Annotation of qemu/roms/SLOF/lib/libelf/elf64.c, revision 1.1.1.1

1.1       root        1: /******************************************************************************
                      2:  * Copyright (c) 2004, 2011 IBM Corporation
                      3:  * All rights reserved.
                      4:  * This program and the accompanying materials
                      5:  * are made available under the terms of the BSD License
                      6:  * which accompanies this distribution, and is available at
                      7:  * http://www.opensource.org/licenses/bsd-license.php
                      8:  *
                      9:  * Contributors:
                     10:  *     IBM Corporation - initial implementation
                     11:  *****************************************************************************/
                     12: 
                     13: /*
                     14:  * 64-bit ELF loader for PowerPC.
                     15:  * See the "64-bit PowerPC ELF Application Binary Interface Supplement" and
                     16:  * the "ELF-64 Object File Format" documentation for details.
                     17:  */
                     18:  
                     19: #include <string.h>
                     20: #include <stdio.h>
                     21: #include <libelf.h>
                     22: 
                     23: struct ehdr64
                     24: {
                     25:        uint32_t ei_ident;
                     26:        uint8_t ei_class;
                     27:        uint8_t ei_data;
                     28:        uint8_t ei_version;
                     29:        uint8_t ei_pad[9];
                     30:        uint16_t e_type;
                     31:        uint16_t e_machine;
                     32:        uint32_t e_version;
                     33:        uint64_t e_entry;
                     34:        uint64_t e_phoff;
                     35:        uint64_t e_shoff;
                     36:        uint32_t e_flags;
                     37:        uint16_t e_ehsize;
                     38:        uint16_t e_phentsize;
                     39:        uint16_t e_phnum;
                     40:        uint16_t e_shentsize;
                     41:        uint16_t e_shnum;
                     42:        uint16_t e_shstrndx;
                     43: };
                     44: 
                     45: struct phdr64
                     46: {
                     47:        uint32_t p_type;
                     48:        uint32_t p_flags;
                     49:        uint64_t p_offset;
                     50:        uint64_t p_vaddr;
                     51:        uint64_t p_paddr;
                     52:        uint64_t p_filesz;
                     53:        uint64_t p_memsz;
                     54:        uint64_t p_align;
                     55: };
                     56: 
                     57: struct shdr64
                     58: {
                     59:        uint32_t sh_name;       /* Section name */
                     60:        uint32_t sh_type;       /* Section type */
                     61:        uint64_t sh_flags;      /* Section attributes */
                     62:        uint64_t sh_addr;       /* Virtual address in memory */
                     63:        uint64_t sh_offset;     /* Offset in file */
                     64:        uint64_t sh_size;       /* Size of section */
                     65:        uint32_t sh_link;       /* Link to other section */
                     66:        uint32_t sh_info;       /* Miscellaneous information */
                     67:        uint64_t sh_addralign;  /* Address alignment boundary */
                     68:        uint64_t sh_entsize;    /* Size of entries, if section has table */
                     69: };
                     70: 
                     71: struct rela                    /* RelA relocation table entry */
                     72: {
                     73:        uint64_t r_offset;      /* Address of reference */
                     74:        uint64_t r_info;        /* Symbol index and type of relocation */
                     75:        int64_t  r_addend;      /* Constant part of expression */
                     76: };
                     77: 
                     78: struct sym64
                     79: {
                     80:        uint32_t st_name;       /* Symbol name */
                     81:        uint8_t st_info;        /* Type and Binding attributes */
                     82:        uint8_t st_other;       /* Reserved */
                     83:        uint16_t st_shndx;      /* Section table index */
                     84:        uint64_t st_value;      /* Symbol value */
                     85:        uint64_t st_size;       /* Size of object (e.g., common) */
                     86: };
                     87: 
                     88: 
                     89: /* For relocations */
                     90: #define        ELF_R_SYM(i)    ((i)>>32)
                     91: #define        ELF_R_TYPE(i)   ((uint32_t)(i) & 0xFFFFFFFF)
                     92: #define        ELF_R_INFO(s,t) ((((uint64_t) (s)) << 32) + (t))
                     93: 
                     94: /*
                     95:  * Relocation types for PowerPC64.
