Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_kobj.c revision 1.61
      1 /*	$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.61 2017/04/19 15:54:45 christos 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 1.61 2017/04/19 15:54:45 christos Exp $");
     67 
     68 #ifdef _KERNEL_OPT
     69 #include "opt_modular.h"
     70 #endif
     71 
     72 #include <sys/kobj_impl.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/ksyms.h>
     81 #include <sys/module.h>
     82 
     83 #include <uvm/uvm_extern.h>
     84 
     85 #define kobj_error(_kobj, ...) \
     86 	kobj_out(__func__, __LINE__, _kobj, __VA_ARGS__)
     87 
     88 static int	kobj_relocate(kobj_t, bool);
     89 static int	kobj_checksyms(kobj_t, bool);
     90 static void	kobj_out(const char *, int, kobj_t, const char *, ...)
     91     __printflike(4, 5);
     92 static void	kobj_jettison(kobj_t);
     93 static void	kobj_free(kobj_t, void *, size_t);
     94 static void	kobj_close(kobj_t);
     95 static int	kobj_read_mem(kobj_t, void **, size_t, off_t, bool);
     96 static void	kobj_close_mem(kobj_t);
     97 
     98 extern struct vm_map *module_map;
     99 
    100 /*
    101  * kobj_load_mem:
    102  *
    103  *	Load an object already resident in memory.  If size is not -1,
    104  *	the complete size of the object is known.
    105  */
    106 int
    107 kobj_load_mem(kobj_t *kop, const char *name, void *base, ssize_t size)
    108 {
    109 	kobj_t ko;
    110 
    111 	ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
    112 	if (ko == NULL) {
    113 		return ENOMEM;
    114 	}
    115 
    116 	ko->ko_type = KT_MEMORY;
    117 	kobj_setname(ko, name);
    118 	ko->ko_source = base;
    119 	ko->ko_memsize = size;
    120 	ko->ko_read = kobj_read_mem;
    121 	ko->ko_close = kobj_close_mem;
    122 
    123 	*kop = ko;
    124 	return kobj_load(ko);
    125 }
    126 
    127 /*
    128  * kobj_close:
    129  *
    130  *	Close an open ELF object.
    131  */
    132 static void
    133 kobj_close(kobj_t ko)
    134 {
    135 
    136 	if (ko->ko_source == NULL) {
    137 		return;
    138 	}
    139 
    140 	ko->ko_close(ko);
    141 	ko->ko_source = NULL;
    142 }
    143 
    144 static void
    145 kobj_close_mem(kobj_t ko)
    146 {
    147 
    148 	return;
    149 }
    150 
    151 /*
    152  * kobj_load:
    153  *
    154  *	Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
    155  *	image.
    156  */
    157 int
    158 kobj_load(kobj_t ko)
    159 {
    160 	Elf_Ehdr *hdr;
    161 	Elf_Shdr *shdr;
    162 	Elf_Sym *es;
    163 	vaddr_t map_text_base;
    164 	vaddr_t map_data_base;
    165 	vaddr_t map_rodata_base;
    166 	size_t map_text_size;
    167 	size_t map_data_size;
    168 	size_t map_rodata_size;
    169 	int error;
    170 	int symtabindex;
    171 	int symstrindex;
    172 	int nsym;
    173 	int pb, rl, ra;
    174 	int alignmask;
    175 	int i, j;
    176 	void *addr;
    177 
    178 	KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
    179 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
    180 
    181 	shdr = NULL;
    182 	error = 0;
    183 	hdr = NULL;
    184 
    185 	/*
    186 	 * Read the elf header from the file.
    187 	 */
    188 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0, true);
    189 	if (error != 0) {
    190 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    191 		goto out;
    192 	}
    193 	if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
    194 		kobj_error(ko, "not an ELF object");
    195 		error = ENOEXEC;
    196 		goto out;
    197 	}
    198 
    199 	if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
    200 	    hdr->e_version != EV_CURRENT) {
    201 		kobj_error(ko, "unsupported file version %d",
    202 		    hdr->e_ident[EI_VERSION]);
    203 		error = ENOEXEC;
    204 		goto out;
    205 	}
    206 	if (hdr->e_type != ET_REL) {
    207 		kobj_error(ko, "unsupported file type %d", hdr->e_type);
    208 		error = ENOEXEC;
    209 		goto out;
    210 	}
    211 	switch (hdr->e_machine) {
    212 #if ELFSIZE == 32
    213 	ELF32_MACHDEP_ID_CASES
    214 #elif ELFSIZE == 64
    215 	ELF64_MACHDEP_ID_CASES
    216 #else
    217 #error not defined
    218 #endif
    219 	default:
    220 		kobj_error(ko, "unsupported machine %d", hdr->e_machine);
    221 		error = ENOEXEC;
    222 		goto out;
    223 	}
    224 
    225 	ko->ko_nprogtab = 0;
    226 	ko->ko_shdr = 0;
    227 	ko->ko_nrel = 0;
    228 	ko->ko_nrela = 0;
    229 
    230 	/*
    231 	 * Allocate and read in the section header.
