nsz Git - musl/blob - src/ldso/dynlink.c

   1 #define _GNU_SOURCE
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <unistd.h>
   6 #include <stdint.h>
   7 #include <elf.h>
   8 #include <sys/mman.h>
   9 #include <limits.h>
  10 #include <stdint.h>
  11 #include <fcntl.h>
  12 #include <sys/stat.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <limits.h>
  15 #include <elf.h>
  16 #include <setjmp.h>
  17 #include <pthread.h>
  18 #include <ctype.h>
  19 #include <dlfcn.h>
  20 #include "pthread_impl.h"
  21 #include "libc.h"
  22 #undef libc
  23
  24 static int errflag;
  25 static char errbuf[128];
  26
  27 #ifdef SHARED
  28
  29 #if ULONG_MAX == 0xffffffff
  30 typedef Elf32_Ehdr Ehdr;
  31 typedef Elf32_Phdr Phdr;
  32 typedef Elf32_Sym Sym;
  33 #define R_TYPE(x) ((x)&255)
  34 #define R_SYM(x) ((x)>>8)
  35 #else
  36 typedef Elf64_Ehdr Ehdr;
  37 typedef Elf64_Phdr Phdr;
  38 typedef Elf64_Sym Sym;
  39 #define R_TYPE(x) ((x)&0xffffffff)
  40 #define R_SYM(x) ((x)>>32)
  41 #endif
  42
  43 struct debug {
  44         int ver;
  45         void *head;
  46         void (*bp)(void);
  47         int state;
  48         void *base;
  49 };
  50
  51 struct dso {
  52         unsigned char *base;
  53         char *name;
  54         size_t *dynv;
  55         struct dso *next, *prev;
  56
  57         int refcnt;
  58         Sym *syms;
  59         uint32_t *hashtab;
  60         uint32_t *ghashtab;
  61         char *strings;
  62         unsigned char *map;
  63         size_t map_len;
  64         dev_t dev;
  65         ino_t ino;
  66         signed char global;
  67         char relocated;
  68         char constructed;
  69         struct dso **deps;
  70         void *tls_image;
  71         size_t tls_len, tls_size, tls_align, tls_id, tls_offset;
  72         void **new_dtv;
  73         unsigned char *new_tls;
  74         int new_dtv_idx, new_tls_idx;
  75         char *shortname;
  76         char buf[];
  77 };
  78
  79 struct symdef {
  80         Sym *sym;
  81         struct dso *dso;
  82 };
  83
  84 #include "reloc.h"
  85
  86 void __init_ssp(size_t *);
  87 void *__install_initial_tls(void *);
  88
  89 static struct dso *head, *tail, *libc;
  90 static char *env_path, *sys_path, *r_path;
  91 static int ssp_used;
  92 static int runtime;
  93 static int ldd_mode;
  94 static int ldso_fail;
  95 static jmp_buf rtld_fail;
  96 static pthread_rwlock_t lock;
  97 static struct debug debug;
  98 static size_t *auxv;
  99 static size_t tls_cnt, tls_size;
 100
 101 struct debug *_dl_debug_addr = &debug;
 102
 103 #define AUX_CNT 24
 104 #define DYN_CNT 34
 105
 106 static void decode_vec(size_t *v, size_t *a, size_t cnt)
 107 {
 108         memset(a, 0, cnt*sizeof(size_t));
 109         for (; v[0]; v+=2) if (v[0]<cnt) {
 110                 a[0] |= 1ULL<<v[0];
 111                 a[v[0]] = v[1];
 112         }
 113 }
 114
 115 static int search_vec(size_t *v, size_t *r, size_t key)
 116 {
 117         for (; v[0]!=key; v+=2)
 118                 if (!v[0]) return 0;
 119         *r = v[1];
 120         return 1;
 121 }
 122
 123 static uint32_t sysv_hash(const char *s0)
 124 {
 125         const unsigned char *s = (void *)s0;
 126         uint_fast32_t h = 0;
 127         while (*s) {
 128                 h = 16*h + *s++;
 129                 h ^= h>>24 & 0xf0;
 130         }
 131         return h & 0xfffffff;
 132 }
 133
 134 static uint32_t gnu_hash(const char *s0)
 135 {
 136         const unsigned char *s = (void *)s0;
 137         uint_fast32_t h = 5381;
 138         for (; *s; s++)
 139                 h = h*33 + *s;
 140         return h;
 141 }
 142
 143 static Sym *sysv_lookup(const char *s, uint32_t h, struct dso *dso)
 144 {
 145         size_t i;
 146         Sym *syms = dso->syms;
 147         uint32_t *hashtab = dso->hashtab;
 148         char *strings = dso->strings;
 149         for (i=hashtab[2+h%hashtab[0]]; i; i=hashtab[2+hashtab[0]+i]) {
 150                 if (!strcmp(s, strings+syms[i].st_name))
 151                         return syms+i;
 152         }
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 static Sym *gnu_lookup(const char *s, uint32_t h1, struct dso *dso)
 157 {
 158         Sym *sym;
 159         char *strings;
 160         uint32_t *hashtab = dso->ghashtab;
 161         uint32_t nbuckets = hashtab[0];
 162         uint32_t *buckets = hashtab + 4 + hashtab[2]*(sizeof(size_t)/4);
 163         uint32_t h2;
 164         uint32_t *hashval;
