Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_kobj.c revision 1.65
      1 /*	$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.65 2017/11/04 22:17:55 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 1.65 2017/11/04 22:17:55 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 	ko->ko_type = KT_MEMORY;
    113 	kobj_setname(ko, name);
    114 	ko->ko_source = base;
    115 	ko->ko_memsize = size;
    116 	ko->ko_read = kobj_read_mem;
    117 	ko->ko_close = kobj_close_mem;
    118 
    119 	*kop = ko;
    120 	return kobj_load(ko);
    121 }
    122 
    123 /*
    124  * kobj_close:
    125  *
    126  *	Close an open ELF object.
    127  */
    128 static void
    129 kobj_close(kobj_t ko)
    130 {
    131 
    132 	if (ko->ko_source == NULL) {
    133 		return;
    134 	}
    135 
    136 	ko->ko_close(ko);
    137 	ko->ko_source = NULL;
    138 }
    139 
    140 static void
    141 kobj_close_mem(kobj_t ko)
    142 {
    143 
    144 	return;
    145 }
    146 
    147 /*
    148  * kobj_load:
    149  *
    150  *	Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
    151  *	image.
    152  */
    153 int
    154 kobj_load(kobj_t ko)
    155 {
    156 	Elf_Ehdr *hdr;
    157 	Elf_Shdr *shdr;
    158 	Elf_Sym *es;
    159 	vaddr_t map_text_base;
    160 	vaddr_t map_data_base;
    161 	vaddr_t map_rodata_base;
    162 	size_t map_text_size;
    163 	size_t map_data_size;
    164 	size_t map_rodata_size;
    165 	int error;
    166 	int symtabindex;
    167 	int symstrindex;
    168 	int nsym;
    169 	int pb, rl, ra;
    170 	int alignmask;
    171 	int i, j;
    172 	void *addr;
    173 
    174 	KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
    175 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
    176 
    177 	shdr = NULL;
    178 	error = 0;
    179 	hdr = NULL;
    180 
    181 	/*
    182 	 * Read the elf header from the file.
    183 	 */
    184 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0, true);
    185 	if (error != 0) {
    186 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    187 		goto out;
    188 	}
    189 	if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
    190 		kobj_error(ko, "not an ELF object");
    191 		error = ENOEXEC;
    192 		goto out;
    193 	}
    194 
    195 	if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
    196 	    hdr->e_version != EV_CURRENT) {
    197 		kobj_error(ko, "unsupported file version %d",
    198 		    hdr->e_ident[EI_VERSION]);
    199 		error = ENOEXEC;
    200 		goto out;
    201 	}
    202 	if (hdr->e_type != ET_REL) {
    203 		kobj_error(ko, "unsupported file type %d", hdr->e_type);
    204 		error = ENOEXEC;
    205 		goto out;
    206 	}
    207 	switch (hdr->e_machine) {
    208 #if ELFSIZE == 32
    209 	ELF32_MACHDEP_ID_CASES
    210 #elif ELFSIZE == 64
    211 	ELF64_MACHDEP_ID_CASES
    212 #else
    213 #error not defined
    214 #endif
    215 	default:
    216 		kobj_error(ko, "unsupported machine %d", hdr->e_machine);
    217 		error = ENOEXEC;
    218 		goto out;
    219 	}
    220 
    221 	ko->ko_nprogtab = 0;
    222 	ko->ko_shdr = 0;
    223 	ko->ko_nrel = 0;
    224 	ko->ko_nrela = 0;
    225 
    226 	/*
    227 	 * Allocate and read in the section header.
    228 	 */
    229 	if (hdr->e_shnum == 0 || hdr->e_shnum > ELF_MAXSHNUM ||
    230 	    hdr->e_shoff == 0 || hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
    231 		kobj_error(ko, "bad sizes");
    232 		error = ENOEXEC;
    233 		goto out;
    234 	}
    235 	ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * sizeof(Elf_Shdr);
    236 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff,
    237 	    true);
    238 	if (error != 0) {
    239 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    240 		goto out;
    241 	}
    242 	ko->ko_shdr = shdr;
    243 
    244 	/*
    245 	 * Scan the section header for information and table sizing.