    232 	 */
    233 	if (hdr->e_shnum == 0 || hdr->e_shnum > ELF_MAXSHNUM ||
    234 	    hdr->e_shoff == 0 || hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
    235 		kobj_error(ko, "bad sizes");
    236 		error = ENOEXEC;
    237 		goto out;
    238 	}
    239 	ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * sizeof(Elf_Shdr);
    240 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff,
    241 	    true);
    242 	if (error != 0) {
    243 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    244 		goto out;
    245 	}
    246 	ko->ko_shdr = shdr;
    247 
    248 	/*
    249 	 * Scan the section header for information and table sizing.
    250 	 */
    251 	nsym = 0;
    252 	symtabindex = symstrindex = -1;
    253 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    254 		switch (shdr[i].sh_type) {
    255 		case SHT_PROGBITS:
    256 		case SHT_NOBITS:
    257 			ko->ko_nprogtab++;
    258 			break;
    259 		case SHT_SYMTAB:
    260 			nsym++;
    261 			symtabindex = i;
    262 			symstrindex = shdr[i].sh_link;
    263 			break;
    264 		case SHT_REL:
    265 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    266 				continue;
    267 			ko->ko_nrel++;
    268 			break;
    269 		case SHT_RELA:
    270 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    271 				continue;
    272 			ko->ko_nrela++;
    273 			break;
    274 		case SHT_STRTAB:
    275 			break;
    276 		}
    277 	}
    278 	if (ko->ko_nprogtab == 0) {
    279 		kobj_error(ko, "file has no contents");
    280 		error = ENOEXEC;
    281 		goto out;
    282 	}
    283 	if (nsym != 1) {
    284 		/* Only allow one symbol table for now */
    285 		kobj_error(ko, "file has no valid symbol table");
    286 		error = ENOEXEC;
    287 		goto out;
    288 	}
    289 	KASSERT(symtabindex != -1);
    290 	KASSERT(symstrindex != -1);
    291 
    292 	if (symstrindex == SHN_UNDEF || symstrindex >= hdr->e_shnum ||
    293 	    shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
    294 		kobj_error(ko, "file has invalid symbol strings");
    295 		error = ENOEXEC;
    296 		goto out;
    297 	}
    298 
    299 	/*
    300 	 * Allocate space for tracking the load chunks.
    301 	 */
    302 	if (ko->ko_nprogtab != 0) {
    303 		ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
    304 		    sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
    305 		if (ko->ko_progtab == NULL) {
    306 			error = ENOMEM;
    307 			kobj_error(ko, "out of memory");
    308 			goto out;
    309 		}
    310 	}
    311 	if (ko->ko_nrel != 0) {
    312 		ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
    313 		    sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
    314 		if (ko->ko_reltab == NULL) {
    315 			error = ENOMEM;
    316 			kobj_error(ko, "out of memory");
    317 			goto out;
    318 		}
    319 	}
    320 	if (ko->ko_nrela != 0) {
    321 		ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
    322 		    sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
    323 		if (ko->ko_relatab == NULL) {
    324 			error = ENOMEM;
    325 			kobj_error(ko, "out of memory");
    326 			goto out;
    327 		}
    328 	}
    329 
    330 	/*
    331 	 * Allocate space for and load the symbol table.
    332 	 */
    333 	ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
    334 	if (ko->ko_symcnt == 0) {
    335 		kobj_error(ko, "no symbol table");
    336 		error = ENOEXEC;
    337 		goto out;
    338 	}
    339 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
    340 	    ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
    341 	    shdr[symtabindex].sh_offset, true);
    342 	if (error != 0) {
    343 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    344 		goto out;
    345 	}
    346 
    347 	/*
    348 	 * Allocate space for and load the symbol strings.