 165         uint32_t n = buckets[h1 % nbuckets];
 166
 167         if (!n) return 0;
 168
 169         strings = dso->strings;
 170         sym = dso->syms + n;
 171         hashval = buckets + nbuckets + (n - hashtab[1]);
 172
 173         for (h1 |= 1; ; sym++) {
 174                 h2 = *hashval++;
 175                 if ((h1 == (h2|1)) && !strcmp(s, strings + sym->st_name))
 176                         return sym;
 177                 if (h2 & 1) break;
 178         }
 179
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 #define OK_TYPES (1<<STT_NOTYPE | 1<<STT_OBJECT | 1<<STT_FUNC | 1<<STT_COMMON | 1<<STT_TLS)
 184 #define OK_BINDS (1<<STB_GLOBAL | 1<<STB_WEAK)
 185
 186 static struct symdef find_sym(struct dso *dso, const char *s, int need_def)
 187 {
 188         uint32_t h = 0, gh = 0;
 189         struct symdef def = {0};
 190         if (dso->ghashtab) {
 191                 gh = gnu_hash(s);
 192                 if (gh == 0x1f4039c9 && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
 193         } else {
 194                 h = sysv_hash(s);
 195                 if (h == 0x595a4cc && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
 196         }
 197         for (; dso; dso=dso->next) {
 198                 Sym *sym;
 199                 if (!dso->global) continue;
 200                 if (dso->ghashtab) {
 201                         if (!gh) gh = gnu_hash(s);
 202                         sym = gnu_lookup(s, gh, dso);
 203                 } else {
 204                         if (!h) h = sysv_hash(s);
 205                         sym = sysv_lookup(s, h, dso);
 206                 }
 207                 if (sym && (!need_def || sym->st_shndx) && sym->st_value
 208                  && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
 209                  && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
 210                         if (def.sym && sym->st_info>>4 == STB_WEAK) continue;
 211                         def.sym = sym;
 212                         def.dso = dso;
 213                         if (sym->st_info>>4 == STB_GLOBAL) break;
 214                 }
 215         }
 216         return def;
 217 }
 218
 219 static void do_relocs(struct dso *dso, size_t *rel, size_t rel_size, size_t stride)
 220 {
 221         unsigned char *base = dso->base;
 222         Sym *syms = dso->syms;
 223         char *strings = dso->strings;
 224         Sym *sym;
 225         const char *name;
 226         void *ctx;
 227         int type;
 228         int sym_index;
 229         struct symdef def;
 230
 231         for (; rel_size; rel+=stride, rel_size-=stride*sizeof(size_t)) {
 232                 type = R_TYPE(rel[1]);
 233                 sym_index = R_SYM(rel[1]);
 234                 if (sym_index) {
 235                         sym = syms + sym_index;
 236                         name = strings + sym->st_name;
 237                         ctx = IS_COPY(type) ? head->next : head;
 238                         def = find_sym(ctx, name, IS_PLT(type));
 239                         if (!def.sym && sym->st_info>>4 != STB_WEAK) {
 240                                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 241                                         "Error relocating %s: %s: symbol not found",
 242                                         dso->name, name);
 243                                 if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
 244                                 dprintf(2, "%s\n", errbuf);
 245                                 ldso_fail = 1;
 246                                 continue;
 247                         }
 248                 } else {
 249                         sym = 0;
 250                         def.sym = 0;
 251                         def.dso = 0;
 252                 }
 253                 do_single_reloc(dso, base, (void *)(base + rel[0]), type,
 254                         stride>2 ? rel[2] : 0, sym, sym?sym->st_size:0, def,
 255                         def.sym?(size_t)(def.dso->base+def.sym->st_value):0);
 256         }
 257 }
 258
 259 /* A huge hack: to make up for the wastefulness of shared libraries
 260  * needing at least a page of dirty memory even if they have no global
 261  * data, we reclaim the gaps at the beginning and end of writable maps
 262  * and "donate" them to the heap by setting up minimal malloc
 263  * structures and then freeing them. */
 264
 265 static void reclaim(unsigned char *base, size_t start, size_t end)