                     96:  */
                     97: #define        R_PPC64_NONE                    0
                     98: #define        R_PPC64_ADDR32                  1
                     99: #define        R_PPC64_ADDR24                  2
                    100: #define        R_PPC64_ADDR16                  3
                    101: #define        R_PPC64_ADDR16_LO               4
                    102: #define        R_PPC64_ADDR16_HI               5
                    103: #define        R_PPC64_ADDR16_HA               6
                    104: #define        R_PPC64_ADDR14                  7
                    105: #define        R_PPC64_ADDR14_BRTAKEN          8
                    106: #define        R_PPC64_ADDR14_BRNTAKEN         9
                    107: #define        R_PPC64_REL24                   10
                    108: #define        R_PPC64_REL14                   11
                    109: #define        R_PPC64_REL14_BRTAKEN           12
                    110: #define        R_PPC64_REL14_BRNTAKEN          13
                    111: #define        R_PPC64_GOT16                   14
                    112: #define        R_PPC64_GOT16_LO                15
                    113: #define        R_PPC64_GOT16_HI                16
                    114: #define        R_PPC64_GOT16_HA                17
                    115: #define        R_PPC64_COPY                    19
                    116: #define        R_PPC64_GLOB_DAT                20
                    117: #define        R_PPC64_JMP_SLOT                21
                    118: #define        R_PPC64_RELATIVE                22
                    119: #define        R_PPC64_UADDR32                 24
                    120: #define        R_PPC64_UADDR16                 25
                    121: #define        R_PPC64_REL32                   26
                    122: #define        R_PPC64_PLT32                   27
                    123: #define        R_PPC64_PLTREL32                28
                    124: #define        R_PPC64_PLT16_LO                29
                    125: #define        R_PPC64_PLT16_HI                30
                    126: #define        R_PPC64_PLT16_HA                31
                    127: #define        R_PPC64_SECTOFF                 33
                    128: #define        R_PPC64_SECTOFF_LO              34
                    129: #define        R_PPC64_SECTOFF_HI              35
                    130: #define        R_PPC64_SECTOFF_HA              36
                    131: #define        R_PPC64_ADDR30                  37
                    132: #define        R_PPC64_ADDR64                  38
                    133: #define        R_PPC64_ADDR16_HIGHER           39
                    134: #define        R_PPC64_ADDR16_HIGHERA          40
                    135: #define        R_PPC64_ADDR16_HIGHEST          41
                    136: #define        R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA         42
                    137: #define        R_PPC64_UADDR64                 43
                    138: #define        R_PPC64_REL64                   44
                    139: #define        R_PPC64_PLT64                   45
                    140: #define        R_PPC64_PLTREL64                46
                    141: #define        R_PPC64_TOC16                   47
                    142: #define        R_PPC64_TOC16_LO                48
                    143: #define        R_PPC64_TOC16_HI                49
                    144: #define        R_PPC64_TOC16_HA                50
                    145: #define        R_PPC64_TOC                     51
                    146: #define        R_PPC64_PLTGOT16                52
                    147: #define        R_PPC64_PLTGOT16_LO             53
                    148: #define        R_PPC64_PLTGOT16_HI             54
                    149: #define        R_PPC64_PLTGOT16_HA             55
                    150: #define        R_PPC64_ADDR16_DS               56
                    151: #define        R_PPC64_ADDR16_LO_DS            57
                    152: #define        R_PPC64_GOT16_DS                58
                    153: #define        R_PPC64_GOT16_LO_DS             59
                    154: #define        R_PPC64_PLT16_LO_DS             60
                    155: #define        R_PPC64_SECTOFF_DS              61
                    156: #define        R_PPC64_SECTOFF_LO_DS           62
                    157: #define        R_PPC64_TOC16_DS                63
                    158: #define        R_PPC64_TOC16_LO_DS             64
                    159: #define        R_PPC64_PLTGOT16_DS             65
                    160: #define        R_PPC64_PLTGOT16_LO_DS          66
                    161: #define        R_PPC64_TLS                     67
                    162: #define        R_PPC64_DTPMOD64                68
                    163: #define        R_PPC64_TPREL16                 69
                    164: #define        R_PPC64_TPREL16_LO              60
                    165: #define        R_PPC64_TPREL16_HI              71
                    166: #define        R_PPC64_TPREL16_HA              72
                    167: #define        R_PPC64_TPREL64                 73