    349 	 */
    350 	ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
    351 	if (ko->ko_strtabsz == 0) {
    352 		kobj_error(ko, "no symbol strings");
    353 		error = ENOEXEC;
    354 		goto out;
    355 	}
    356 	error = ko->ko_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
    357 	    shdr[symstrindex].sh_offset, true);
    358 	if (error != 0) {
    359 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    360 		goto out;
    361 	}
    362 
    363 	/*
    364 	 * Adjust module symbol namespace, if necessary (e.g. with rump)
    365 	 */
    366 	error = kobj_renamespace(ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt,
    367 	    &ko->ko_strtab, &ko->ko_strtabsz);
    368 	if (error != 0) {
    369 		kobj_error(ko, "renamespace failed %d", error);
    370 		goto out;
    371 	}
    372 
    373 	/*
    374 	 * Do we have a string table for the section names?
    375 	 */
    376 	if (hdr->e_shstrndx != SHN_UNDEF) {
    377 		if (hdr->e_shstrndx >= hdr->e_shnum) {
    378 			kobj_error(ko, "bad shstrndx");
    379 			error = ENOEXEC;
    380 			goto out;
    381 		}
    382 		if (shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
    383 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
    384 			ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
    385 			error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_shstrtab,
    386 			    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
    387 			    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset, true);
    388 			if (error != 0) {
    389 				kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    390 				goto out;
    391 			}
    392 		}
    393 	}
    394 
    395 	/*
    396 	 * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
    397 	 */
    398 	alignmask = 0;
    399 	map_text_size = 0;
    400 	map_data_size = 0;
    401 	map_rodata_size = 0;
    402 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    403 		if (shdr[i].sh_type != SHT_PROGBITS &&
    404 		    shdr[i].sh_type != SHT_NOBITS)
    405 			continue;
    406 		alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    407 		if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
    408 			map_text_size += alignmask;
    409 			map_text_size &= ~alignmask;
    410 			map_text_size += shdr[i].sh_size;
    411 		} else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
    412 			map_rodata_size += alignmask;
    413 			map_rodata_size &= ~alignmask;
    414 			map_rodata_size += shdr[i].sh_size;
    415 		} else {
    416 			map_data_size += alignmask;
    417 			map_data_size &= ~alignmask;
    418 			map_data_size += shdr[i].sh_size;
    419 		}
    420 	}
    421 
    422 	if (map_text_size == 0) {
    423 		kobj_error(ko, "no text");
    424 		error = ENOEXEC;
    425  		goto out;
    426  	}
    427 
    428 	if (map_data_size != 0) {
    429 		map_data_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_data_size),
    430 			0, UVM_KMF_WIRED);
    431 		if (map_data_base == 0) {
    432 			kobj_error(ko, "out of memory");
    433 			error = ENOMEM;
    434 			goto out;
    435 		}
    436 		ko->ko_data_address = map_data_base;
    437 		ko->ko_data_size = map_data_size;
    438  	} else {
    439 		map_data_base = 0;
    440 		ko->ko_data_address = 0;
    441 		ko->ko_data_size = 0;
    442 	}
    443 
    444 	if (map_rodata_size != 0) {
    445 		map_rodata_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_rodata_size),
    446 			0, UVM_KMF_WIRED);
    447 		if (map_rodata_base == 0) {
    448 			kobj_error(ko, "out of memory");
    449 			error = ENOMEM;
    450 			goto out;
    451 		}
    452 		ko->ko_rodata_address = map_rodata_base;
    453 		ko->ko_rodata_size = map_rodata_size;
    454  	} else {
    455 		map_rodata_base = 0;
    456 		ko->ko_rodata_address = 0;
    457 		ko->ko_rodata_size = 0;
    458 	}
    459 
    460 	map_text_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_text_size),
    461 	    0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
    462 	if (map_text_base == 0) {
    463 		kobj_error(ko, "out of memory");
    464 		error = ENOMEM;
    465 		goto out;
    466 	}
    467 	ko->ko_text_address = map_text_base;
    468 	ko->ko_text_size = map_text_size;
    469 
    470 	/*
    471 	 * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
    472 	 * for and load relocs
    473 	 */
    474 	pb = 0;
    475 	rl = 0;
    476 	ra = 0;
    477 	alignmask = 0;
    478 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    479 		switch (shdr[i].sh_type) {
    480 		case SHT_PROGBITS:
    481 		case SHT_NOBITS:
    482 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    483 			if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
    484 				map_text_base += alignmask;
    485 				map_text_base &= ~alignmask;
    486 				addr = (void *)map_text_base;
    487 				map_text_base += shdr[i].sh_size;
    488 			} else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
    489 				map_rodata_base += alignmask;
    490 				map_rodata_base &= ~alignmask;
