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
     26  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
     27  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
     28  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
     29  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     30  */
     31 
     32 /*-
     33  * Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
     34  * Copyright (c) 2004 Peter Wemm
     35  * All rights reserved.
     36  *
     37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     38  * modification, are permitted provided that the following conditions
     39  * are met:
     40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     45  *
     46  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     47  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     48  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     49  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     50  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     51  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     52  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     53  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     54  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     55  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     56  * SUCH DAMAGE.
     57  */
     58 
     59 /*
     60  * Kernel loader for ELF objects.
     61  *
     62  * TODO: adjust kmem_alloc() calls to avoid needless fragmentation.
     63  */
     64 
     65 #include <sys/cdefs.h>
     66 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.33 2009/01/08 01:03:24 pooka Exp $");
     67 
     68 #define	ELFSIZE		ARCH_ELFSIZE
     69 
     70 #include <sys/systm.h>
     71 #include <sys/kobj.h>
     72 #include <sys/errno.h>
     73 
     74 #ifdef MODULAR
     75 
     76 #include <sys/param.h>
     77 #include <sys/kernel.h>
     78 #include <sys/kmem.h>
     79 #include <sys/proc.h>
     80 #include <sys/namei.h>
     81 #include <sys/vnode.h>
     82 #include <sys/fcntl.h>
     83 #include <sys/ksyms.h>
     84 #include <sys/module.h>
     85 #include <sys/exec.h>
     86 #include <sys/exec_elf.h>
     87 
     88 #include <machine/stdarg.h>
     89 
     90 #include <uvm/uvm_extern.h>
     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[MAXMODNAME];
    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_checksyms(kobj_t, bool);
    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 *module_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 		PNBUF_PUT(path);
    195 	}
    196 
    197  out:
    198  	if (error != 0) {
    199 	 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    200 	 	return error;
    201 	}
    202 
    203 	ko->ko_type = KT_VNODE;
    204 	ko->ko_source = nd.ni_vp;
    205 	*kop = ko;
    206 	return kobj_load(ko);
    207 }
    208 
    209 /*
    210  * kobj_load_mem:
    211  *
    212  *	Load an object already resident in memory.  If size is not -1,
    213  *	the complete size of the object is known.
    214  */
    215 int
    216 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
    217 {
    218 	kobj_t ko;
    219 
    220 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    221 	if (ko == NULL) {
    222 		return ENOMEM;
    223 	}
    224 
    225 	ko->ko_type = KT_MEMORY;
    226 	ko->ko_source = base;
    227 	ko->ko_memsize = size;
    228 	*kop = ko;
    229 	return kobj_load(ko);
    230 }
    231 
    232 /*
    233  * kobj_close:
    234  *
    235  *	Close an open ELF object.
    236  */
    237 static void
    238 kobj_close(kobj_t ko)
    239 {
    240 
    241 	if (ko->ko_source == NULL) {
    242 		return;
    243 	}
    244 
    245 	switch (ko->ko_type) {
    246 	case KT_VNODE:
    247 		VOP_UNLOCK(ko->ko_source, 0);
    248 		vn_close(ko->ko_source, FREAD, kauth_cred_get());
    249 		break;
    250 	case KT_MEMORY:
    251 		/* nothing */
    252 		break;
    253 	default:
    254 		panic("kobj_close: unknown type");
    255 		break;
    256 	}
    257 
    258 	ko->ko_source = NULL;
    259 }
    260 
    261 /*
    262  * kobj_load:
    263  *
    264  *	Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
    265  *	image.
    266  */
    267 static int
    268 kobj_load(kobj_t ko)
    269 {
    270 	Elf_Ehdr *hdr;
    271 	Elf_Shdr *shdr;
    272 	Elf_Sym *es;
    273 	vaddr_t mapbase;
    274 	size_t mapsize;
    275 	int error;
    276 	int symtabindex;
    277 	int symstrindex;
    278 	int nsym;
    279 	int pb, rl, ra;
    280 	int alignmask;
    281 	int i, j;
    282 	void *addr;
    283 
    284 	KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
    285 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
    286 
    287 	shdr = NULL;
    288 	mapsize = 0;
    289 	error = 0;
    290 	hdr = NULL;
    291 
    292 	/*
    293 	 * Read the elf header from the file.