                    168: #define        R_PPC64_DTPREL16                74
                    169: #define        R_PPC64_DTPREL16_LO             75
                    170: #define        R_PPC64_DTPREL16_HI             76
                    171: #define        R_PPC64_DTPREL16_HA             77
                    172: #define        R_PPC64_DTPREL64                78
                    173: #define        R_PPC64_GOT_TLSGD16             79
                    174: #define        R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO          80
                    175: #define        R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI          81
                    176: #define        R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA          82
                    177: #define        R_PPC64_GOT_TLSLD16             83
                    178: #define        R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO          84
                    179: #define        R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI          85
                    180: #define        R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA          86
                    181: #define        R_PPC64_GOT_TPREL16_DS          87
                    182: #define        R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_ DS      88
                    183: #define        R_PPC64_GOT_TPREL16_HI          89
                    184: #define        R_PPC64_GOT_TPREL16_HA          90
                    185: #define        R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS         91
                    186: #define        R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS      92
                    187: #define        R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI         93
                    188: #define        R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA         94
                    189: #define        R_PPC64_TPREL16_DS              95
                    190: #define        R_PPC64_TPREL16_LO_DS           96
                    191: #define        R_PPC64_TPREL16_HIGHER          97
                    192: #define        R_PPC64_TPREL16_HIGHERA         98
                    193: #define        R_PPC64_TPREL16_HIGHEST         99
                    194: #define        R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA        100
                    195: #define        R_PPC64_DTPREL16_DS             101
                    196: #define        R_PPC64_DTPREL16_LO_DS          102
                    197: #define        R_PPC64_DTPREL16_HIGHER         103
                    198: #define        R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA        104
                    199: #define        R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST        105
                    200: #define        R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA       106
                    201: 
                    202: 
                    203: static struct phdr64*
                    204: get_phdr64(unsigned long *file_addr)
                    205: {
                    206:        return (struct phdr64 *) (((unsigned char *) file_addr)
                    207:                + ((struct ehdr64 *)file_addr)->e_phoff);
                    208: }
                    209: 
                    210: static void
                    211: load_segment64(unsigned long *file_addr, struct phdr64 *phdr, signed long offset,
                    212:                int (*pre_load)(void*, long),
                    213:                void (*post_load)(void*, long))
                    214: {
                    215:        unsigned long src = phdr->p_offset + (unsigned long) file_addr;
                    216:        unsigned long destaddr;
                    217: 
                    218:        destaddr = phdr->p_paddr + offset;
                    219: 
                    220:        /* check if we're allowed to copy */
                    221:        if (pre_load != NULL) {
                    222:                if (pre_load((void*)destaddr, phdr->p_memsz) != 0)
                    223:                        return;
                    224:        }
                    225: 
                    226:        /* copy into storage */
                    227:        memmove((void*)destaddr, (void*)src, phdr->p_filesz);
                    228: 
                    229:        /* clear bss */
                    230:        memset((void*)(destaddr + phdr->p_filesz), 0,
                    231:               phdr->p_memsz - phdr->p_filesz);
                    232: 
                    233:        if (phdr->p_memsz && post_load != NULL) {
                    234:                post_load((void*)destaddr, phdr->p_memsz);
                    235:        }
                    236: }
                    237: 
                    238: unsigned long
                    239: elf_load_segments64(void *file_addr, signed long offset,
                    240:                     int (*pre_load)(void*, long),
                    241:                     void (*post_load)(void*, long))
                    242: {
                    243:        struct ehdr64 *ehdr = (struct ehdr64 *) file_addr;
                    244:        /* Calculate program header address */