    491 				addr = (void *)map_rodata_base;
    492 				map_rodata_base += shdr[i].sh_size;
    493  			} else {
    494 				map_data_base += alignmask;
    495 				map_data_base &= ~alignmask;
    496 				addr = (void *)map_data_base;
    497 				map_data_base += shdr[i].sh_size;
    498  			}
    499 
    500 			ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
    501 			if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
    502 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
    503 				error = ko->ko_read(ko, &addr,
    504 				    shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset, false);
    505 				if (error != 0) {
    506 					kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    507 					goto out;
    508 				}
    509 			} else { /* SHT_NOBITS */
    510 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
    511 				memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
    512 			}
    513 
    514 			ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
    515 			ko->ko_progtab[pb].sec = i;
    516 			if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
    517 				ko->ko_progtab[pb].name =
    518 				    ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
    519 			}
    520 
    521 			/* Update all symbol values with the offset. */
    522 			for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
    523 				es = &ko->ko_symtab[j];
    524 				if (es->st_shndx != i) {
    525 					continue;
    526 				}
    527 				es->st_value += (Elf_Addr)addr;
    528 			}
    529 			pb++;
    530 			break;
    531 		case SHT_REL:
    532 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    533 				break;
    534 			ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
    535 			ko->ko_reltab[rl].size -=
    536 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
    537 			if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
    538 				ko->ko_reltab[rl].nrel =
    539 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
    540 				ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
    541 				error = ko->ko_read(ko,
    542 				    (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
    543 				    ko->ko_reltab[rl].size,
    544 				    shdr[i].sh_offset, true);
    545 				if (error != 0) {
    546 					kobj_error(ko, "read failed %d",
    547 					    error);
    548 					goto out;
    549 				}
    550 			}
    551 			rl++;
    552 			break;
    553 		case SHT_RELA:
    554 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    555 				break;
    556 			ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
    557 			ko->ko_relatab[ra].size -=
    558 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
    559 			if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
    560 				ko->ko_relatab[ra].nrela =
    561 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
    562 				ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
    563 				error = ko->ko_read(ko,
    564 				    (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
    565 				    shdr[i].sh_size,
    566 				    shdr[i].sh_offset, true);
    567 				if (error != 0) {
    568 					kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    569 					goto out;
    570 				}
    571 			}
    572 			ra++;
    573 			break;
    574 		default:
    575 			break;
    576 		}
    577 	}
    578 	if (pb != ko->ko_nprogtab) {
    579 		panic("%s:%d: %s: lost progbits", __func__, __LINE__,
    580 		   ko->ko_name);
    581 	}
    582 	if (rl != ko->ko_nrel) {
    583 		panic("%s:%d: %s: lost rel", __func__, __LINE__,
    584 		   ko->ko_name);
    585 	}
    586 	if (ra != ko->ko_nrela) {
    587 		panic("%s:%d: %s: lost rela", __func__, __LINE__,
    588 		   ko->ko_name);
    589 	}
    590 	if (map_text_base != ko->ko_text_address + map_text_size) {
    591 		panic("%s:%d: %s: map_text_base 0x%lx != address %lx "
    592 		    "+ map_text_size %ld (0x%lx)\n",
    593 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_text_base,
    594 		    (long)ko->ko_text_address, (long)map_text_size,
    595 		    (long)ko->ko_text_address + map_text_size);
    596 	}
    597 	if (map_data_base != ko->ko_data_address + map_data_size) {
    598 		panic("%s:%d: %s: map_data_base 0x%lx != address %lx "
    599 		    "+ map_data_size %ld (0x%lx)\n",
    600 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_data_base,
    601 		    (long)ko->ko_data_address, (long)map_data_size,
    602 		    (long)ko->ko_data_address + map_data_size);
    603 	}
    604 	if (map_rodata_base != ko->ko_rodata_address + map_rodata_size) {
    605 		panic("%s:%d: %s: map_rodata_base 0x%lx != address %lx "
    606 		    "+ map_rodata_size %ld (0x%lx)\n",
    607 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_rodata_base,
    608 		    (long)ko->ko_rodata_address, (long)map_rodata_size,
    609 		    (long)ko->ko_rodata_address + map_rodata_size);
    610 	}
    611 
    612 	/*
    613 	 * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
    614 	 * symbols will be done by kobj_affix().