    246 	 */
    247 	nsym = 0;
    248 	symtabindex = symstrindex = -1;
    249 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    250 		switch (shdr[i].sh_type) {
    251 		case SHT_PROGBITS:
    252 		case SHT_NOBITS:
    253 			ko->ko_nprogtab++;
    254 			break;
    255 		case SHT_SYMTAB:
    256 			nsym++;
    257 			symtabindex = i;
    258 			symstrindex = shdr[i].sh_link;
    259 			break;
    260 		case SHT_REL:
    261 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    262 				continue;
    263 			ko->ko_nrel++;
    264 			break;
    265 		case SHT_RELA:
    266 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    267 				continue;
    268 			ko->ko_nrela++;
    269 			break;
    270 		case SHT_STRTAB:
    271 			break;
    272 		}
    273 	}
    274 	if (ko->ko_nprogtab == 0) {
    275 		kobj_error(ko, "file has no contents");
    276 		error = ENOEXEC;
    277 		goto out;
    278 	}
    279 	if (nsym != 1) {
    280 		/* Only allow one symbol table for now */
    281 		kobj_error(ko, "file has no valid symbol table");
    282 		error = ENOEXEC;
    283 		goto out;
    284 	}
    285 	KASSERT(symtabindex != -1);
    286 	KASSERT(symstrindex != -1);
    287 
    288 	if (symstrindex == SHN_UNDEF || symstrindex >= hdr->e_shnum ||
    289 	    shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
    290 		kobj_error(ko, "file has invalid symbol strings");
    291 		error = ENOEXEC;
    292 		goto out;
    293 	}
    294 
    295 	/*
    296 	 * Allocate space for tracking the load chunks.
    297 	 */
    298 	if (ko->ko_nprogtab != 0) {
    299 		ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
    300 		    sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
    301 		if (ko->ko_progtab == NULL) {
    302 			error = ENOMEM;
    303 			kobj_error(ko, "out of memory");
    304 			goto out;
    305 		}
    306 	}
    307 	if (ko->ko_nrel != 0) {
    308 		ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
    309 		    sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
    310 		if (ko->ko_reltab == NULL) {
    311 			error = ENOMEM;
    312 			kobj_error(ko, "out of memory");
    313 			goto out;
    314 		}
    315 	}
    316 	if (ko->ko_nrela != 0) {
    317 		ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
    318 		    sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
    319 		if (ko->ko_relatab == NULL) {
    320 			error = ENOMEM;
    321 			kobj_error(ko, "out of memory");
    322 			goto out;
    323 		}
    324 	}
    325 
    326 	/*
    327 	 * Allocate space for and load the symbol table.
    328 	 */
    329 	ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
    330 	if (ko->ko_symcnt == 0) {
    331 		kobj_error(ko, "no symbol table");
    332 		error = ENOEXEC;
    333 		goto out;
    334 	}
    335 	error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
    336 	    ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
    337 	    shdr[symtabindex].sh_offset, true);
    338 	if (error != 0) {
    339 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    340 		goto out;
    341 	}
    342 
    343 	/*
    344 	 * Allocate space for and load the symbol strings.
    345 	 */
    346 	ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
    347 	if (ko->ko_strtabsz == 0) {
    348 		kobj_error(ko, "no symbol strings");
    349 		error = ENOEXEC;
    350 		goto out;
    351 	}
    352 	error = ko->ko_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
    353 	    shdr[symstrindex].sh_offset, true);
    354 	if (error != 0) {
    355 		kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    356 		goto out;
    357 	}
    358 
    359 	/*
    360 	 * Adjust module symbol namespace, if necessary (e.g. with rump)
    361 	 */
    362 	error = kobj_renamespace(ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt,
    363 	    &ko->ko_strtab, &ko->ko_strtabsz);
    364 	if (error != 0) {
    365 		kobj_error(ko, "renamespace failed %d", error);
    366 		goto out;
    367 	}
    368 
    369 	/*
    370 	 * Do we have a string table for the section names?