 266 {
 267         size_t *a, *z;
 268         start = start + 6*sizeof(size_t)-1 & -4*sizeof(size_t);
 269         end = (end & -4*sizeof(size_t)) - 2*sizeof(size_t);
 270         if (start>end || end-start < 4*sizeof(size_t)) return;
 271         a = (size_t *)(base + start);
 272         z = (size_t *)(base + end);
 273         a[-2] = 1;
 274         a[-1] = z[0] = end-start + 2*sizeof(size_t) | 1;
 275         z[1] = 1;
 276         free(a);
 277 }
 278
 279 static void reclaim_gaps(unsigned char *base, Phdr *ph, size_t phent, size_t phcnt)
 280 {
 281         for (; phcnt--; ph=(void *)((char *)ph+phent)) {
 282                 if (ph->p_type!=PT_LOAD) continue;
 283                 if ((ph->p_flags&(PF_R|PF_W))!=(PF_R|PF_W)) continue;
 284                 reclaim(base, ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE, ph->p_vaddr);
 285                 reclaim(base, ph->p_vaddr+ph->p_memsz,
 286                         ph->p_vaddr+ph->p_memsz+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE);
 287         }
 288 }
 289
 290 static void *map_library(int fd, struct dso *dso)
 291 {
 292         Ehdr buf[(896+sizeof(Ehdr))/sizeof(Ehdr)];
 293         size_t phsize;
 294         size_t addr_min=SIZE_MAX, addr_max=0, map_len;
 295         size_t this_min, this_max;
 296         off_t off_start;
 297         Ehdr *eh;
 298         Phdr *ph;
 299         unsigned prot;
 300         unsigned char *map, *base;
 301         size_t dyn;
 302         size_t tls_image=0;
 303         size_t i;
 304
 305         ssize_t l = read(fd, buf, sizeof buf);
 306         if (l<sizeof *eh) return 0;
 307         eh = buf;
 308         phsize = eh->e_phentsize * eh->e_phnum;
 309         if (phsize + sizeof *eh > l) return 0;
 310         if (eh->e_phoff + phsize > l) {
 311                 l = pread(fd, buf+1, phsize, eh->e_phoff);
 312                 if (l != phsize) return 0;
 313                 eh->e_phoff = sizeof *eh;
 314         }
 315         ph = (void *)((char *)buf + eh->e_phoff);
 316         for (i=eh->e_phnum; i; i--, ph=(void *)((char *)ph+eh->e_phentsize)) {
 317                 if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
 318                         dyn = ph->p_vaddr;
 319                 if (ph->p_type == PT_TLS) {
 320                         tls_image = ph->p_vaddr;
 321                         dso->tls_align = ph->p_align;
 322                         dso->tls_len = ph->p_filesz;
 323                         dso->tls_size = ph->p_memsz;
 324                 }
 325                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 326                 if (ph->p_vaddr < addr_min) {
 327                         addr_min = ph->p_vaddr;
 328                         off_start = ph->p_offset;
 329                         prot = (((ph->p_flags&PF_R) ? PROT_READ : 0) |
 330                                 ((ph->p_flags&PF_W) ? PROT_WRITE: 0) |
 331                                 ((ph->p_flags&PF_X) ? PROT_EXEC : 0));
 332                 }
 333                 if (ph->p_vaddr+ph->p_memsz > addr_max) {
 334                         addr_max = ph->p_vaddr+ph->p_memsz;
 335                 }
 336         }
 337         if (!dyn) return 0;
 338         addr_max += PAGE_SIZE-1;
 339         addr_max &= -PAGE_SIZE;
 340         addr_min &= -PAGE_SIZE;
 341         off_start &= -PAGE_SIZE;
 342         map_len = addr_max - addr_min + off_start;
 343         /* The first time, we map too much, possibly even more than
 344          * the length of the file. This is okay because we will not
 345          * use the invalid part; we just need to reserve the right
 346          * amount of virtual address space to map over later. */
 347         map = mmap((void *)addr_min, map_len, prot, MAP_PRIVATE, fd, off_start);
 348         if (map==MAP_FAILED) return 0;
 349         base = map - addr_min;
 350         ph = (void *)((char *)buf + eh->e_phoff);
 351         for (i=eh->e_phnum; i; i--, ph=(void *)((char *)ph+eh->e_phentsize)) {
 352                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 353                 /* Reuse the existing mapping for the lowest-address LOAD */
 354                 if ((ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE) == addr_min) continue;
 355                 this_min = ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE;
 356                 this_max = ph->p_vaddr+ph->p_memsz+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE;
