Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_kobj.c revision 1.34
      1 /*	$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.34 2009/02/13 22:41:04 apb 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 1.34 2009/02/13 22:41:04 apb Exp $");
     67 
     68 #include "opt_modular.h"
     69 
     70 #define	ELFSIZE		ARCH_ELFSIZE
     71 
     72 #include <sys/systm.h>
     73 #include <sys/kobj.h>
     74 #include <sys/errno.h>
     75 
     76 #ifdef MODULAR
     77 
     78 #include <sys/param.h>
     79 #include <sys/kernel.h>
     80 #include <sys/kmem.h>
     81 #include <sys/proc.h>
     82 #include <sys/namei.h>
     83 #include <sys/vnode.h>
     84 #include <sys/fcntl.h>
     85 #include <sys/ksyms.h>
     86 #include <sys/module.h>
     87 #include <sys/exec.h>
     88 #include <sys/exec_elf.h>
     89 
     90 #include <machine/stdarg.h>
     91 
     92 #include <uvm/uvm_extern.h>
     93 
     94 typedef struct {
     95 	void		*addr;
     96 	Elf_Off		size;
     97 	int		flags;
     98 	int		sec;		/* Original section */
     99 	const char	*name;
    100 } progent_t;
    101 
    102 typedef struct {
    103 	Elf_Rel		*rel;
    104 	int 		nrel;
    105 	int 		sec;
    106 	size_t		size;
    107 } relent_t;
    108 
    109 typedef struct {
    110 	Elf_Rela	*rela;
    111 	int		nrela;
    112 	int		sec;
    113 	size_t		size;
    114 } relaent_t;
    115 
    116 typedef enum kobjtype {
    117 	KT_UNSET,
    118 	KT_VNODE,
    119 	KT_MEMORY
    120 } kobjtype_t;
    121 
    122 struct kobj {
    123 	char		ko_name[MAXMODNAME];
    124 	kobjtype_t	ko_type;
    125 	void		*ko_source;
    126 	ssize_t		ko_memsize;
    127 	vaddr_t		ko_address;	/* Relocation address */
    128 	Elf_Shdr	*ko_shdr;
    129 	progent_t	*ko_progtab;
    130 	relaent_t	*ko_relatab;
    131 	relent_t	*ko_reltab;
    132 	Elf_Sym		*ko_symtab;	/* Symbol table */
    133 	char		*ko_strtab;	/* String table */
    134 	char		*ko_shstrtab;	/* Section name string table */
    135 	size_t		ko_size;	/* Size of text/data/bss */
    136 	size_t		ko_symcnt;	/* Number of symbols */
    137 	size_t		ko_strtabsz;	/* Number of bytes in string table */
    138 	size_t		ko_shstrtabsz;	/* Number of bytes in scn str table */
    139 	size_t		ko_shdrsz;
    140 	int		ko_nrel;
    141 	int		ko_nrela;
    142 	int		ko_nprogtab;
    143 	bool		ko_ksyms;
    144 	bool		ko_loaded;
    145 };
    146 
    147 static int	kobj_relocate(kobj_t, bool);
    148 static int	kobj_checksyms(kobj_t, bool);
    149 static void	kobj_error(const char *, ...);
    150 static int	kobj_read(kobj_t, void **, size_t, off_t);
    151 static int	kobj_read_bits(kobj_t, void *, size_t, off_t);
    152 static void	kobj_jettison(kobj_t);
    153 static void	kobj_free(kobj_t, void *, size_t);
    154 static void	kobj_close(kobj_t);
    155 static int	kobj_load(kobj_t);
    156 
    157 extern struct vm_map *module_map;
    158 
    159 /*
    160  * kobj_load_file:
    161  *
    162  *	Load an object located in the file system.