    615 	 */
    616 	error = kobj_checksyms(ko, false);
    617 	if (error == 0) {
    618 		error = kobj_relocate(ko, true);
    619 	}
    620  out:
    621 	if (hdr != NULL) {
    622 		kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
    623 	}
    624 	kobj_close(ko);
    625 	if (error != 0) {
    626 		kobj_unload(ko);
    627 	}
    628 
    629 	return error;
    630 }
    631 
    632 static void
    633 kobj_unload_notify(kobj_t ko, vaddr_t addr, size_t size, const char *note)
    634 {
    635 	if (addr == 0)
    636 		return;
    637 
    638 	int error = kobj_machdep(ko, (void *)addr, size, false);
    639 	if (error)
    640 		kobj_error(ko, "machine dependent deinit failed (%s) %d",
    641 		    note, error);
    642 }
    643 
    644 #define KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, what) \
    645     kobj_unload_notify(ko, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
    646 	(ko)->ko_ ## what ## _size, # what);
    647 
    648 #define KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, what) \
    649     do \
    650 	if ((ko)->ko_ ## what ## _address != 0) \
    651 		uvm_km_free(module_map, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
    652 		    round_page((ko)->ko_ ## what ## _size), UVM_KMF_WIRED); \
    653     while (/*CONSTCOND*/ 0)
    654 
    655 /*
    656  * kobj_unload:
    657  *
    658  *	Unload an object previously loaded by kobj_load().
    659  */
    660 void
    661 kobj_unload(kobj_t ko)
    662 {
    663 	kobj_close(ko);
    664 	kobj_jettison(ko);
    665 
    666 
    667 	/*
    668 	 * Notify MD code that a module has been unloaded.
    669 	 */
    670 	if (ko->ko_loaded) {
    671 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, text);
    672 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, data);
    673 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, rodata);
    674 	}
    675 
    676 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, text);
    677 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, data);
    678 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, rodata);
    679 
    680 	if (ko->ko_ksyms == true) {
    681 		ksyms_modunload(ko->ko_name);
    682 	}
    683 	if (ko->ko_symtab != NULL) {
    684 		kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
    685 	}
    686 	if (ko->ko_strtab != NULL) {
    687 		kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    688 	}
    689 	if (ko->ko_progtab != NULL) {
    690 		kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
    691 		    sizeof(*ko->ko_progtab));
    692 		ko->ko_progtab = NULL;
    693 	}
    694 	if (ko->ko_shstrtab) {
    695 		kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
    696 		ko->ko_shstrtab = NULL;
    697 	}
    698 
    699 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    700 }
    701 
    702 /*
    703  * kobj_stat:
    704  *
    705  *	Return size and load address of an object.
    706  */
    707 int
    708 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
    709 {
    710 
    711 	if (address != NULL) {
    712 		*address = ko->ko_text_address;
    713 	}
    714 	if (size != NULL) {
    715 		*size = ko->ko_text_size;
    716 	}
    717 	return 0;
    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 	kobj_setname(ko, name);
    735 
    736 	/* Cache addresses of undefined symbols. */
    737 	error = kobj_checksyms(ko, true);
    738 
    739 	/* Now do global relocations. */
    740 	if (error == 0)
    741 		error = kobj_relocate(ko, false);
    742 
    743 	/*
    744 	 * Now that we know the name, register the symbol table.
    745 	 * Do after global relocations because ksyms will pack
    746 	 * the table.
    747 	 */
    748 	if (error == 0) {
    749 		ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt *
    750 		    sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    751 		ko->ko_ksyms = true;
    752 	}
    753 
    754 	/* Jettison unneeded memory post-link. */
    755 	kobj_jettison(ko);
    756 
    757 	/*
    758 	 * Notify MD code that a module has been loaded.
    759 	 *
    760 	 * Most architectures use this opportunity to flush their caches.