    294 	 */
    295 	error = kobj_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0);
    296 	if (error != 0)
    297 		goto out;
    298 	if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
    299 		kobj_error("not an ELF object");
    300 		error = ENOEXEC;
    301 		goto out;
    302 	}
    303 
    304 	if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
    305 	    hdr->e_version != EV_CURRENT) {
    306 		kobj_error("unsupported file version");
    307 		error = ENOEXEC;
    308 		goto out;
    309 	}
    310 	if (hdr->e_type != ET_REL) {
    311 		kobj_error("unsupported file type");
    312 		error = ENOEXEC;
    313 		goto out;
    314 	}
    315 	switch (hdr->e_machine) {
    316 #if ELFSIZE == 32
    317 	ELF32_MACHDEP_ID_CASES
    318 #else
    319 	ELF64_MACHDEP_ID_CASES
    320 #endif
    321 	default:
    322 		kobj_error("unsupported machine");
    323 		error = ENOEXEC;
    324 		goto out;
    325 	}
    326 
    327 	ko->ko_nprogtab = 0;
    328 	ko->ko_shdr = 0;
    329 	ko->ko_nrel = 0;
    330 	ko->ko_nrela = 0;
    331 
    332 	/*
    333 	 * Allocate and read in the section header.
    334 	 */
    335 	ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
    336 	if (ko->ko_shdrsz == 0 || hdr->e_shoff == 0 ||
    337 	    hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
    338 		error = ENOEXEC;
    339 		goto out;
    340 	}
    341 	error = kobj_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff);
    342 	if (error != 0) {
    343 		goto out;
    344 	}
    345 	ko->ko_shdr = shdr;
    346 
    347 	/*
    348 	 * Scan the section header for information and table sizing.
    349 	 */
    350 	nsym = 0;
    351 	symtabindex = -1;
    352 	symstrindex = -1;
    353 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    354 		switch (shdr[i].sh_type) {
    355 		case SHT_PROGBITS:
    356 		case SHT_NOBITS:
    357 			ko->ko_nprogtab++;
    358 			break;
    359 		case SHT_SYMTAB:
    360 			nsym++;
    361 			symtabindex = i;
    362 			symstrindex = shdr[i].sh_link;
    363 			break;
    364 		case SHT_REL:
    365 			ko->ko_nrel++;
    366 			break;
    367 		case SHT_RELA:
    368 			ko->ko_nrela++;
    369 			break;
    370 		case SHT_STRTAB:
    371 			break;
    372 		}
    373 	}
    374 	if (ko->ko_nprogtab == 0) {
    375 		kobj_error("file has no contents");
    376 		error = ENOEXEC;
    377 		goto out;
    378 	}
    379 	if (nsym != 1) {
    380 		/* Only allow one symbol table for now */
    381 		kobj_error("file has no valid symbol table");
    382 		error = ENOEXEC;
    383 		goto out;
    384 	}
    385 	if (symstrindex < 0 || symstrindex > hdr->e_shnum ||
    386 	    shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
    387 		kobj_error("file has invalid symbol strings");
    388 		error = ENOEXEC;
    389 		goto out;
    390 	}
    391 
    392 	/*
    393 	 * Allocate space for tracking the load chunks.
    394 	 */
    395 	if (ko->ko_nprogtab != 0) {
    396 		ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
    397 		    sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
    398 		if (ko->ko_progtab == NULL) {
    399 			error = ENOMEM;
    400 			goto out;
    401 		}
    402 	}
    403 	if (ko->ko_nrel != 0) {
    404 		ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
    405 		    sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
    406 		if (ko->ko_reltab == NULL) {
    407 			error = ENOMEM;
    408 			goto out;
    409 		}
    410 	}
    411 	if (ko->ko_nrela != 0) {
    412 		ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
    413 		    sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
    414 		if (ko->ko_relatab == NULL) {
    415 			error = ENOMEM;
    416 			goto out;
    417 		}
    418 	}
    419 	if (symtabindex == -1) {
    420 		kobj_error("lost symbol table index");
    421 		goto out;
    422 	}
    423 
    424 	/*
    425 	 * Allocate space for and load the symbol table.