    163  */
    164 int
    165 kobj_load_file(kobj_t *kop, const char *filename, const char *base,
    166 	       bool autoload)
    167 {
    168 	struct nameidata nd;
    169 	kauth_cred_t cred;
    170 	char *path;
    171 	int error;
    172 	kobj_t ko;
    173 
    174 	cred = kauth_cred_get();
    175 
    176 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    177 	if (ko == NULL) {
    178 		return ENOMEM;
    179 	}
    180 
    181 	if (autoload) {
    182 		error = ENOENT;
    183 	} else {
    184 		NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, filename);
    185 		error = vn_open(&nd, FREAD, 0);
    186 	}
    187 	if (error != 0) {
    188 		if (error != ENOENT) {
    189 			goto out;
    190 		}
    191 		path = PNBUF_GET();
    192 		snprintf(path, MAXPATHLEN - 1, "%s/%s/%s.kmod", base,
    193 		    filename, filename);
    194 		NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | NOCHROOT, UIO_SYSSPACE, path);
    195 		error = vn_open(&nd, FREAD, 0);
    196 		PNBUF_PUT(path);
    197 	}
    198 
    199  out:
    200  	if (error != 0) {
    201 	 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    202 	 	return error;
    203 	}
    204 
    205 	ko->ko_type = KT_VNODE;
    206 	ko->ko_source = nd.ni_vp;
    207 	*kop = ko;
    208 	return kobj_load(ko);
    209 }
    210 
    211 /*
    212  * kobj_load_mem:
    213  *
    214  *	Load an object already resident in memory.  If size is not -1,
    215  *	the complete size of the object is known.
    216  */
    217 int
    218 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
    219 {
    220 	kobj_t ko;
    221 
    222 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    223 	if (ko == NULL) {
    224 		return ENOMEM;
    225 	}
    226 
    227 	ko->ko_type = KT_MEMORY;
    228 	ko->ko_source = base;
    229 	ko->ko_memsize = size;
    230 	*kop = ko;
    231 	return kobj_load(ko);
    232 }
    233 
    234 /*
    235  * kobj_close:
    236  *
    237  *	Close an open ELF object.
    238  */
    239 static void
    240 kobj_close(kobj_t ko)
    241 {
    242 
    243 	if (ko->ko_source == NULL) {
    244 		return;
    245 	}
    246 
    247 	switch (ko->ko_type) {
    248 	case KT_VNODE:
    249 		VOP_UNLOCK(ko->ko_source, 0);
    250 		vn_close(ko->ko_source, FREAD, kauth_cred_get());
    251 		break;
    252 	case KT_MEMORY:
    253 		/* nothing */
    254 		break;
    255 	default:
    256 		panic("kobj_close: unknown type");
    257 		break;
    258 	}
    259 
    260 	ko->ko_source = NULL;
    261 }
    262 
    263 /*
    264  * kobj_load:
    265  *
    266  *	Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
    267  *	image.
    268  */
    269 static int
    270 kobj_load(kobj_t ko)
    271 {
    272 	Elf_Ehdr *hdr;
    273 	Elf_Shdr *shdr;
    274 	Elf_Sym *es;
    275 	vaddr_t mapbase;
    276 	size_t mapsize;
    277 	int error;
    278 	int symtabindex;
    279 	int symstrindex;
    280 	int nsym;
    281 	int pb, rl, ra;
    282 	int alignmask;
    283 	int i, j;
    284 	void *addr;
    285 
    286 	KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
    287 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
    288 
    289 	shdr = NULL;
    290 	mapsize = 0;
    291 	error = 0;
    292 	hdr = NULL;
    293 
    294 	/*
    295 	 * Read the elf header from the file.
    296 	 */
    297 	error = kobj_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0);
    298 	if (error != 0)
    299 		goto out;
    300 	if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
    301 		kobj_error("not an ELF object");
    302 		error = ENOEXEC;
    303 		goto out;
    304 	}
    305 
    306 	if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
    307 	    hdr->e_version != EV_CURRENT) {
    308 		kobj_error("unsupported file version");
    309 		error = ENOEXEC;
    310 		goto out;
    311 	}
    312 	if (hdr->e_type != ET_REL) {
    313 		kobj_error("unsupported file type");
    314 		error = ENOEXEC;
    315 		goto out;
    316 	}
    317 	switch (hdr->e_machine) {
    318 #if ELFSIZE == 32
    319 	ELF32_MACHDEP_ID_CASES
    320 #else
    321 	ELF64_MACHDEP_ID_CASES
    322 #endif
    323 	default:
    324 		kobj_error("unsupported machine");
    325 		error = ENOEXEC;
    326 		goto out;
    327 	}
    328 
    329 	ko->ko_nprogtab = 0;
    330 	ko->ko_shdr = 0;
    331 	ko->ko_nrel = 0;
    332 	ko->ko_nrela = 0;
    333 
    334 	/*
    335 	 * Allocate and read in the section header.