    371 	 */
    372 	if (hdr->e_shstrndx != SHN_UNDEF) {
    373 		if (hdr->e_shstrndx >= hdr->e_shnum) {
    374 			kobj_error(ko, "bad shstrndx");
    375 			error = ENOEXEC;
    376 			goto out;
    377 		}
    378 		if (shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
    379 		    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
    380 			ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
    381 			error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_shstrtab,
    382 			    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
    383 			    shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset, true);
    384 			if (error != 0) {
    385 				kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    386 				goto out;
    387 			}
    388 		}
    389 	}
    390 
    391 	/*
    392 	 * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
    393 	 */
    394 	alignmask = 0;
    395 	map_text_size = 0;
    396 	map_data_size = 0;
    397 	map_rodata_size = 0;
    398 	for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
    399 		if (shdr[i].sh_type != SHT_PROGBITS &&
    400 		    shdr[i].sh_type != SHT_NOBITS)
    401 			continue;
    402 		alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    403 		if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
    404 			map_text_size += alignmask;
    405 			map_text_size &= ~alignmask;
    406 			map_text_size += shdr[i].sh_size;
    407 		} else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
    408 			map_rodata_size += alignmask;
    409 			map_rodata_size &= ~alignmask;
    410 			map_rodata_size += shdr[i].sh_size;
    411 		} else {
    412 			map_data_size += alignmask;
    413 			map_data_size &= ~alignmask;
    414 			map_data_size += shdr[i].sh_size;
    415 		}
    416 	}
    417 
    418 	if (map_text_size == 0) {
    419 		kobj_error(ko, "no text");
    420 		error = ENOEXEC;
    421  		goto out;
    422  	}
    423 
    424 	if (map_data_size != 0) {
    425 		map_data_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_data_size),
    426 			0, UVM_KMF_WIRED);
    427 		if (map_data_base == 0) {
    428 			kobj_error(ko, "out of memory");
    429 			error = ENOMEM;
    430 			goto out;
    431 		}
    432 		ko->ko_data_address = map_data_base;
    433 		ko->ko_data_size = map_data_size;
    434  	} else {
    435 		map_data_base = 0;
    436 		ko->ko_data_address = 0;
    437 		ko->ko_data_size = 0;
    438 	}
    439 
    440 	if (map_rodata_size != 0) {
    441 		map_rodata_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_rodata_size),
    442 			0, UVM_KMF_WIRED);
    443 		if (map_rodata_base == 0) {
    444 			kobj_error(ko, "out of memory");
    445 			error = ENOMEM;
    446 			goto out;
    447 		}
    448 		ko->ko_rodata_address = map_rodata_base;
    449 		ko->ko_rodata_size = map_rodata_size;
    450  	} else {
    451 		map_rodata_base = 0;
    452 		ko->ko_rodata_address = 0;
    453 		ko->ko_rodata_size = 0;
    454 	}
    455 
    456 	map_text_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_text_size),
    457 	    0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
    458 	if (map_text_base == 0) {
    459 		kobj_error(ko, "out of memory");
    460 		error = ENOMEM;
    461 		goto out;
    462 	}
    463 	ko->ko_text_address = map_text_base;
    464 	ko->ko_text_size = map_text_size;
    465 
    466 	/*
    467 	 * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
    468 	 * for and load relocs
    469 	 */
    470 	pb = 0;
    471 	rl = 0;
    472 	ra = 0;
    473 	alignmask = 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 			alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
    479 			if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
    480 				map_text_base += alignmask;
    481 				map_text_base &= ~alignmask;
    482 				addr = (void *)map_text_base;
    483 				map_text_base += shdr[i].sh_size;
    484 			} else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
    485 				map_rodata_base += alignmask;
    486 				map_rodata_base &= ~alignmask;
    487 				addr = (void *)map_rodata_base;
    488 				map_rodata_base += shdr[i].sh_size;
    489  			} else {
    490 				map_data_base += alignmask;
    491 				map_data_base &= ~alignmask;
    492 				addr = (void *)map_data_base;
    493 				map_data_base += shdr[i].sh_size;
    494  			}
    495 
    496 			ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
    497 			if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
    498 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
    499 				error = ko->ko_read(ko, &addr,
    500 				    shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset, false);
    501 				if (error != 0) {
    502 					kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    503 					goto out;
    504 				}
    505 			} else { /* SHT_NOBITS */
    506 				ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
    507 				memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
    508 			}
    509 
    510 			ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
    511 			ko->ko_progtab[pb].sec = i;
    512 			if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
    513 				ko->ko_progtab[pb].name =
    514 				    ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