                    245:        struct phdr64 *phdr = get_phdr64(file_addr);
                    246:        int i;
                    247:        signed long virt2phys = 0;      /* Offset between virtual and physical */
                    248: 
                    249:        /* loop e_phnum times */
                    250:        for (i = 0; i <= ehdr->e_phnum; i++) {
                    251:                /* PT_LOAD ? */
                    252:                if (phdr->p_type == PT_LOAD) {
                    253:                        if (!virt2phys) {
                    254:                                virt2phys = phdr->p_paddr - phdr->p_vaddr;
                    255:                        }
                    256:                        /* copy segment */
                    257:                        load_segment64(file_addr, phdr, offset, pre_load, post_load);
                    258:                }
                    259:                /* step to next header */
                    260:                phdr = (struct phdr64 *)(((uint8_t *)phdr) + ehdr->e_phentsize);
                    261:        }
                    262: 
                    263:        /* Entry point is always a virtual address, so translate it
                    264:         * to physical before returning it */
                    265:        return ehdr->e_entry + virt2phys;
                    266: }
                    267: 
                    268: /**
                    269:  * Return the base address for loading (i.e. the address of the first PT_LOAD
                    270:  * segment)
                    271:  * @param  file_addr   pointer to the ELF file in memory
                    272:  * @return             the base address
                    273:  */
                    274: long
                    275: elf_get_base_addr64(void *file_addr)
                    276: {
                    277:        struct ehdr64 *ehdr = (struct ehdr64 *) file_addr;
                    278:        /* Calculate program header address */
                    279:        struct phdr64 *phdr = get_phdr64(file_addr);
                    280:        int i;
                    281: 
                    282:        /* loop e_phnum times */
                    283:        for (i = 0; i <= ehdr->e_phnum; i++) {
                    284:                /* PT_LOAD ? */
                    285:                if (phdr->p_type == PT_LOAD) {
                    286:                        /* Return base address */
                    287:                        return phdr->p_paddr;
                    288:                }
                    289:                /* step to next header */
                    290:                phdr = (struct phdr64 *)(((uint8_t *)phdr) + ehdr->e_phentsize);
                    291:        }
                    292: 
                    293:        return 0;
                    294: }
                    295: 
                    296: 
                    297: /**
                    298:  * Apply one relocation entry.
                    299:  */
                    300: static void
                    301: elf_apply_rela64(void *file_addr, signed long offset, struct rela *relaentry,
                    302:                 struct sym64 *symtabentry)
                    303: {
                    304:        void *addr;
                    305:        unsigned long s_a;
                    306:        unsigned long base_addr;
                    307: 
                    308:        base_addr = elf_get_base_addr64(file_addr);
                    309: 
                    310:        /* Sanity check */
                    311:        if (relaentry->r_offset < base_addr) {
                    312:                printf("\nELF relocation out of bounds!\n");
                    313:                return;
                    314:        }
                    315: 
                    316:        base_addr += offset;
                    317: 
                    318:        /* Actual address where the relocation will be applied at. */
                    319:        addr = (void*)(relaentry->r_offset + offset);
                    320: 
                    321:        /* Symbol value (S) + Addend (A) */
                    322:        s_a = symtabentry->st_value + offset + relaentry->r_addend;
                    323: 
                    324:        switch (ELF_R_TYPE(relaentry->r_info)) {
                    325:         case R_PPC64_ADDR32:           /* S + A */
                    326:                *(uint32_t *)addr = (uint32_t) s_a;
                    327:                break;
                    328:         case R_PPC64_ADDR64:           /* S + A */
                    329:                *(uint64_t *)addr = (uint64_t) s_a;
                    330:                break;
                    331:         case R_PPC64_TOC:              /* .TOC */
                    332:                *(uint64_t *)addr += offset;
                    333:                break;
                    334:         case R_PPC64_ADDR16_HIGHEST:   /* #highest(S + A) */
                    335:                *(uint16_t *)addr = ((s_a >> 48) & 0xffff);
                    336:                break;
                    337:         case R_PPC64_ADDR16_HIGHER:    /* #higher(S + A) */