    336 	 */
    337 	ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * hdr->e_shentsize;
    338 	if (ko->ko_shdrsz == 0 || hdr->e_shoff == 0 ||
    339 	    hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
    340 		error = ENOEXEC;
    341 		goto out;
    342 	}
    343 	error = kobj_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff);
    344 	if (error != 0) {
    345 		goto out;
    346 	}
    347 	ko->ko_shdr = shdr;
    348 
    349 	/*
    350 	 * Scan the section header for information and table sizing.
    351 	 */
    352 	nsym = 0;
    353 	symtabindex = -1;
    354 	symstrindex = -1;
    355 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    356 		switch (shdr[i].sh_type) {
    357 		case SHT_PROGBITS:
    358 		case SHT_NOBITS:
    359 			ko->ko_nprogtab++;
    360 			break;
    361 		case SHT_SYMTAB:
    362 			nsym++;
    363 			symtabindex = i;
    364 			symstrindex = shdr[i].sh_link;
    365 			break;
    366 		case SHT_REL:
    367 			ko->ko_nrel++;
    368 			break;
    369 		case SHT_RELA:
    370 			ko->ko_nrela++;
    371 			break;
    372 		case SHT_STRTAB:
    373 			break;
    374 		}
    375 	}
    376 	if (ko->ko_nprogtab == 0) {
    377 		kobj_error("file has no contents");
    378 		error = ENOEXEC;
    379 		goto out;
    380 	}
    381 	if (nsym != 1) {
    382 		/* Only allow one symbol table for now */
    383 		kobj_error("file has no valid symbol table");
    384 		error = ENOEXEC;
    385 		goto out;
    386 	}
    387 	if (symstrindex < 0 || symstrindex > hdr->e_shnum ||
    388 	    shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
    389 		kobj_error("file has invalid symbol strings");
    390 		error = ENOEXEC;
    391 		goto out;
    392 	}
    393 
    394 	/*
    395 	 * Allocate space for tracking the load chunks.
    396 	 */
    397 	if (ko->ko_nprogtab != 0) {
    398 		ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
    399 		    sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
    400 		if (ko->ko_progtab == NULL) {
    401 			error = ENOMEM;
    402 			goto out;
    403 		}
    404 	}
    405 	if (ko->ko_nrel != 0) {
    406 		ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
    407 		    sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
    408 		if (ko->ko_reltab == NULL) {
    409 			error = ENOMEM;
    410 			goto out;
    411 		}
    412 	}
    413 	if (ko->ko_nrela != 0) {
    414 		ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
    415 		    sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
    416 		if (ko->ko_relatab == NULL) {
    417 			error = ENOMEM;
    418 			goto out;
    419 		}
    420 	}
    421 	if (symtabindex == -1) {
    422 		kobj_error("lost symbol table index");
    423 		goto out;
    424 	}
    425 
    426 	/*
    427 	 * Allocate space for and load the symbol table.
    428 	 */
    429 	ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
    430 	if (ko->ko_symcnt == 0) {
    431 		kobj_error("no symbol table");
    432 		goto out;
    433 	}
    434 	error = kobj_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
    435 	    ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
    436 	    shdr[symtabindex].sh_offset);
    437 	if (error != 0) {
    438 		goto out;
    439 	}
    440 
    441 	/*
    442 	 * Allocate space for and load the symbol strings.
    443 	 */
    444 	ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
    445 	if (ko->ko_strtabsz == 0) {
    446 		kobj_error("no symbol strings");
    447 		goto out;
    448 	}
    449 	error = kobj_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
    450 	    shdr[symstrindex].sh_offset);
    451 	if (error != 0) {
    452 		goto out;
    453 	}
    454 
    455 	/*
    456 	 * Do we have a string table for the section names?
    457 	 */
    458 	if (hdr->e_shstrndx != 0 && shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
    459 	    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
    460 		ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
    461 		error = kobj_read(ko, (void **)&ko->ko_shstrtab,
    462 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
    463 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset);
    464 		if (error != 0) {
    465 			goto out;
    466 		}
    467 	}
    468 
    469 	/*
    470 	 * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
    471 	 */
    472 	alignmask = 0;
    473 	mapbase = 0;
    474 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    475 		switch (shdr[i].sh_type) {
    476 		case SHT_PROGBITS:
    477 		case SHT_NOBITS:
    478 			if (mapbase == 0)
    479 				mapbase = shdr[i].sh_offset;
    480 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    481 			mapsize += alignmask;
    482 			mapsize &= ~alignmask;
    483 			mapsize += shdr[i].sh_size;
    484 			break;
    485 		}
    486 	}
    487 
    488 	/*
    489 	 * We know how much space we need for the text/data/bss/etc.