    515 			}
    516 
    517 			/* Update all symbol values with the offset. */
    518 			for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
    519 				es = &ko->ko_symtab[j];
    520 				if (es->st_shndx != i) {
    521 					continue;
    522 				}
    523 				es->st_value += (Elf_Addr)addr;
    524 			}
    525 			pb++;
    526 			break;
    527 		case SHT_REL:
    528 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    529 				break;
    530 			ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
    531 			ko->ko_reltab[rl].size -=
    532 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
    533 			if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
    534 				ko->ko_reltab[rl].nrel =
    535 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
    536 				ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
    537 				error = ko->ko_read(ko,
    538 				    (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
    539 				    ko->ko_reltab[rl].size,
    540 				    shdr[i].sh_offset, true);
    541 				if (error != 0) {
    542 					kobj_error(ko, "read failed %d",
    543 					    error);
    544 					goto out;
    545 				}
    546 			}
    547 			rl++;
    548 			break;
    549 		case SHT_RELA:
    550 			if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
    551 				break;
    552 			ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
    553 			ko->ko_relatab[ra].size -=
    554 			    shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
    555 			if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
    556 				ko->ko_relatab[ra].nrela =
    557 				    shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
    558 				ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
    559 				error = ko->ko_read(ko,
    560 				    (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
    561 				    shdr[i].sh_size,
    562 				    shdr[i].sh_offset, true);
    563 				if (error != 0) {
    564 					kobj_error(ko, "read failed %d", error);
    565 					goto out;
    566 				}
    567 			}
    568 			ra++;
    569 			break;
    570 		default:
    571 			break;
    572 		}
    573 	}
    574 	if (pb != ko->ko_nprogtab) {
    575 		panic("%s:%d: %s: lost progbits", __func__, __LINE__,
    576 		   ko->ko_name);
    577 	}
    578 	if (rl != ko->ko_nrel) {
    579 		panic("%s:%d: %s: lost rel", __func__, __LINE__,
    580 		   ko->ko_name);
    581 	}
    582 	if (ra != ko->ko_nrela) {
    583 		panic("%s:%d: %s: lost rela", __func__, __LINE__,
    584 		   ko->ko_name);
    585 	}
    586 	if (map_text_base != ko->ko_text_address + map_text_size) {
    587 		panic("%s:%d: %s: map_text_base 0x%lx != address %lx "
    588 		    "+ map_text_size %ld (0x%lx)\n",
    589 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_text_base,
    590 		    (long)ko->ko_text_address, (long)map_text_size,
    591 		    (long)ko->ko_text_address + map_text_size);
    592 	}
    593 	if (map_data_base != ko->ko_data_address + map_data_size) {
    594 		panic("%s:%d: %s: map_data_base 0x%lx != address %lx "
    595 		    "+ map_data_size %ld (0x%lx)\n",
    596 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_data_base,
    597 		    (long)ko->ko_data_address, (long)map_data_size,
    598 		    (long)ko->ko_data_address + map_data_size);
    599 	}
    600 	if (map_rodata_base != ko->ko_rodata_address + map_rodata_size) {
    601 		panic("%s:%d: %s: map_rodata_base 0x%lx != address %lx "
    602 		    "+ map_rodata_size %ld (0x%lx)\n",
    603 		    __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_rodata_base,
    604 		    (long)ko->ko_rodata_address, (long)map_rodata_size,
    605 		    (long)ko->ko_rodata_address + map_rodata_size);
    606 	}
    607 
    608 	/*
    609 	 * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
    610 	 * symbols will be done by kobj_affix().
    611 	 */
    612 	error = kobj_checksyms(ko, false);
    613 	if (error == 0) {
    614 		error = kobj_relocate(ko, true);
    615 	}
    616  out:
    617 	if (hdr != NULL) {
    618 		kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
    619 	}
    620 	kobj_close(ko);
    621 	if (error != 0) {
    622 		kobj_unload(ko);
    623 	}
    624 
    625 	return error;
    626 }
    627 
    628 static void
    629 kobj_unload_notify(kobj_t ko, vaddr_t addr, size_t size, const char *note)
    630 {
    631 	if (addr == 0)
    632 		return;
    633 
    634 	int error = kobj_machdep(ko, (void *)addr, size, false);
    635 	if (error)
    636 		kobj_error(ko, "machine dependent deinit failed (%s) %d",
    637 		    note, error);
    638 }
    639 
    640 #define KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, what) \
    641     kobj_unload_notify(ko, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
    642 	(ko)->ko_ ## what ## _size, # what);
    643 
    644 #define KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, what) \
    645     do \
    646 	if ((ko)->ko_ ## what ## _address != 0) \
    647 		uvm_km_free(module_map, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
    648 		    round_page((ko)->ko_ ## what ## _size), UVM_KMF_WIRED); \
    649     while (/*CONSTCOND*/ 0)
    650 
    651 /*
    652  * kobj_unload:
    653  *
    654  *	Unload an object previously loaded by kobj_load().