 357                 off_start = ph->p_offset & -PAGE_SIZE;
 358                 prot = (((ph->p_flags&PF_R) ? PROT_READ : 0) |
 359                         ((ph->p_flags&PF_W) ? PROT_WRITE: 0) |
 360                         ((ph->p_flags&PF_X) ? PROT_EXEC : 0));
 361                 if (mmap(base+this_min, this_max-this_min, prot, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, fd, off_start) == MAP_FAILED)
 362                         goto error;
 363                 if (ph->p_memsz > ph->p_filesz) {
 364                         size_t brk = (size_t)base+ph->p_vaddr+ph->p_filesz;
 365                         size_t pgbrk = brk+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE;
 366                         memset((void *)brk, 0, pgbrk-brk & PAGE_SIZE-1);
 367                         if (pgbrk-(size_t)base < this_max && mmap((void *)pgbrk, (size_t)base+this_max-pgbrk, prot, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) == MAP_FAILED)
 368                                 goto error;
 369                 }
 370         }
 371         for (i=0; ((size_t *)(base+dyn))[i]; i+=2)
 372                 if (((size_t *)(base+dyn))[i]==DT_TEXTREL) {
 373                         if (mprotect(map, map_len, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC) < 0)
 374                                 goto error;
 375                         break;
 376                 }
 377         if (!runtime) reclaim_gaps(base, (void *)((char *)buf + eh->e_phoff),
 378                 eh->e_phentsize, eh->e_phnum);
 379         dso->map = map;
 380         dso->map_len = map_len;
 381         dso->base = base;
 382         dso->dynv = (void *)(base+dyn);
 383         if (dso->tls_size) dso->tls_image = (void *)(base+tls_image);
 384         return map;
 385 error:
 386         munmap(map, map_len);
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 static int path_open(const char *name, const char *search, char *buf, size_t buf_size)
 391 {
 392         const char *s=search, *z;
 393         int l, fd;
 394         for (;;) {
 395                 while (*s==':') s++;
 396                 if (!*s) return -1;
 397                 z = strchr(s, ':');
 398                 l = z ? z-s : strlen(s);
 399                 snprintf(buf, buf_size, "%.*s/%s", l, s, name);
 400                 if ((fd = open(buf, O_RDONLY|O_CLOEXEC))>=0) return fd;
 401                 s += l;
 402         }
 403 }
 404
 405 static void decode_dyn(struct dso *p)
 406 {
 407         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 408         decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 409         p->syms = (void *)(p->base + dyn[DT_SYMTAB]);
 410         p->strings = (void *)(p->base + dyn[DT_STRTAB]);
 411         if (dyn[0]&(1<<DT_HASH))
 412                 p->hashtab = (void *)(p->base + dyn[DT_HASH]);
 413         if (search_vec(p->dynv, dyn, DT_GNU_HASH))
 414                 p->ghashtab = (void *)(p->base + *dyn);
 415 }
 416
 417 static struct dso *load_library(const char *name)
 418 {
 419         char buf[2*NAME_MAX+2];
 420         const char *pathname;
 421         unsigned char *base, *map;
 422         size_t dyno, map_len;
 423         struct dso *p, temp_dso = {0};
 424         int fd;
 425         struct stat st;
 426         size_t alloc_size;
 427         int n_th = 0;
 428
 429         /* Catch and block attempts to reload the implementation itself */
 430         if (name[0]=='l' && name[1]=='i' && name[2]=='b') {
 431                 static const char *rp, reserved[] =
 432                         "c\0pthread\0rt\0m\0dl\0util\0xnet\0";
 433                 char *z = strchr(name, '.');
 434                 if (z) {
 435                         size_t l = z-name;
 436                         for (rp=reserved; *rp && memcmp(name+3, rp, l-3); rp+=strlen(rp)+1);
 437                         if (*rp) {
 438                                 if (!libc->prev) {
 439                                         tail->next = libc;
 440                                         libc->prev = tail;
 441                                         tail = libc->next ? libc->next : libc;
 442                                 }
 443                                 return libc;
 444                         }
 445                 }
 446         }
 447         if (strchr(name, '/')) {
 448                 pathname = name;
 449                 fd = open(name, O_RDONLY|O_CLOEXEC);
 450         } else {