    761 	 */
    762 	if (error == 0 && ko->ko_text_address != 0) {
    763 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_text_address,
    764 		    ko->ko_text_size, true);
    765 		if (error != 0)
    766 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (text)"
    767 			    " %d", error);
    768 	}
    769 
    770 	if (error == 0 && ko->ko_data_address != 0) {
    771 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_data_address,
    772 		    ko->ko_data_size, true);
    773 		if (error != 0)
    774 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (data)"
    775 			    " %d", error);
    776 	}
    777 
    778 	if (error == 0 && ko->ko_rodata_address != 0) {
    779 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_rodata_address,
    780 		    ko->ko_rodata_size, true);
    781 		if (error != 0)
    782 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (rodata)"
    783 			    " %d", error);
    784 	}
    785 
    786 	if (error == 0) {
    787 		ko->ko_loaded = true;
    788 
    789 		/* Change the memory protections, when needed. */
    790 		if (ko->ko_text_address != 0) {
    791 			uvm_km_protect(module_map, ko->ko_text_address,
    792 			     ko->ko_text_size, VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE);
    793 		}
    794 		if (ko->ko_rodata_address != 0) {
    795 			uvm_km_protect(module_map, ko->ko_rodata_address,
    796 			    ko->ko_rodata_size, VM_PROT_READ);
    797 		}
    798 	} else {
    799 		/* If there was an error, destroy the whole object. */
    800 		kobj_unload(ko);
    801 	}
    802 
    803 	return error;
    804 }
    805 
    806 /*
    807  * kobj_find_section:
    808  *
    809  *	Given a section name, search the loaded object and return
    810  *	virtual address if present and loaded.
    811  */
    812 int
    813 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
    814 {
    815 	int i;
    816 
    817 	KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);
    818 
    819 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    820 		if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
    821 			if (addr != NULL) {
    822 				*addr = ko->ko_progtab[i].addr;
    823 			}
    824 			if (size != NULL) {
    825 				*size = ko->ko_progtab[i].size;
    826 			}
    827 			return 0;
    828 		}
    829 	}
    830 
    831 	return ENOENT;
    832 }
    833 
    834 /*
    835  * kobj_jettison:
    836  *
    837  *	Release object data not needed after performing relocations.
    838  */
    839 static void
    840 kobj_jettison(kobj_t ko)
    841 {
    842 	int i;
    843 
    844 	if (ko->ko_reltab != NULL) {
    845 		for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    846 			if (ko->ko_reltab[i].rel) {
    847 				kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
    848 				    ko->ko_reltab[i].size);
    849 			}
    850 		}
    851 		kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
    852 		    sizeof(*ko->ko_reltab));
    853 		ko->ko_reltab = NULL;
    854 		ko->ko_nrel = 0;
    855 	}
    856 	if (ko->ko_relatab != NULL) {
    857 		for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
    858 			if (ko->ko_relatab[i].rela) {
    859 				kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
    860 				    ko->ko_relatab[i].size);
    861 			}
    862 		}
    863 		kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
    864 		    sizeof(*ko->ko_relatab));
    865 		ko->ko_relatab = NULL;
    866 		ko->ko_nrela = 0;
    867 	}
    868 	if (ko->ko_shdr != NULL) {
    869 		kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
    870 		ko->ko_shdr = NULL;
    871 	}
    872 }
    873 
    874 /*
    875  * kobj_sym_lookup:
    876  *
    877  *	Symbol lookup function to be used when the symbol index
    878  *	is known (ie during relocation).
    879  */
    880 uintptr_t
    881 kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx)
    882 {
    883 	const Elf_Sym *sym;
    884 	const char *symbol;
    885 
    886 	/* Don't even try to lookup the symbol if the index is bogus. */
    887 	if (symidx >= ko->ko_symcnt)
    888 		return 0;
    889 
    890 	sym = ko->ko_symtab + symidx;
    891 
    892 	/* Quick answer if there is a definition included. */
    893 	if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF) {
    894 		return (uintptr_t)sym->st_value;
    895 	}
    896 
    897 	/* If we get here, then it is undefined and needs a lookup. */
    898 	switch (ELF_ST_BIND(sym->st_info)) {
    899 	case STB_LOCAL:
    900 		/* Local, but undefined? huh? */
    901 		kobj_error(ko, "local symbol undefined");
    902 		return 0;
    903 
    904 	case STB_GLOBAL:
    905 		/* Relative to Data or Function name */
    906 		symbol = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    907 
    908 		/* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
    909 		if (*symbol == 0) {
    910 			kobj_error(ko, "bad symbol name");
    911 			return 0;
    912 		}
    913 
    914 		return (uintptr_t)sym->st_value;
    915 
    916 	case STB_WEAK:
    917 		kobj_error(ko, "weak symbols not supported");
    918 		return 0;
    919 
    920 	default:
    921 		return 0;
    922 	}
    923 }
    924 
    925 /*
    926  * kobj_findbase:
    927  *
    928  *	Return base address of the given section.