    426 	 */
    427 	ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
    428 	if (ko->ko_symcnt == 0) {
    429 		kobj_error("no symbol table");
    430 		goto out;
    431 	}
    432 	error = kobj_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
    433 	    ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
    434 	    shdr[symtabindex].sh_offset);
    435 	if (error != 0) {
    436 		goto out;
    437 	}
    438 
    439 	/*
    440 	 * Allocate space for and load the symbol strings.
    441 	 */
    442 	ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
    443 	if (ko->ko_strtabsz == 0) {
    444 		kobj_error("no symbol strings");
    445 		goto out;
    446 	}
    447 	error = kobj_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
    448 	    shdr[symstrindex].sh_offset);
    449 	if (error != 0) {
    450 		goto out;
    451 	}
    452 
    453 	/*
    454 	 * Do we have a string table for the section names?
    455 	 */
    456 	if (hdr->e_shstrndx != 0 && shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
    457 	    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
    458 		ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
    459 		error = kobj_read(ko, (void **)&ko->ko_shstrtab,
    460 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
    461 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset);
    462 		if (error != 0) {
    463 			goto out;
    464 		}
    465 	}
    466 
    467 	/*
    468 	 * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
    469 	 */
    470 	alignmask = 0;
    471 	mapbase = 0;
    472 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    473 		switch (shdr[i].sh_type) {
    474 		case SHT_PROGBITS:
    475 		case SHT_NOBITS:
    476 			if (mapbase == 0)
    477 				mapbase = shdr[i].sh_offset;
    478 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    479 			mapsize += alignmask;
    480 			mapsize &= ~alignmask;
    481 			mapsize += shdr[i].sh_size;
    482 			break;
    483 		}
    484 	}
    485 
    486 	/*
    487 	 * We know how much space we need for the text/data/bss/etc.
    488 	 * This stuff needs to be in a single chunk so that profiling etc
    489 	 * can get the bounds and gdb can associate offsets with modules.
    490 	 */
    491 	if (mapsize == 0) {
    492 		kobj_error("no text/data/bss");
    493 		goto out;
    494 	}
    495 	if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    496 		mapbase += (vaddr_t)ko->ko_source;
    497 	} else {
    498 		mapbase = uvm_km_alloc(module_map, round_page(mapsize),
    499 		    0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
    500 		if (mapbase == 0) {
    501 			error = ENOMEM;
    502 			goto out;
    503 		}
    504 	}
    505 	ko->ko_address = mapbase;
    506 	ko->ko_size = mapsize;
    507 
    508 	/*
    509 	 * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
    510 	 * for and load relocs
    511 	 */
    512 	pb = 0;
    513 	rl = 0;
    514 	ra = 0;
    515 	alignmask = 0;
    516 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    517 		switch (shdr[i].sh_type) {
    518 		case SHT_PROGBITS:
    519 		case SHT_NOBITS:
    520 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    521 			if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    522 				addr = (void *)(shdr[i].sh_offset +
    523 				    (vaddr_t)ko->ko_source);
    524 				if (((vaddr_t)addr & alignmask) != 0) {
    525 					kobj_error("section %d not aligned\n",
    526 					    i);
    527 					goto out;
    528 				}
    529 			} else {
    530 				mapbase += alignmask;
    531 				mapbase &= ~alignmask;
    532 				addr = (void *)mapbase;
    533 				mapbase += shdr[i].sh_size;
    534 			}
    535 			ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
    536 			if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
    537 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
    538 				error = kobj_read_bits(ko, addr,
    539 				    shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset);
    540 				if (error != 0) {
    541 					goto out;
    542 				}
    543 			} else if (ko->ko_type == KT_MEMORY &&
    544 			    shdr[i].sh_size != 0) {
    545 			    	kobj_error("non-loadable BSS section in "
    546 			    	    "pre-loaded module");
    547 				error = EINVAL;
    548 			    	goto out;
    549 			} else {
    550 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
    551 				memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
    552 			}
    553 			ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
    554 			ko->ko_progtab[pb].sec = i;
    555 			if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
    556 				ko->ko_progtab[pb].name =
    557 				    ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
    558 			}
    559 
    560 			/* Update all symbol values with the offset. */