    490 	 * This stuff needs to be in a single chunk so that profiling etc
    491 	 * can get the bounds and gdb can associate offsets with modules.
    492 	 */
    493 	if (mapsize == 0) {
    494 		kobj_error("no text/data/bss");
    495 		goto out;
    496 	}
    497 	if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    498 		mapbase += (vaddr_t)ko->ko_source;
    499 	} else {
    500 		mapbase = uvm_km_alloc(module_map, round_page(mapsize),
    501 		    0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
    502 		if (mapbase == 0) {
    503 			error = ENOMEM;
    504 			goto out;
    505 		}
    506 	}
    507 	ko->ko_address = mapbase;
    508 	ko->ko_size = mapsize;
    509 
    510 	/*
    511 	 * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
    512 	 * for and load relocs
    513 	 */
    514 	pb = 0;
    515 	rl = 0;
    516 	ra = 0;
    517 	alignmask = 0;
    518 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    519 		switch (shdr[i].sh_type) {
    520 		case SHT_PROGBITS:
    521 		case SHT_NOBITS:
    522 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    523 			if (ko->ko_type == KT_MEMORY) {
    524 				addr = (void *)(shdr[i].sh_offset +
    525 				    (vaddr_t)ko->ko_source);
    526 				if (((vaddr_t)addr & alignmask) != 0) {
    527 					kobj_error("section %d not aligned\n",
    528 					    i);
    529 					goto out;
    530 				}
    531 			} else {
    532 				mapbase += alignmask;
    533 				mapbase &= ~alignmask;
    534 				addr = (void *)mapbase;
    535 				mapbase += shdr[i].sh_size;
    536 			}
    537 			ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
    538 			if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
    539 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
    540 				error = kobj_read_bits(ko, addr,
    541 				    shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset);
    542 				if (error != 0) {
    543 					goto out;
    544 				}
    545 			} else if (ko->ko_type == KT_MEMORY &&
    546 			    shdr[i].sh_size != 0) {
    547 			    	kobj_error("non-loadable BSS section in "
    548 			    	    "pre-loaded module");
    549 				error = EINVAL;
    550 			    	goto out;
    551 			} else {
    552 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
    553 				memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
    554 			}
    555 			ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
    556 			ko->ko_progtab[pb].sec = i;
    557 			if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
    558 				ko->ko_progtab[pb].name =
    559 				    ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
    560 			}
    561 
    562 			/* Update all symbol values with the offset. */
    563 			for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
    564 				es = &ko->ko_symtab[j];
    565 				if (es->st_shndx != i) {
    566 					continue;
    567 				}
    568 				es->st_value += (Elf_Addr)addr;
    569 			}
    570 			pb++;
    571 			break;
    572 		case SHT_REL:
    573 			ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
    574 			ko->ko_reltab[rl].size -=
    575 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
    576 			if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
    577 				ko->ko_reltab[rl].nrel =
    578 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
    579 				ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
    580 				error = kobj_read(ko,
    581 				    (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
    582 				    ko->ko_reltab[rl].size,
    583 				    shdr[i].sh_offset);
    584 				if (error != 0) {
    585 					goto out;
    586 				}
    587 			}
    588 			rl++;
    589 			break;
    590 		case SHT_RELA:
    591 			ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
    592 			ko->ko_relatab[ra].size -=
    593 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
    594 			if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
    595 				ko->ko_relatab[ra].nrela =
    596 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
    597 				ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
    598 				error = kobj_read(ko,
    599 				    (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
    600 				    shdr[i].sh_size,
    601 				    shdr[i].sh_offset);
    602 				if (error != 0) {
    603 					goto out;
    604 				}
    605 			}
    606 			ra++;
    607 			break;
    608 		default:
    609 			break;
    610 		}
    611 	}
    612 	if (pb != ko->ko_nprogtab) {
    613 		panic("lost progbits");
    614 	}
    615 	if (rl != ko->ko_nrel) {
    616 		panic("lost rel");
    617 	}
    618 	if (ra != ko->ko_nrela) {
    619 		panic("lost rela");
    620 	}
    621 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY && mapbase != ko->ko_address + mapsize) {
    622 		panic("mapbase 0x%lx != address %lx + mapsize %ld (0x%lx)\n",
    623 		    (long)mapbase, (long)ko->ko_address, (long)mapsize,
    624 		    (long)ko->ko_address + mapsize);
    625 	}
    626 
    627 	/*
    628 	 * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
    629 	 * symbols will be done by kobj_affix().