    655  */
    656 void
    657 kobj_unload(kobj_t ko)
    658 {
    659 	kobj_close(ko);
    660 	kobj_jettison(ko);
    661 
    662 
    663 	/*
    664 	 * Notify MD code that a module has been unloaded.
    665 	 */
    666 	if (ko->ko_loaded) {
    667 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, text);
    668 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, data);
    669 		KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, rodata);
    670 	}
    671 
    672 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, text);
    673 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, data);
    674 	KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, rodata);
    675 
    676 	if (ko->ko_ksyms == true) {
    677 		ksyms_modunload(ko->ko_name);
    678 	}
    679 	if (ko->ko_symtab != NULL) {
    680 		kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
    681 	}
    682 	if (ko->ko_strtab != NULL) {
    683 		kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    684 	}
    685 	if (ko->ko_progtab != NULL) {
    686 		kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
    687 		    sizeof(*ko->ko_progtab));
    688 		ko->ko_progtab = NULL;
    689 	}
    690 	if (ko->ko_shstrtab) {
    691 		kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
    692 		ko->ko_shstrtab = NULL;
    693 	}
    694 
    695 	kmem_free(ko, sizeof(*ko));
    696 }
    697 
    698 /*
    699  * kobj_stat:
    700  *
    701  *	Return size and load address of an object.
    702  */
    703 int
    704 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
    705 {
    706 
    707 	if (address != NULL) {
    708 		*address = ko->ko_text_address;
    709 	}
    710 	if (size != NULL) {
    711 		*size = ko->ko_text_size;
    712 	}
    713 	return 0;
    714 }
    715 
    716 /*
    717  * kobj_affix:
    718  *
    719  *	Set an object's name and perform global relocs.  May only be
    720  *	called after the module and any requisite modules are loaded.
    721  */
    722 int
    723 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
    724 {
    725 	int error;
    726 
    727 	KASSERT(ko->ko_ksyms == false);
    728 	KASSERT(ko->ko_loaded == false);
    729 
    730 	kobj_setname(ko, name);
    731 
    732 	/* Cache addresses of undefined symbols. */
    733 	error = kobj_checksyms(ko, true);
    734 
    735 	/* Now do global relocations. */
    736 	if (error == 0)
    737 		error = kobj_relocate(ko, false);
    738 
    739 	/*
    740 	 * Now that we know the name, register the symbol table.
    741 	 * Do after global relocations because ksyms will pack
    742 	 * the table.
    743 	 */
    744 	if (error == 0) {
    745 		ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt *
    746 		    sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
    747 		ko->ko_ksyms = true;
    748 	}
    749 
    750 	/* Jettison unneeded memory post-link. */
    751 	kobj_jettison(ko);
    752 
    753 	/*
    754 	 * Notify MD code that a module has been loaded.
    755 	 *
    756 	 * Most architectures use this opportunity to flush their caches.
    757 	 */
    758 	if (error == 0 && ko->ko_text_address != 0) {
    759 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_text_address,
    760 		    ko->ko_text_size, true);
    761 		if (error != 0)
    762 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (text)"
    763 			    " %d", error);
    764 	}
    765 
    766 	if (error == 0 && ko->ko_data_address != 0) {
    767 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_data_address,
    768 		    ko->ko_data_size, true);
    769 		if (error != 0)
    770 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (data)"
    771 			    " %d", error);
    772 	}
    773 
    774 	if (error == 0 && ko->ko_rodata_address != 0) {
    775 		error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_rodata_address,
    776 		    ko->ko_rodata_size, true);
    777 		if (error != 0)
    778 			kobj_error(ko, "machine dependent init failed (rodata)"
    779 			    " %d", error);
    780 	}
    781 
    782 	if (error == 0) {
    783 		ko->ko_loaded = true;
    784 
    785 		/* Change the memory protections, when needed. */
    786 		if (ko->ko_text_address != 0) {
    787 			uvm_km_protect(module_map, ko->ko_text_address,
    788 			     ko->ko_text_size, VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE);
    789 		}
    790 		if (ko->ko_rodata_address != 0) {
    791 			uvm_km_protect(module_map, ko->ko_rodata_address,
    792 			    ko->ko_rodata_size, VM_PROT_READ);
    793 		}
    794 	} else {
    795 		/* If there was an error, destroy the whole object. */
    796 		kobj_unload(ko);
    797 	}
    798 
    799 	return error;
    800 }
    801 
    802 /*
    803  * kobj_find_section:
    804  *
    805  *	Given a section name, search the loaded object and return
    806  *	virtual address if present and loaded.