    929  */
    930 static uintptr_t
    931 kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
    932 {
    933 	int i;
    934 
    935 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    936 		if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
    937 			return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
    938 		}
    939 	}
    940 	return 0;
    941 }
    942 
    943 /*
    944  * kobj_checksyms:
    945  *
    946  *	Scan symbol table for duplicates or resolve references to
    947  *	exernal symbols.
    948  */
    949 static int
    950 kobj_checksyms(kobj_t ko, bool undefined)
    951 {
    952 	unsigned long rval;
    953 	Elf_Sym *sym, *ms;
    954 	const char *name;
    955 	int error;
    956 
    957 	error = 0;
    958 
    959 	for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
    960 		/* Check validity of the symbol. */
    961 		if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
    962 		    sym->st_name == 0)
    963 			continue;
    964 		if (undefined != (sym->st_shndx == SHN_UNDEF)) {
    965 			continue;
    966 		}
    967 
    968 		/*
    969 		 * Look it up.  Don't need to lock, as it is known that
    970 		 * the symbol tables aren't going to change (we hold
    971 		 * module_lock).
    972 		 */
    973 		name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    974 		if (ksyms_getval_unlocked(NULL, name, &rval,
    975 		    KSYMS_EXTERN) != 0) {
    976 			if (undefined) {
    977 				kobj_error(ko, "symbol `%s' not found",
    978 				    name);
    979 				error = ENOEXEC;
    980 			}
    981 			continue;
    982 		}
    983 
    984 		/* Save values of undefined globals. */
    985 		if (undefined) {
    986 			sym->st_value = (Elf_Addr)rval;
    987 			continue;
    988 		}
    989 
    990 		/* Check (and complain) about differing values. */
    991 		if (sym->st_value == rval) {
    992 			continue;
    993 		}
    994 		if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
    995 		    strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
    996 		    strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
    997 		    strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
    998 		    strcmp(name, "_edata") == 0 ||
    999 		    strcmp(name, "_end") == 0 ||
   1000 		    strcmp(name, "__end") == 0 ||
   1001 		    strcmp(name, "__end__") == 0 ||
   1002 		    strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
   1003 		    strncmp(name, "__stop_link_set_", 16) == 0) {
   1004 		    	continue;
   1005 		}
   1006 		kobj_error(ko, "global symbol `%s' redefined",
   1007 		    name);
   1008 		error = ENOEXEC;
   1009 	}
   1010 
   1011 	return error;
   1012 }
   1013 
   1014 /*
   1015  * kobj_relocate:
   1016  *
   1017  *	Resolve relocations for the loaded object.
   1018  */
   1019 static int
   1020 kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
   1021 {
   1022 	const Elf_Rel *rellim;
   1023 	const Elf_Rel *rel;
   1024 	const Elf_Rela *relalim;
   1025 	const Elf_Rela *rela;
   1026 	const Elf_Sym *sym;
   1027 	uintptr_t base;
   1028 	int i, error;
   1029 	uintptr_t symidx;
   1030 
   1031 	/*
   1032 	 * Perform relocations without addend if there are any.
   1033 	 */
   1034 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
   1035 		rel = ko->ko_reltab[i].rel;
   1036 		if (rel == NULL) {
   1037 			continue;
   1038 		}
   1039 		rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
   1040 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
   1041 		if (base == 0) {
   1042 			panic("%s:%d: %s: lost base for e_reltab[%d] sec %d",
   1043 			   __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
   1044 			   ko->ko_reltab[i].sec);
   1045 		}
   1046 		for (; rel < rellim; rel++) {
   1047 			symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
   1048 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1049 				continue;
   1050 			}
   1051 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1052 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1053 				continue;
   1054 			}
   1055 			error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
   1056 			if (error != 0) {
   1057 				return ENOENT;
   1058 			}
   1059 		}
   1060 	}
   1061 
   1062 	/*
   1063 	 * Perform relocations with addend if there are any.