    630 	 */
    631 	error = kobj_checksyms(ko, false);
    632 	if (error == 0) {
    633 		error = kobj_relocate(ko, true);
    634 	}
    635  out:
    636 	if (hdr != NULL) {
    637 		kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
    638 	}
    639 	kobj_close(ko);
    640 	if (error != 0) {
    641 		kobj_unload(ko);
    642 	}
    643 
    644 	return error;
    645 }
    646 
    647 /*
    648  * kobj_unload:
    649  *
    650  *	Unload an object previously loaded by kobj_load().
    651  */
    652 void
    653 kobj_unload(kobj_t ko)
    654 {
    655 	int error;
    656 
    657 	kobj_close(ko);
    658 	kobj_jettison(ko);
    659 
    660 	/*
    661 	 * Notify MD code that a module has been unloaded.
    662 	 */
    663 	if (ko->ko_loaded) {
    664 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    665 		    false);
    666 		if (error != 0) {
    667 			kobj_error("machine dependent deinit failed");
    668 		}
    669 	}
    670 	if (ko->ko_address != 0 && ko->ko_type != KT_MEMORY) {
    671 		uvm_km_free(module_map, ko->ko_address, round_page(ko->ko_size),
    672 		    UVM_KMF_WIRED);
    673 	}
    674 	if (ko->ko_ksyms == true) {
    675 		ksyms_modunload(ko->ko_name);
    676 	}
    677 	if (ko->ko_symtab != NULL) {
    678 		kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
    679 	}
    680 	if (ko->ko_strtab != NULL) {
    681 		kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    682 	}
    683 	if (ko->ko_progtab != NULL) {
    684 		kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
    685 		    sizeof(*ko->ko_progtab));
    686 		ko->ko_progtab = NULL;
    687 	}
    688 	if (ko->ko_shstrtab) {
    689 		kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
    690 		ko->ko_shstrtab = NULL;
    691 	}
    692 
    693 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    694 }
    695 
    696 /*
    697  * kobj_stat:
    698  *
    699  *	Return size and load address of an object.
    700  */
    701 void
    702 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
    703 {
    704 
    705 	if (address != NULL) {
    706 		*address = ko->ko_address;
    707 	}
    708 	if (size != NULL) {
    709 		*size = ko->ko_size;
    710 	}
    711 }
    712 
    713 /*
    714  * kobj_affix:
    715  *
    716  *	Set an object's name and perform global relocs.  May only be
    717  *	called after the module and any requisite modules are loaded.
    718  */
    719 int
    720 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
    721 {
    722 	int error;
    723 
    724 	KASSERT(ko->ko_ksyms == false);
    725 	KASSERT(ko->ko_loaded == false);
    726 
    727 	strlcpy(ko->ko_name, name, sizeof(ko->ko_name));
    728 
    729 	/* Cache addresses of undefined symbols. */
    730 	error = kobj_checksyms(ko, true);
    731 
    732 	/* Now do global relocations. */
    733 	if (error == 0)
    734 		error = kobj_relocate(ko, false);
    735 
    736 	/*
    737 	 * Now that we know the name, register the symbol table.
    738 	 * Do after global relocations because ksyms will pack
    739 	 * the table.
    740 	 */
    741 	if (error == 0) {
    742 		ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt *
    743 		    sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    744 		ko->ko_ksyms = true;
    745 	}
    746 
    747 	/* Jettison unneeded memory post-link. */
    748 	kobj_jettison(ko);
    749 
    750 	/*
    751 	 * Notify MD code that a module has been loaded.
    752 	 *
    753 	 * Most architectures use this opportunity to flush their caches.