    807  */
    808 int
    809 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
    810 {
    811 	int i;
    812 
    813 	KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);
    814 
    815 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    816 		if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
    817 			if (addr != NULL) {
    818 				*addr = ko->ko_progtab[i].addr;
    819 			}
    820 			if (size != NULL) {
    821 				*size = ko->ko_progtab[i].size;
    822 			}
    823 			return 0;
    824 		}
    825 	}
    826 
    827 	return ENOENT;
    828 }
    829 
    830 /*
    831  * kobj_jettison:
    832  *
    833  *	Release object data not needed after performing relocations.
    834  */
    835 static void
    836 kobj_jettison(kobj_t ko)
    837 {
    838 	int i;
    839 
    840 	if (ko->ko_reltab != NULL) {
    841 		for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
    842 			if (ko->ko_reltab[i].rel) {
    843 				kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
    844 				    ko->ko_reltab[i].size);
    845 			}
    846 		}
    847 		kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
    848 		    sizeof(*ko->ko_reltab));
    849 		ko->ko_reltab = NULL;
    850 		ko->ko_nrel = 0;
    851 	}
    852 	if (ko->ko_relatab != NULL) {
    853 		for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
    854 			if (ko->ko_relatab[i].rela) {
    855 				kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
    856 				    ko->ko_relatab[i].size);
    857 			}
    858 		}
    859 		kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
    860 		    sizeof(*ko->ko_relatab));
    861 		ko->ko_relatab = NULL;
    862 		ko->ko_nrela = 0;
    863 	}
    864 	if (ko->ko_shdr != NULL) {
    865 		kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
    866 		ko->ko_shdr = NULL;
    867 	}
    868 }
    869 
    870 /*
    871  * kobj_sym_lookup:
    872  *
    873  *	Symbol lookup function to be used when the symbol index
    874  *	is known (ie during relocation).
    875  */
    876 int
    877 kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx, Elf_Addr *val)
    878 {
    879 	const Elf_Sym *sym;
    880 	const char *symbol;
    881 
    882 	sym = ko->ko_symtab + symidx;
    883 
    884 	if (symidx == SHN_ABS) {
    885 		*val = (uintptr_t)sym->st_value;
    886 		return 0;
    887 	} else if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
    888 		/*
    889 		 * Don't even try to lookup the symbol if the index is
    890 		 * bogus.
    891 		 */
    892 		return EINVAL;
    893 	}
    894 
    895 	/* Quick answer if there is a definition included. */
    896 	if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF) {
    897 		*val = (uintptr_t)sym->st_value;
    898 		return 0;
    899 	}
    900 
    901 	/* If we get here, then it is undefined and needs a lookup. */
    902 	switch (ELF_ST_BIND(sym->st_info)) {
    903 	case STB_LOCAL:
    904 		/* Local, but undefined? huh? */
    905 		kobj_error(ko, "local symbol undefined");
    906 		return EINVAL;
    907 
    908 	case STB_GLOBAL:
    909 		/* Relative to Data or Function name */
    910 		symbol = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    911 
    912 		/* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
    913 		if (*symbol == 0) {
    914 			kobj_error(ko, "bad symbol name");
    915 			return EINVAL;
    916 		}
    917 		if (sym->st_value == 0) {
    918 			kobj_error(ko, "bad value");
    919 			return EINVAL;
    920 		}
    921 
    922 		*val = (uintptr_t)sym->st_value;
    923 		return 0;
    924 
    925 	case STB_WEAK:
    926 		kobj_error(ko, "weak symbols not supported");
    927 		return EINVAL;
    928 
    929 	default:
    930 		return EINVAL;
    931 	}
    932 }
    933 
    934 /*
    935  * kobj_findbase:
    936  *
    937  *	Return base address of the given section.