 451                 /* Search for the name to see if it's already loaded */
 452                 for (p=head->next; p; p=p->next) {
 453                         if (p->shortname && !strcmp(p->shortname, name)) {
 454                                 p->refcnt++;
 455                                 return p;
 456                         }
 457                 }
 458                 if (strlen(name) > NAME_MAX) return 0;
 459                 fd = -1;
 460                 if (r_path) fd = path_open(name, r_path, buf, sizeof buf);
 461                 if (fd < 0 && env_path) fd = path_open(name, env_path, buf, sizeof buf);
 462                 if (fd < 0) {
 463                         if (!sys_path) {
 464                                 FILE *f = fopen(ETC_LDSO_PATH, "rbe");
 465                                 if (f) {
 466                                         if (getline(&sys_path, (size_t[1]){0}, f) > 0)
 467                                                 sys_path[strlen(sys_path)-1]=0;
 468                                         fclose(f);
 469                                 }
 470                         }
 471                         if (sys_path) fd = path_open(name, sys_path, buf, sizeof buf);
 472                         else fd = path_open(name, "/lib:/usr/local/lib:/usr/lib", buf, sizeof buf);
 473                 }
 474                 pathname = buf;
 475         }
 476         if (fd < 0) return 0;
 477         if (fstat(fd, &st) < 0) {
 478                 close(fd);
 479                 return 0;
 480         }
 481         for (p=head->next; p; p=p->next) {
 482                 if (p->dev == st.st_dev && p->ino == st.st_ino) {
 483                         /* If this library was previously loaded with a
 484                          * pathname but a search found the same inode,
 485                          * setup its shortname so it can be found by name. */
 486                         if (!p->shortname && pathname != name)
 487                                 p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 488                         close(fd);
 489                         p->refcnt++;
 490                         return p;
 491                 }
 492         }
 493         map = map_library(fd, &temp_dso);
 494         close(fd);
 495         if (!map) return 0;
 496
 497         /* Allocate storage for the new DSO. When there is TLS, this
 498          * storage must include a reservation for all pre-existing
 499          * threads to obtain copies of both the new TLS, and an
 500          * extended DTV capable of storing an additional slot for
 501          * the newly-loaded DSO. */
 502         alloc_size = sizeof *p + strlen(pathname) + 1;
 503         if (runtime && temp_dso.tls_image) {
 504                 size_t per_th = temp_dso.tls_size + temp_dso.tls_align
 505                         + sizeof(void *) * (tls_cnt+3);
 506                 n_th = __libc.threads_minus_1 + 1;
 507                 if (n_th > SSIZE_MAX / per_th) alloc_size = SIZE_MAX;
 508                 else alloc_size += n_th * per_th;
 509         }
 510         p = calloc(1, alloc_size);
 511         if (!p) {
 512                 munmap(map, map_len);
 513                 return 0;
 514         }
 515         memcpy(p, &temp_dso, sizeof temp_dso);
 516         decode_dyn(p);
 517         p->dev = st.st_dev;
 518         p->ino = st.st_ino;
 519         p->refcnt = 1;
 520         p->name = p->buf;
 521         strcpy(p->name, pathname);
 522         /* Add a shortname only if name arg was not an explicit pathname. */
 523         if (pathname != name) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 524         if (p->tls_image) {
 525                 p->tls_id = ++tls_cnt;
 526                 tls_size += p->tls_size + p->tls_align + 8*sizeof(size_t) - 1
 527                         & -4*sizeof(size_t);
 528                 p->new_dtv = (void *)(-sizeof(size_t) &
 529                         (uintptr_t)(p->name+strlen(p->name)+sizeof(size_t)));
 530                 p->new_tls = (void *)(p->new_dtv + n_th*(tls_cnt+1));
 531         }
 532
 533         tail->next = p;
 534         p->prev = tail;
 535         tail = p;
 536
 537         if (ldd_mode) dprintf(1, "\t%s => %s (%p)\n", name, pathname, base);
 538
 539         return p;
 540 }
 541
 542 static void load_deps(struct dso *p)
 543 {
 544         size_t i, ndeps=0;
 545         struct dso ***deps = &p->deps, **tmp, *dep;
 546         for (; p; p=p->next) {