                    338:                *(uint16_t *)addr = ((s_a >> 32) & 0xffff);
                    339:                break;
                    340:         case R_PPC64_ADDR16_HI:        /* #hi(S + A) */
                    341:                *(uint16_t *)addr = ((s_a >> 16) & 0xffff);
                    342:                break;
                    343:         case R_PPC64_ADDR16_LO:        /* #lo(S + A) */
                    344:                *(uint16_t *)addr = s_a & 0xffff;
                    345:                break;
                    346:         case R_PPC64_ADDR16_LO_DS:
                    347:                *(uint16_t *)addr = (s_a & 0xfffc);
                    348:                break;
                    349:         case R_PPC64_ADDR16_HA:        /* #ha(S + A) */
                    350:                *(uint16_t *)addr = (((s_a >> 16) + ((s_a & 0x8000) ? 1 : 0))
                    351:                                     & 0xffff);
                    352:                break;
                    353: 
                    354:         case R_PPC64_TOC16:            /* half16* S + A - .TOC. */
                    355:         case R_PPC64_TOC16_LO_DS:
                    356:         case R_PPC64_TOC16_LO:         /* #lo(S + A - .TOC.) */
                    357:         case R_PPC64_TOC16_HI:         /* #hi(S + A - .TOC.) */
                    358:         case R_PPC64_TOC16_HA:
                    359:         case R_PPC64_TOC16_DS:         /* (S + A - .TOC) >> 2 */
                    360:         case R_PPC64_REL14:
                    361:         case R_PPC64_REL24:            /* (S + A - P) >> 2 */
                    362:         case R_PPC64_REL64:            /* S + A - P */
                    363:         case R_PPC64_GOT16_DS:
                    364:         case R_PPC64_GOT16_LO_DS:
                    365:                // printf("\t\tignoring relocation type %i\n",
                    366:                //        ELF_R_TYPE(relaentry->r_info));
                    367:                break;
                    368:         default:
                    369:                printf("ERROR: Unhandled relocation (A) type %i\n",
                    370:                        ELF_R_TYPE(relaentry->r_info));
                    371:        }
                    372: }
                    373: 
                    374: 
                    375: /**
                    376:  * Step through all relocation entries and apply them one by one.
                    377:  */
                    378: static void
                    379: elf_apply_all_rela64(void *file_addr, signed long offset, struct shdr64 *shdrs, int idx)
                    380: {
                    381:        struct shdr64 *rela_shdr = &shdrs[idx];
                    382:        struct shdr64 *dst_shdr = &shdrs[rela_shdr->sh_info];
                    383:        struct shdr64 *sym_shdr = &shdrs[rela_shdr->sh_link];
                    384:        struct rela *relaentry;
                    385:        struct sym64 *symtabentry;
                    386:        uint32_t symbolidx;
                    387:        int i;
                    388: 
                    389:        /* If the referenced section has not been allocated, then it has
                    390:         * not been loaded and thus does not need to be relocated. */
                    391:        if ((dst_shdr->sh_flags & SHF_ALLOC) != SHF_ALLOC)
                    392:                return;
                    393: 
                    394:        for (i = 0; i < rela_shdr->sh_size; i += rela_shdr->sh_entsize) {
                    395:                relaentry = (struct rela *)(file_addr + rela_shdr->sh_offset + i);
                    396: 
                    397:                symbolidx = ELF_R_SYM(relaentry->r_info);
                    398:                symtabentry = (struct sym64*)(file_addr + sym_shdr->sh_offset) + symbolidx;
                    399: 
                    400:                elf_apply_rela64(file_addr, offset, relaentry, symtabentry);
                    401:        }
                    402: }
                    403: 
                    404: 
                    405: /**
                    406:  * Apply ELF relocations
                    407:  */
                    408: void
                    409: elf_relocate64(void *file_addr, signed long offset)
                    410: {
                    411:        struct ehdr64 *ehdr = (struct ehdr64 *) file_addr;
                    412:        /* Calculate section header address */
                    413:        struct shdr64 *shdrs = (struct shdr64 *)
                    414:                        (((unsigned char *) file_addr) + ehdr->e_shoff);
                    415:        int i;
                    416: 
                    417:        /* loop over all segments */
                    418:        for (i = 0; i <= ehdr->e_shnum; i++) {
                    419:                /* Skip if it is not a relocation segment */
                    420:                if (shdrs[i].sh_type == SHT_RELA) {
                    421:                        elf_apply_all_rela64(file_addr, offset, shdrs, i);
                    422:                }
                    423:        }
                    424: }

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.