    938  */
    939 static uintptr_t
    940 kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
    941 {
    942 	int i;
    943 
    944 	for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
    945 		if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
    946 			return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
    947 		}
    948 	}
    949 	return 0;
    950 }
    951 
    952 /*
    953  * kobj_checksyms:
    954  *
    955  *	Scan symbol table for duplicates or resolve references to
    956  *	exernal symbols.
    957  */
    958 static int
    959 kobj_checksyms(kobj_t ko, bool undefined)
    960 {
    961 	unsigned long rval;
    962 	Elf_Sym *sym, *ksym, *ms;
    963 	const char *name;
    964 	int error;
    965 
    966 	error = 0;
    967 
    968 	for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
    969 		/* Check validity of the symbol. */
    970 		if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
    971 		    sym->st_name == 0)
    972 			continue;
    973 		if (undefined != (sym->st_shndx == SHN_UNDEF)) {
    974 			continue;
    975 		}
    976 
    977 		/*
    978 		 * Look it up.  Don't need to lock, as it is known that
    979 		 * the symbol tables aren't going to change (we hold
    980 		 * module_lock).
    981 		 */
    982 		name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
    983 		if (ksyms_getval_unlocked(NULL, name, &ksym, &rval,
    984 		    KSYMS_EXTERN) != 0) {
    985 			if (undefined) {
    986 				kobj_error(ko, "symbol `%s' not found",
    987 				    name);
    988 				error = ENOEXEC;
    989 			}
    990 			continue;
    991 		}
    992 
    993 		/* Save values of undefined globals. */
    994 		if (undefined) {
    995 			if (ksym->st_shndx == SHN_ABS) {
    996 				sym->st_shndx = SHN_ABS;
    997 			}
    998 			sym->st_value = (Elf_Addr)rval;
    999 			continue;
   1000 		}
   1001 
   1002 		/* Check (and complain) about differing values. */
   1003 		if (sym->st_value == rval) {
   1004 			continue;
   1005 		}
   1006 		if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
   1007 		    strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
   1008 		    strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
   1009 		    strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
   1010 		    strcmp(name, "_edata") == 0 ||
   1011 		    strcmp(name, "_end") == 0 ||
   1012 		    strcmp(name, "__end") == 0 ||
   1013 		    strcmp(name, "__end__") == 0 ||
   1014 		    strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
   1015 		    strncmp(name, "__stop_link_set_", 16) == 0) {
   1016 		    	continue;
   1017 		}
   1018 		kobj_error(ko, "global symbol `%s' redefined",
   1019 		    name);
   1020 		error = ENOEXEC;
   1021 	}
   1022 
   1023 	return error;
   1024 }
   1025 
   1026 /*
   1027  * kobj_relocate:
   1028  *
   1029  *	Resolve relocations for the loaded object.
   1030  */
   1031 static int
   1032 kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
   1033 {
   1034 	const Elf_Rel *rellim;
   1035 	const Elf_Rel *rel;
   1036 	const Elf_Rela *relalim;
   1037 	const Elf_Rela *rela;
   1038 	const Elf_Sym *sym;
   1039 	uintptr_t base;
   1040 	int i, error;
   1041 	uintptr_t symidx;
   1042 
   1043 	/*
   1044 	 * Perform relocations without addend if there are any.
   1045 	 */
   1046 	for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
   1047 		rel = ko->ko_reltab[i].rel;
   1048 		if (rel == NULL) {
   1049 			continue;
   1050 		}
   1051 		rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
   1052 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
   1053 		if (base == 0) {
   1054 			panic("%s:%d: %s: lost base for e_reltab[%d] sec %d",
   1055 			   __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
   1056 			   ko->ko_reltab[i].sec);
   1057 		}
   1058 		for (; rel < rellim; rel++) {
   1059 			symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
   1060 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1061 				continue;
   1062 			}
   1063 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1064 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1065 				continue;
   1066 			}
   1067 			error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
   1068 			if (error != 0) {
   1069 				return ENOENT;
   1070 			}
   1071 		}
   1072 	}
   1073 
   1074 	/*
   1075 	 * Perform relocations with addend if there are any.