    561 			for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
    562 				es = &ko->ko_symtab[j];
    563 				if (es->st_shndx != i) {
    564 					continue;
    565 				}
    566 				es->st_value += (Elf_Addr)addr;
    567 			}
    568 			pb++;
    569 			break;
    570 		case SHT_REL:
    571 			ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
    572 			ko->ko_reltab[rl].size -=
    573 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
    574 			if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
    575 				ko->ko_reltab[rl].nrel =
    576 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
    577 				ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
    578 				error = kobj_read(ko,
    579 				    (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
    580 				    ko->ko_reltab[rl].size,
    581 				    shdr[i].sh_offset);
    582 				if (error != 0) {
    583 					goto out;
    584 				}
    585 			}
    586 			rl++;
    587 			break;
    588 		case SHT_RELA:
    589 			ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
    590 			ko->ko_relatab[ra].size -=
    591 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
    592 			if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
    593 				ko->ko_relatab[ra].nrela =
    594 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
    595 				ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
    596 				error = kobj_read(ko,
    597 				    (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
    598 				    shdr[i].sh_size,
    599 				    shdr[i].sh_offset);
    600 				if (error != 0) {
    601 					goto out;
    602 				}
    603 			}
    604 			ra++;
    605 			break;
    606 		default:
    607 			break;
    608 		}
    609 	}
    610 	if (pb != ko->ko_nprogtab) {
    611 		panic("lost progbits");
    612 	}
    613 	if (rl != ko->ko_nrel) {
    614 		panic("lost rel");
    615 	}
    616 	if (ra != ko->ko_nrela) {
    617 		panic("lost rela");
    618 	}
    619 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY && mapbase != ko->ko_address + mapsize) {
    620 		panic("mapbase 0x%lx != address %lx + mapsize %ld (0x%lx)\n",
    621 		    (long)mapbase, (long)ko->ko_address, (long)mapsize,
    622 		    (long)ko->ko_address + mapsize);
    623 	}
    624 
    625 	/*
    626 	 * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
    627 	 * symbols will be done by kobj_affix().
    628 	 */
    629 	error = kobj_checksyms(ko, false);
    630 	if (error == 0) {
    631 		error = kobj_relocate(ko, true);
    632 	}
    633  out:
    634 	if (hdr != NULL) {
    635 		kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
    636 	}
    637 	kobj_close(ko);
    638 	if (error != 0) {
    639 		kobj_unload(ko);
    640 	}
    641 
    642 	return error;
    643 }
    644 
    645 /*
    646  * kobj_unload:
    647  *
    648  *	Unload an object previously loaded by kobj_load().
    649  */
    650 void
    651 kobj_unload(kobj_t ko)
    652 {
    653 	int error;
    654 
    655 	kobj_close(ko);
    656 	kobj_jettison(ko);
    657 
    658 	/*
    659 	 * Notify MD code that a module has been unloaded.
    660 	 */
    661 	if (ko->ko_loaded) {
    662 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    663 		    false);
    664 		if (error != 0) {
    665 			kobj_error("machine dependent deinit failed");
    666 		}
    667 	}
    668 	if (ko->ko_address != 0 && ko->ko_type != KT_MEMORY) {
    669 		uvm_km_free(module_map, ko->ko_address, round_page(ko->ko_size),
    670 		    UVM_KMF_WIRED);
    671 	}
    672 	if (ko->ko_ksyms == true) {
    673 		ksyms_modunload(ko->ko_name);
    674 	}
    675 	if (ko->ko_symtab != NULL) {
    676 		kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
    677 	}
    678 	if (ko->ko_strtab != NULL) {
    679 		kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    680 	}
    681 	if (ko->ko_progtab != NULL) {
    682 		kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
    683 		    sizeof(*ko->ko_progtab));
    684 		ko->ko_progtab = NULL;
    685 	}
    686 	if (ko->ko_shstrtab) {
    687 		kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
    688 		ko->ko_shstrtab = NULL;
    689 	}
    690 
    691 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    692 }
    693 
    694 /*
    695  * kobj_stat:
    696  *
    697  *	Return size and load address of an object.
    698  */
    699 void
    700 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
    701 {
    702 
    703 	if (address != NULL) {
    704 		*address = ko->ko_address;
    705 	}
    706 	if (size != NULL) {
    707 		*size = ko->ko_size;
    708 	}
    709 }
    710 
    711 /*
    712  * kobj_affix:
    713  *
    714  *	Set an object's name and perform global relocs.  May only be
    715  *	called after the module and any requisite modules are loaded.