 547                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 548                         if (p->dynv[i] != DT_RPATH) continue;
 549                         r_path = (void *)(p->strings + p->dynv[i+1]);
 550                 }
 551                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 552                         if (p->dynv[i] != DT_NEEDED) continue;
 553                         dep = load_library(p->strings + p->dynv[i+1]);
 554                         if (!dep) {
 555                                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 556                                         "Error loading shared library %s: %m (needed by %s)",
 557                                         p->strings + p->dynv[i+1], p->name);
 558                                 if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
 559                                 dprintf(2, "%s\n", errbuf);
 560                                 ldso_fail = 1;
 561                                 continue;
 562                         }
 563                         if (runtime) {
 564                                 tmp = realloc(*deps, sizeof(*tmp)*(ndeps+2));
 565                                 if (!tmp) longjmp(rtld_fail, 1);
 566                                 tmp[ndeps++] = dep;
 567                                 tmp[ndeps] = 0;
 568                                 *deps = tmp;
 569                         }
 570                 }
 571                 r_path = 0;
 572         }
 573 }
 574
 575 static void load_preload(char *s)
 576 {
 577         int tmp;
 578         char *z;
 579         for (z=s; *z; s=z) {
 580                 for (   ; *s && isspace(*s); s++);
 581                 for (z=s; *z && !isspace(*z); z++);
 582                 tmp = *z;
 583                 *z = 0;
 584                 load_library(s);
 585                 *z = tmp;
 586         }
 587 }
 588
 589 static void make_global(struct dso *p)
 590 {
 591         for (; p; p=p->next) p->global = 1;
 592 }
 593
 594 static void reloc_all(struct dso *p)
 595 {
 596         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 597         for (; p; p=p->next) {
 598                 if (p->relocated) continue;
 599                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 600 #ifdef NEED_ARCH_RELOCS
 601                 do_arch_relocs(p, head);
 602 #endif
 603                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_JMPREL]), dyn[DT_PLTRELSZ],
 604                         2+(dyn[DT_PLTREL]==DT_RELA));
 605                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_REL]), dyn[DT_RELSZ], 2);
 606                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_RELA]), dyn[DT_RELASZ], 3);
 607                 p->relocated = 1;
 608         }
 609 }
 610
 611 static void free_all(struct dso *p)
 612 {
 613         struct dso *n;
 614         while (p) {
 615                 n = p->next;
 616                 if (p->map && p!=libc && p!=head) free(p);
 617                 p = n;
 618         }
 619 }
 620
 621 static size_t find_dyn(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride)
 622 {
 623         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride))
 624                 if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
 625                         return ph->p_vaddr;
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 static void find_map_range(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride, struct dso *p)
 630 {
 631         size_t min_addr = -1, max_addr = 0;
 632         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride)) {
 633                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 634                 if (ph->p_vaddr < min_addr)
 635                         min_addr = ph->p_vaddr;
 636                 if (ph->p_vaddr+ph->p_memsz > max_addr)
 637                         max_addr = ph->p_vaddr+ph->p_memsz;
 638         }
 639         min_addr &= -PAGE_SIZE;
 640         max_addr = (max_addr + PAGE_SIZE-1) & -PAGE_SIZE;
 641         p->map = p->base + min_addr;
 642         p->map_len = max_addr - min_addr;
 643 }
 644
 645 static void do_init_fini(struct dso *p)
 646 {
 647         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 648         for (; p; p=p->prev) {
 649                 if (p->constructed) return;
 650                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 651                 if (dyn[0] & (1<<DT_FINI))