    754 	 */
    755 	if (error == 0) {
    756 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_address, ko->ko_size,
    757 		    true);
    758 		if (error != 0) {
    759 			kobj_error("machine dependent init failed");
    760 		}
    761 		ko->ko_loaded = true;
    762 	}
    763 
    764 	/* If there was an error, destroy the whole object. */
    765 	if (error != 0) {
    766 		kobj_unload(ko);
    767 	}
    768 
    769 	return error;
    770 }
    771 
    772 /*
    773  * kobj_find_section:
    774  *
    775  *	Given a section name, search the loaded object and return
    776  *	virtual address if present and loaded.
    777  */
    778 int
    779 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
    780 {
    781 	int i;
    782 
    783 	KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);
    784 
    785 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    786 		if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
    787 			if (addr != NULL) {
    788 				*addr = ko->ko_progtab[i].addr;
    789 			}
    790 			if (size != NULL) {
    791 				*size = ko->ko_progtab[i].size;
    792 			}
    793 			return 0;
    794 		}
    795 	}
    796 
    797 	return ENOENT;
    798 }
    799 
    800 /*
    801  * kobj_jettison:
    802  *
    803  *	Release object data not needed after performing relocations.
    804  */
    805 static void
    806 kobj_jettison(kobj_t ko)
    807 {
    808 	int i;
    809 
    810 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    811 		if (ko->ko_reltab[i].rel) {
    812 			kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
    813 			    ko->ko_reltab[i].size);
    814 		}
    815 	}
    816 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
    817 		if (ko->ko_relatab[i].rela) {
    818 			kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
    819 			    ko->ko_relatab[i].size);
    820 		}
    821 	}
    822 	if (ko->ko_reltab != NULL) {
    823 		kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
    824 		    sizeof(*ko->ko_reltab));
    825 		ko->ko_reltab = NULL;
    826 		ko->ko_nrel = 0;
    827 	}
    828 	if (ko->ko_relatab != NULL) {
    829 		kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
    830 		    sizeof(*ko->ko_relatab));
    831 		ko->ko_relatab = NULL;
    832 		ko->ko_nrela = 0;
    833 	}
    834 	if (ko->ko_shdr != NULL) {
    835 		kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
    836 		ko->ko_shdr = NULL;
    837 	}
    838 }
    839 
    840 /*
    841  * kobj_sym_lookup:
    842  *
    843  *	Symbol lookup function to be used when the symbol index
    844  *	is known (ie during relocation).
    845  */
    846 uintptr_t
    847 kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx)
    848 {
    849 	const Elf_Sym *sym;
    850 	const char *symbol;
    851 
    852 	/* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
    853 	if (symidx >= ko->ko_symcnt)
    854 		return 0;
    855 
    856 	sym = ko->ko_symtab + symidx;
    857 
    858 	/* Quick answer if there is a definition included. */
    859 	if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF) {
    860 		return (uintptr_t)sym->st_value;
    861 	}
    862 
    863 	/* If we get here, then it is undefined and needs a lookup. */
    864 	switch (ELF_ST_BIND(sym->st_info)) {
    865 	case STB_LOCAL:
    866 		/* Local, but undefined? huh? */
    867 		kobj_error("local symbol undefined");
    868 		return 0;
    869 
    870 	case STB_GLOBAL:
    871 		/* Relative to Data or Function name */
    872 		symbol = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    873 
    874 		/* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
    875 		if (*symbol == 0) {
    876 			kobj_error("bad symbol name");
    877 			return 0;
    878 		}
    879 
    880 		return (uintptr_t)sym->st_value;
    881 
    882 	case STB_WEAK:
    883 		kobj_error("weak symbols not supported\n");
    884 		return 0;
    885 
    886 	default:
    887 		return 0;
    888 	}
    889 }
    890 
    891 /*
    892  * kobj_findbase:
    893  *
    894  *	Return base address of the given section.
    895  */
    896 static uintptr_t
    897 kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
    898 {
    899 	int i;
    900 
    901 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    902 		if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
    903 			return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
    904 		}
    905 	}
    906 	return 0;
    907 }
    908 
    909 /*
    910  * kobj_checksyms:
    911  *
    912  *	Scan symbol table for duplicates or resolve references to
    913  *	exernal symbols.