    716  */
    717 int
    718 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
    719 {
    720 	int error;
    721 
    722 	KASSERT(ko->ko_ksyms == false);
    723 	KASSERT(ko->ko_loaded == false);
    724 
    725 	strlcpy(ko->ko_name, name, sizeof(ko->ko_name));
    726 
    727 	/* Cache addresses of undefined symbols. */
    728 	error = kobj_checksyms(ko, true);
    729 
    730 	/* Now do global relocations. */
    731 	if (error == 0)
    732 		error = kobj_relocate(ko, false);
    733 
    734 	/*
    735 	 * Now that we know the name, register the symbol table.
    736 	 * Do after global relocations because ksyms will pack
    737 	 * the table.
    738 	 */
    739 	if (error == 0) {
    740 		ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt *
    741 		    sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    742 		ko->ko_ksyms = true;
    743 	}
    744 
    745 	/* Jettison unneeded memory post-link. */
    746 	kobj_jettison(ko);
    747 
    748 	/*
    749 	 * Notify MD code that a module has been loaded.
    750 	 *
    751 	 * Most architectures use this opportunity to flush their caches.
    752 	 */
    753 	if (error == 0) {
    754 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    755 		    true);
    756 		if (error != 0) {
    757 			kobj_error("machine dependent init failed");
    758 		}
    759 		ko->ko_loaded = true;
    760 	}
    761 
    762 	/* If there was an error, destroy the whole object. */
    763 	if (error != 0) {
    764 		kobj_unload(ko);
    765 	}
    766 
    767 	return error;
    768 }
    769 
    770 /*
    771  * kobj_find_section:
    772  *
    773  *	Given a section name, search the loaded object and return
    774  *	virtual address if present and loaded.
    775  */
    776 int
    777 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
    778 {
    779 	int i;
    780 
    781 	KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);
    782 
    783 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    784 		if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
    785 			if (addr != NULL) {
    786 				*addr = ko->ko_progtab[i].addr;
    787 			}
    788 			if (size != NULL) {
    789 				*size = ko->ko_progtab[i].size;
    790 			}
    791 			return 0;
    792 		}
    793 	}
    794 
    795 	return ENOENT;
    796 }
    797 
    798 /*
    799  * kobj_jettison:
    800  *
    801  *	Release object data not needed after performing relocations.
    802  */
    803 static void
    804 kobj_jettison(kobj_t ko)
    805 {
    806 	int i;
    807 
    808 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    809 		if (ko->ko_reltab[i].rel) {
    810 			kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
    811 			    ko->ko_reltab[i].size);
    812 		}
    813 	}
    814 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
    815 		if (ko->ko_relatab[i].rela) {
    816 			kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
    817 			    ko->ko_relatab[i].size);
    818 		}
    819 	}
    820 	if (ko->ko_reltab != NULL) {
    821 		kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
    822 		    sizeof(*ko->ko_reltab));
    823 		ko->ko_reltab = NULL;
    824 		ko->ko_nrel = 0;
    825 	}
    826 	if (ko->ko_relatab != NULL) {
    827 		kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
    828 		    sizeof(*ko->ko_relatab));
    829 		ko->ko_relatab = NULL;
    830 		ko->ko_nrela = 0;
    831 	}
    832 	if (ko->ko_shdr != NULL) {
    833 		kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
    834 		ko->ko_shdr = NULL;
    835 	}
    836 }
    837 
    838 /*
    839  * kobj_sym_lookup:
    840  *
    841  *	Symbol lookup function to be used when the symbol index
    842  *	is known (ie during relocation).
    843  */
    844 uintptr_t
    845 kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx)
    846 {
    847 	const Elf_Sym *sym;
    848 	const char *symbol;
    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 (uintptr_t)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 		return (uintptr_t)sym->st_value;
    879 
    880 	case STB_WEAK:
    881 		kobj_error("weak symbols not supported\n");
    882 		return 0;
    883 
    884 	default:
    885 		return 0;
    886 	}
    887 }
    888 
    889 /*
    890  * kobj_findbase:
    891  *
    892  *	Return base address of the given section.
    893  */
    894 static uintptr_t
    895 kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
    896 {
    897 	int i;
    898 
    899 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    900 		if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
    901 			return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
    902 		}
    903 	}
    904 	return 0;
    905 }
    906 
    907 /*
    908  * kobj_checksyms:
    909  *
    910  *	Scan symbol table for duplicates or resolve references to
    911  *	exernal symbols.