   1076 	 */
   1077 	for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
   1078 		rela = ko->ko_relatab[i].rela;
   1079 		if (rela == NULL) {
   1080 			continue;
   1081 		}
   1082 		relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
   1083 		base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
   1084 		if (base == 0) {
   1085 			panic("%s:%d: %s: lost base for e_relatab[%d] sec %d",
   1086 			   __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
   1087 			   ko->ko_relatab[i].sec);
   1088 		}
   1089 		for (; rela < relalim; rela++) {
   1090 			symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
   1091 			if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
   1092 				continue;
   1093 			}
   1094 			sym = ko->ko_symtab + symidx;
   1095 			if (local != (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_LOCAL)) {
   1096 				continue;
   1097 			}
   1098 			error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
   1099 			if (error != 0) {
   1100 				return ENOENT;
   1101 			}
   1102 		}
   1103 	}
   1104 
   1105 	return 0;
   1106 }
   1107 
   1108 /*
   1109  * kobj_out:
   1110  *
   1111  *	Utility function: log an error.
   1112  */
   1113 static void
   1114 kobj_out(const char *fname, int lnum, kobj_t ko, const char *fmt, ...)
   1115 {
   1116 	va_list ap;
   1117 
   1118 	printf("%s, %d: [%s]: linker error: ", fname, lnum, ko->ko_name);
   1119 	va_start(ap, fmt);
   1120 	vprintf(fmt, ap);
   1121 	va_end(ap);
   1122 	printf("\n");
   1123 }
   1124 
   1125 static int
   1126 kobj_read_mem(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off,
   1127     bool allocate)
   1128 {
   1129 	void *base = *basep;
   1130 	int error;
   1131 
   1132 	KASSERT(ko->ko_source != NULL);
   1133 
   1134 	if (ko->ko_memsize != -1 && off + size > ko->ko_memsize) {
   1135 		kobj_error(ko, "preloaded object short");
   1136 		error = EINVAL;
   1137 		base = NULL;
   1138 	} else if (allocate) {
   1139 		base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
   1140 		error = 0;
   1141 	} else {
   1142 		error = 0;
   1143 	}
   1144 
   1145 	if (error == 0) {
   1146 		/* Copy the section */
   1147 		memcpy(base, (uint8_t *)ko->ko_source + off, size);
   1148 	}
   1149 
   1150 	if (allocate && error != 0) {
   1151 		kmem_free(base, size);
   1152 		base = NULL;
   1153 	}
   1154 
   1155 	if (allocate)
   1156 		*basep = base;
   1157 
   1158 	return error;
   1159 }
   1160 
   1161 /*
   1162  * kobj_free:
   1163  *
   1164  *	Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
   1165  */
   1166 static void
   1167 kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
   1168 {
   1169 
   1170 	kmem_free(base, size);
   1171 }
   1172 
   1173 extern char module_base[];
   1174 
   1175 void
   1176 kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
   1177 {
   1178 	const char *d = name, *dots = "";
   1179 	size_t len, dlen;
   1180 
   1181 	for (char *s = module_base; *d == *s; d++, s++)
   1182 		continue;
   1183 
   1184 	if (d == name)
   1185 		name = "";
   1186 	else
   1187 		name = "%M";
   1188 	dlen = strlen(d);
   1189 	len = dlen + strlen(name);
   1190 	if (len >= sizeof(ko->ko_name)) {
   1191 		len = (len - sizeof(ko->ko_name)) + 5; /* dots + NUL */
   1192 		if (dlen >= len) {
   1193 			d += len;
   1194 			dots = "/...";
   1195 		}
   1196 	}
   1197 	snprintf(ko->ko_name, sizeof(ko->ko_name), "%s%s%s", name, dots, d);
   1198 }
   1199 
   1200 #else	/* MODULAR */
   1201 
   1202 int
   1203 kobj_load_mem(kobj_t *kop, const char *name, void *base, ssize_t size)
   1204 {
   1205 
   1206 	return ENOSYS;
   1207 }
   1208 
   1209 void
   1210 kobj_unload(kobj_t ko)
   1211 {
   1212 
   1213 	panic("not modular");
   1214 }
   1215 
   1216 int
   1217 kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
   1218 {
   1219 
   1220 	return ENOSYS;
   1221 }
   1222 
   1223 int
   1224 kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
   1225 {
   1226 
   1227 	panic("not modular");
   1228 }
   1229 
   1230 int
   1231 kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
   1232 {
   1233 
   1234 	panic("not modular");
   1235 }
   1236 
   1237 void
   1238 kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
   1239 {
   1240 
   1241 	panic("not modular");
   1242 }
   1243 
   1244 #endif	/* MODULAR */
   1245