    914  */
    915 static int
    916 kobj_checksyms(kobj_t ko, bool undefined)
    917 {
    918 	unsigned long rval;
    919 	Elf_Sym *sym, *ms;
    920 	const char *name;
    921 	int error;
    922 
    923 	error = 0;
    924 
    925 	for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
    926 		/* Check validity of the symbol. */
    927 		if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
    928 		    sym->st_name == 0)
    929 			continue;
    930 		if (undefined != (sym->st_shndx == SHN_UNDEF)) {
    931 			continue;
    932 		}
    933 
    934 		/*
    935 		 * Look it up.  Don't need to lock, as it is known that
    936 		 * the symbol tables aren't going to change (we hold
    937 		 * module_lock).
    938 		 */
    939 		name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    940 		if (ksyms_getval_unlocked(NULL, name, &rval,
    941 		    KSYMS_EXTERN) != 0) {
    942 			if (undefined) {
    943 				kobj_error("symbol `%s' not found", name);
    944 				error = ENOEXEC;
    945 			}
    946 			continue;
    947 		}
    948 
    949 		/* Save values of undefined globals. */
    950 		if (undefined) {
    951 			sym->st_value = (Elf_Addr)rval;
    952 			continue;
    953 		}
    954 
    955 		/* Check (and complain) about differing values. */
    956 		if (sym->st_value == rval) {
    957 			continue;
    958 		}
    959 		if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
    960 		    strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
    961 		    strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
    962 		    strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
    963 		    strcmp(name, "_edata") == 0 ||
    964 		    strcmp(name, "_end") == 0 ||
    965 		    strcmp(name, "__end") == 0 ||
    966 		    strcmp(name, "__end__") == 0 ||
    967 		    strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
    968 		    strncmp(name, "__stop_link_set_", 16)) {
    969 		    	continue;
    970 		}
    971 		kobj_error("global symbol `%s' redefined\n", name);
    972 		error = ENOEXEC;
    973 	}
    974 
    975 	return error;
    976 }
    977 
    978 /*
    979  * kobj_relocate:
    980  *
    981  *	Resolve relocations for the loaded object.
    982  */
    983 static int
    984 kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
    985 {
    986 	const Elf_Rel *rellim;
    987 	const Elf_Rel *rel;
    988 	const Elf_Rela *relalim;
    989 	const Elf_Rela *rela;
    990 	const Elf_Sym *sym;
    991 	uintptr_t base;
    992 	int i, error;
    993 	uintptr_t symidx;
    994 
    995 	/*
    996 	 * Perform relocations without addend if there are any.
    997 	 */
    998 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    999 		rel = ko->ko_reltab[i].rel;
   1000 		if (rel == NULL) {
   1001 			continue;
   1002 		}
   1003 		rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
   1004 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
   1005 		if (base == 0) {
   1006 			panic("lost base for e_reltab");
   1007 		}
   1008 		for (; rel < rellim; rel++) {
   1009 			symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
   1010 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1011 				continue;
   1012 			}
   1013 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1014 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1015 				continue;
   1016 			}
   1017 			error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
   1018 			if (error != 0) {
   1019 				return ENOENT;
   1020 			}
   1021 		}
   1022 	}
   1023 
   1024 	/*
   1025 	 * Perform relocations with addend if there are any.
   1026 	 */
   1027 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
   1028 		rela = ko->ko_relatab[i].rela;
   1029 		if (rela == NULL) {
   1030 			continue;
   1031 		}
   1032 		relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
   1033 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
   1034 		if (base == 0) {
   1035 			panic("lost base for e_relatab");
   1036 		}
   1037 		for (; rela < relalim; rela++) {
   1038 			symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
   1039 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1040 				continue;
   1041 			}
   1042 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1043 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1044 				continue;
   1045 			}
   1046 			error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
   1047 			if (error != 0) {
   1048 				return ENOENT;
   1049 			}
   1050 		}
   1051 	}
   1052 
   1053 	return 0;
   1054 }
   1055 
   1056 /*
   1057  * kobj_error:
   1058  *
   1059  *	Utility function: log an error.
   1060  */
   1061 static void
   1062 kobj_error(const char *fmt, ...)
   1063 {
   1064 	va_list ap;
   1065 
   1066 	va_start(ap, fmt);
   1067 	printf("WARNING: linker error: ");
   1068 	vprintf(fmt, ap);
   1069 	printf("\n");
   1070 	va_end(ap);
   1071 }
   1072 
   1073 /*
   1074  * kobj_read:
   1075  *
   1076  *	Utility function: read from the object.