    912  */
    913 static int
    914 kobj_checksyms(kobj_t ko, bool undefined)
    915 {
    916 	unsigned long rval;
    917 	Elf_Sym *sym, *ms;
    918 	const char *name;
    919 	int error;
    920 
    921 	error = 0;
    922 
    923 	for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
    924 		/* Check validity of the symbol. */
    925 		if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
    926 		    sym->st_name == 0)
    927 			continue;
    928 		if (undefined != (sym->st_shndx == SHN_UNDEF)) {
    929 			continue;
    930 		}
    931 
    932 		/*
    933 		 * Look it up.  Don't need to lock, as it is known that
    934 		 * the symbol tables aren't going to change (we hold
    935 		 * module_lock).
    936 		 */
    937 		name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    938 		if (ksyms_getval_unlocked(NULL, name, &rval,
    939 		    KSYMS_EXTERN) != 0) {
    940 			if (undefined) {
    941 				kobj_error("symbol `%s' not found", name);
    942 				error = ENOEXEC;
    943 			}
    944 			continue;
    945 		}
    946 
    947 		/* Save values of undefined globals. */
    948 		if (undefined) {
    949 			sym->st_value = (Elf_Addr)rval;
    950 			continue;
    951 		}
    952 
    953 		/* Check (and complain) about differing values. */
    954 		if (sym->st_value == rval) {
    955 			continue;
    956 		}
    957 		if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
    958 		    strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
    959 		    strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
    960 		    strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
    961 		    strcmp(name, "_edata") == 0 ||
    962 		    strcmp(name, "_end") == 0 ||
    963 		    strcmp(name, "__end") == 0 ||
    964 		    strcmp(name, "__end__") == 0 ||
    965 		    strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
    966 		    strncmp(name, "__stop_link_set_", 16)) {
    967 		    	continue;
    968 		}
    969 		kobj_error("global symbol `%s' redefined\n", name);
    970 		error = ENOEXEC;
    971 	}
    972 
    973 	return error;
    974 }
    975 
    976 /*
    977  * kobj_relocate:
    978  *
    979  *	Resolve relocations for the loaded object.
    980  */
    981 static int
    982 kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
    983 {
    984 	const Elf_Rel *rellim;
    985 	const Elf_Rel *rel;
    986 	const Elf_Rela *relalim;
    987 	const Elf_Rela *rela;
    988 	const Elf_Sym *sym;
    989 	uintptr_t base;
    990 	int i, error;
    991 	uintptr_t symidx;
    992 
    993 	/*
    994 	 * Perform relocations without addend if there are any.
    995 	 */
    996 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    997 		rel = ko->ko_reltab[i].rel;
    998 		if (rel == NULL) {
    999 			continue;
   1000 		}
   1001 		rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
   1002 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
   1003 		if (base == 0) {
   1004 			panic("lost base for e_reltab");
   1005 		}
   1006 		for (; rel < rellim; rel++) {
   1007 			symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
   1008 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1009 				continue;
   1010 			}
   1011 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1012 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1013 				continue;
   1014 			}
   1015 			error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
   1016 			if (error != 0) {
   1017 				return ENOENT;
   1018 			}
   1019 		}
   1020 	}
   1021 
   1022 	/*
   1023 	 * Perform relocations with addend if there are any.
   1024 	 */
   1025 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
   1026 		rela = ko->ko_relatab[i].rela;
   1027 		if (rela == NULL) {
   1028 			continue;
   1029 		}
   1030 		relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
   1031 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
   1032 		if (base == 0) {
   1033 			panic("lost base for e_relatab");
   1034 		}
   1035 		for (; rela < relalim; rela++) {
   1036 			symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
   1037 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1038 				continue;
   1039 			}
   1040 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1041 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1042 				continue;
   1043 			}
   1044 			error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
   1045 			if (error != 0) {
   1046 				return ENOENT;
   1047 			}
   1048 		}
   1049 	}
   1050 
   1051 	return 0;
   1052 }
   1053 
   1054 /*
   1055  * kobj_error:
   1056  *
   1057  *	Utility function: log an error.
   1058  */
   1059 static void
   1060 kobj_error(const char *fmt, ...)