   1064 	 */
   1065 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
   1066 		rela = ko->ko_relatab[i].rela;
   1067 		if (rela == NULL) {
   1068 			continue;
   1069 		}
   1070 		relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
   1071 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
   1072 		if (base == 0) {
   1073 			panic("%s:%d: %s: lost base for e_relatab[%d] sec %d",
   1074 			   __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
   1075 			   ko->ko_relatab[i].sec);
   1076 		}
   1077 		for (; rela < relalim; rela++) {
   1078 			symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
   1079 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1080 				continue;
   1081 			}
   1082 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1083 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1084 				continue;
   1085 			}
   1086 			error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
   1087 			if (error != 0) {
   1088 				return ENOENT;
   1089 			}
   1090 		}
   1091 	}
   1092 
   1093 	return 0;
   1094 }
   1095 
   1096 /*
   1097  * kobj_out:
   1098  *
   1099  *	Utility function: log an error.
   1100  */
   1101 static void
   1102 kobj_out(const char *fname, int lnum, kobj_t ko, const char *fmt, ...)
   1103 {
   1104 	va_list ap;
   1105 
   1106 	printf("%s, %d: [%s]: linker error: ", fname, lnum, ko->ko_name);
   1107 	va_start(ap, fmt);
   1108 	vprintf(fmt, ap);
   1109 	va_end(ap);
   1110 	printf("\n");
   1111 }
   1112 
   1113 static int
   1114 kobj_read_mem(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off,
   1115     bool allocate)
   1116 {
   1117 	void *base = *basep;
   1118 	int error;
   1119 
   1120 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1121 
   1122 	if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1123 		kobj_error(ko, "preloaded object short");
   1124 		error = EINVAL;
   1125 		base = NULL;
   1126 	} else if (allocate) {
   1127 		base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
   1128 		error = 0;
   1129 	} else {
   1130 		error = 0;
   1131 	}
   1132 
   1133 	if (error == 0) {
   1134 		/* Copy the section */
   1135 		memcpy(base, (uint8_t *)ko->ko_source + off, size);
   1136 	}
   1137 
   1138 	if (allocate && error != 0) {
   1139 		kmem_free(base, size);
   1140 		base = NULL;
   1141 	}
   1142 
   1143 	if (allocate)
   1144 		*basep = base;
   1145 
   1146 	return error;
   1147 }
   1148 
   1149 /*
   1150  * kobj_free:
   1151  *
   1152  *	Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
   1153  */
   1154 static void
   1155 kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
   1156 {
   1157 
   1158 	kmem_free(base, size);
   1159 }
   1160 
   1161 extern char module_base[];
   1162 
   1163 void
   1164 kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
   1165 {
   1166 	const char *d = name, *dots = "";
   1167 	size_t len, dlen;
   1168 
   1169 	for (char *s = module_base; *d == *s; d++, s++)
   1170 		continue;
   1171 
   1172 	if (d == name)
   1173 		name = "";
   1174 	else
   1175 		name = "%M";
   1176 	dlen = strlen(d);
   1177 	len = dlen + strlen(name);
   1178 	if (len >= sizeof(ko->ko_name)) {
   1179 		len = (len - sizeof(ko->ko_name)) + 5; /* dots + NUL */
   1180 		if (dlen >= len) {
   1181 			d += len;
   1182 			dots = "/...";
   1183 		}
   1184 	}
   1185 	snprintf(ko->ko_name, sizeof(ko->ko_name), "%s%s%s", name, dots, d);
   1186 }
   1187 
   1188 #else	/* MODULAR */
   1189 
   1190 int
   1191 kobj_load_mem(kobj_t *kop, const char *name, void *base, ssize_t size)
   1192 {
   1193 
   1194 	return ENOSYS;
   1195 }
   1196 
   1197 void
   1198 kobj_unload(kobj_t ko)
   1199 {
   1200 
   1201 	panic("not modular");
   1202 }
   1203 
   1204 int
   1205 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
   1206 {
   1207 
   1208 	return ENOSYS;
   1209 }
   1210 
   1211 int
   1212 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
   1213 {
   1214 
   1215 	panic("not modular");
   1216 }
   1217 
   1218 int
   1219 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
   1220 {
   1221 
   1222 	panic("not modular");
   1223 }
   1224 
   1225 void
   1226 kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
   1227 {
   1228 
   1229 	panic("not modular");
   1230 }
   1231 
   1232 #endif	/* MODULAR */
   1233