   1077  */
   1078 static int
   1079 kobj_read(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off)
   1080 {
   1081 	size_t resid;
   1082 	void *base;
   1083 	int error;
   1084 
   1085 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1086 
   1087 	switch (ko->ko_type) {
   1088 	case KT_VNODE:
   1089 		base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
   1090 		if (base == NULL) {
   1091 			error = ENOMEM;
   1092 			break;
   1093 		}
   1094 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1095 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1096 		    curlwp);
   1097 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1098 			error = EINVAL;
   1099 		}
   1100 		if (error != 0) {
   1101 			kmem_free(base, size);
   1102 			base = NULL;
   1103 		}
   1104 		break;
   1105 	case KT_MEMORY:
   1106 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1107 			kobj_error("kobj_read: preloaded object short");
   1108 			error = EINVAL;
   1109 			base = NULL;
   1110 		} else {
   1111 			base = (uint8_t *)ko->ko_source + off;
   1112 			error = 0;
   1113 		}
   1114 		break;
   1115 	default:
   1116 		panic("kobj_read: invalid type");
   1117 	}
   1118 
   1119 	*basep = base;
   1120 	return error;
   1121 }
   1122 
   1123 /*
   1124  * kobj_read_bits:
   1125  *
   1126  *	Utility function: load a section from the object.
   1127  */
   1128 static int
   1129 kobj_read_bits(kobj_t ko, void *base, size_t size, off_t off)
   1130 {
   1131 	size_t resid;
   1132 	int error;
   1133 
   1134 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1135 
   1136 	switch (ko->ko_type) {
   1137 	case KT_VNODE:
   1138 		KASSERT((uintptr_t)base >= (uintptr_t)ko->ko_address);
   1139 		KASSERT((uintptr_t)base + size <=
   1140 		    (uintptr_t)ko->ko_address + ko->ko_size);
   1141 		error = vn_rdwr(UIO_READ, ko->ko_source, base, size, off,
   1142 		    UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED, curlwp->l_cred, &resid,
   1143 		    curlwp);
   1144 		if (error == 0 && resid != 0) {
   1145 			error = EINVAL;
   1146 		}
   1147 		break;
   1148 	case KT_MEMORY:
   1149 		if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1150 			kobj_error("kobj_read_bits: preloaded object short");
   1151 			error = EINVAL;
   1152 		} else if ((uint8_t *)base != (uint8_t *)ko->ko_source + off) {
   1153 			kobj_error("kobj_read_bits: object not aligned");
   1154 			kobj_error("source=%p base=%p off=%d size=%zd",
   1155 			    ko->ko_source, base, (int)off, size);
   1156 			error = EINVAL;
   1157 		} else {
   1158 			/* Nothing to do.  Loading in-situ. */
   1159 			error = 0;
   1160 		}
   1161 		break;
   1162 	default:
   1163 		panic("kobj_read: invalid type");
   1164 	}
   1165 
   1166 	return error;
   1167 }
   1168 
   1169 /*
   1170  * kobj_free:
   1171  *
   1172  *	Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
   1173  */
   1174 static void
   1175 kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
   1176 {
   1177 
   1178 	if (ko->ko_type != KT_MEMORY)
   1179 		kmem_free(base, size);
   1180 }
   1181 
   1182 #else	/* MODULAR */
   1183 
   1184 int
   1185 kobj_load_file(kobj_t *kop, const char *name, const char *base, bool autoload)
   1186 {
   1187 
   1188 	return ENOSYS;
   1189 }
   1190 
   1191 int
   1192 kobj_load_mem(kobj_t *kop, void *base, ssize_t size)
   1193 {
   1194 
   1195 	return ENOSYS;
   1196 }
   1197 
   1198 void
   1199 kobj_unload(kobj_t ko)
   1200 {
   1201 
   1202 	panic("not modular");
   1203 }
   1204 
   1205 void
   1206 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
   1207 {
   1208 
   1209 	panic("not modular");
   1210 }
   1211 
   1212 int
   1213 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
   1214 {
   1215 
   1216 	panic("not modular");
   1217 }
   1218 
   1219 int
   1220 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
   1221 {
   1222 
   1223 	panic("not modular");
   1224 }
   1225 
   1226 #endif	/* MODULAR */
   1227