   1061 {
   1062 	va_list ap;
   1063 
   1064 	va_start(ap, fmt);
   1065 	printf("WARNING: linker error: ");
   1066 	vprintf(fmt, ap);
   1067 	printf("\n");
   1068 	va_end(ap);
   1069 }
   1070 
   1071 /*
   1072  * kobj_read:
   1073  *
   1074  *	Utility function: read from the object.
   1075  */
   1076 static int
   1077 kobj_read(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off)
   1078 {
   1079 	size_t resid;
   1080 	void *base;
   1081 	int error;
   1082 
   1083 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1084 
   1085 	switch (ko->ko_type) {
   1086 	case KT_VNODE:
   1087 		base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
   1088 		if (base == NULL) {
   1089 			error = ENOMEM;
   1090 			break;
   1091 		}
   1092 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1093 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1094 		    curlwp);
   1095 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1096 			error = EINVAL;
   1097 		}
   1098 		if (error != 0) {
   1099 			kmem_free(base, size);
   1100 			base = NULL;
   1101 		}
   1102 		break;
   1103 	case KT_MEMORY:
   1104 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1105 			kobj_error("kobj_read: preloaded object short");
   1106 			error = EINVAL;
   1107 			base = NULL;
   1108 		} else {
   1109 			base = (uint8_t *)ko->ko_source + off;
   1110 			error = 0;
   1111 		}
   1112 		break;
   1113 	default:
   1114 		panic("kobj_read: invalid type");
   1115 	}
   1116 
   1117 	*basep = base;
   1118 	return error;
   1119 }
   1120 
   1121 /*
   1122  * kobj_read_bits:
   1123  *
   1124  *	Utility function: load a section from the object.
   1125  */
   1126 static int
   1127 kobj_read_bits(kobj_t ko, void *base, size_t size, off_t off)
   1128 {
   1129 	size_t resid;
   1130 	int error;
   1131 
   1132 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1133 
   1134 	switch (ko->ko_type) {
   1135 	case KT_VNODE:
   1136 		KASSERT((uintptr_t)base >= (uintptr_t)ko->ko_address);
   1137 		KASSERT((uintptr_t)base + size <=
   1138 		    (uintptr_t)ko->ko_address + ko->ko_size);
   1139 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1140 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1141 		    curlwp);
   1142 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1143 			error = EINVAL;
   1144 		}
   1145 		break;
   1146 	case KT_MEMORY:
   1147 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1148 			kobj_error("kobj_read_bits: preloaded object short");
   1149 			error = EINVAL;
   1150 		} else if ((uint8_t *)base != (uint8_t *)ko->ko_source + off) {
   1151 			kobj_error("kobj_read_bits: object not aligned");
   1152 			kobj_error("source=%p base=%p off=%d size=%zd",
   1153 			    ko->ko_source, base, (int)off, size);
   1154 			error = EINVAL;
   1155 		} else {
   1156 			/* Nothing to do.  Loading in-situ. */
   1157 			error = 0;
   1158 		}
   1159 		break;
   1160 	default:
   1161 		panic("kobj_read: invalid type");
   1162 	}
   1163 
   1164 	return error;
   1165 }
   1166 
   1167 /*
   1168  * kobj_free:
   1169  *
   1170  *	Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
   1171  */
   1172 static void
   1173 kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
   1174 {
   1175 
   1176 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY)
   1177 		kmem_free(base, size);
   1178 }
   1179 
   1180 #else	/* MODULAR */
   1181 
   1182 int
   1183 kobj_load_file(kobj_t *kop, const char *name, const char *base, bool autoload)
   1184 {
   1185 
   1186 	return ENOSYS;
   1187 }
   1188 
   1189 int
   1190 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
   1191 {
   1192 
   1193 	return ENOSYS;
   1194 }
   1195 
   1196 void
   1197 kobj_unload(kobj_t ko)
   1198 {
   1199 
   1200 	panic("not modular");
   1201 }
   1202 
   1203 void
   1204 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
   1205 {
   1206 
   1207 	panic("not modular");
   1208 }
   1209 
   1210 int
   1211 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
   1212 {
   1213 
   1214 	panic("not modular");
   1215 }
   1216 
   1217 int
   1218 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
   1219 {
   1220 
   1221 	panic("not modular");
   1222 }
   1223 
   1224 #endif	/* MODULAR */
   1225