 652                         atexit((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_FINI]));
 653                 if (dyn[0] & (1<<DT_INIT))
 654                         ((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_INIT]))();
 655                 p->constructed = 1;
 656         }
 657 }
 658
 659 void _dl_debug_state(void)
 660 {
 661 }
 662
 663 void *__copy_tls(unsigned char *mem)
 664 {
 665         struct dso *p;
 666         void **dtv = (void *)mem;
 667         dtv[0] = (void *)tls_cnt;
 668         mem = (void *)(dtv + tls_cnt + 1);
 669         for (p=tail; p; p=p->prev) {
 670                 if (!p->tls_id) continue;
 671                 mem += -p->tls_len & (4*sizeof(size_t)-1);
 672                 mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem)
 673                         & (p->tls_align-1);
 674                 dtv[p->tls_id] = mem;
 675                 memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_len);
 676                 mem += p->tls_size;
 677         }
 678         ((pthread_t)mem)->dtv = dtv;
 679         return mem;
 680 }
 681
 682 void *__tls_get_addr(size_t *v)
 683 {
 684         pthread_t self = __pthread_self();
 685         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]])
 686                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 687
 688         /* Block signals to make accessing new TLS async-signal-safe */
 689         sigset_t set;
 690         sigfillset(&set);
 691         pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, &set);
 692         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]]) {
 693                 pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 694                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 695         }
 696
 697         /* This is safe without any locks held because, if the caller
 698          * is able to request the Nth entry of the DTV, the DSO list
 699          * must be valid at least that far out and it was synchronized
 700          * at program startup or by an already-completed call to dlopen. */
 701         struct dso *p;
 702         for (p=head; p->tls_id != v[0]; p=p->next);
 703
 704         /* Get new DTV space from new DSO if needed */
 705         if (!self->dtv || v[0] > (size_t)self->dtv[0]) {
 706                 void **newdtv = p->new_dtv +
 707                         (v[0]+1)*sizeof(void *)*a_fetch_add(&p->new_dtv_idx,1);
 708                 if (self->dtv) memcpy(newdtv, self->dtv,
 709                         ((size_t)self->dtv[0]+1) * sizeof(void *));
 710                 newdtv[0] = (void *)v[0];
 711                 self->dtv = newdtv;
 712         }
 713
 714         /* Get new TLS memory from new DSO */
 715         unsigned char *mem = p->new_tls +
 716                 (p->tls_size + p->tls_align) * a_fetch_add(&p->new_tls_idx,1);
 717         mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem) & (p->tls_align-1);
 718         self->dtv[v[0]] = mem;
 719         memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_size);
 720         pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 721         return mem + v[1];
 722 }
 723
 724 void *__dynlink(int argc, char **argv)
 725 {
 726         size_t aux[AUX_CNT] = {0};
 727         size_t i;
 728         Phdr *phdr;
 729         Ehdr *ehdr;
 730         static struct dso builtin_dsos[3];
 731         struct dso *const app = builtin_dsos+0;
 732         struct dso *const lib = builtin_dsos+1;
 733         struct dso *const vdso = builtin_dsos+2;
 734         char *env_preload=0;
 735         size_t vdso_base;
 736
 737         /* Find aux vector just past environ[] */
 738         for (i=argc+1; argv[i]; i++)
 739                 if (!memcmp(argv[i], "LD_LIBRARY_PATH=", 16))
 740                         env_path = argv[i]+16;
 741                 else if (!memcmp(argv[i], "LD_PRELOAD=", 11))
 742                         env_preload = argv[i]+11;
 743         auxv = (void *)(argv+i+1);
 744
 745         decode_vec(auxv, aux, AUX_CNT);
 746
 747         /* Only trust user/env if kernel says we're not suid/sgid */
 748         if ((aux[0]&0x7800)!=0x7800 || aux[AT_UID]!=aux[AT_EUID]
 749           || aux[AT_GID]!=aux[AT_EGID] || aux[AT_SECURE]) {
 750                 env_path = 0;
 751                 env_preload = 0;
 752         }
 753
 754         /* If the dynamic linker was invoked as a program itself, AT_BASE
 755          * will not be set. In that case, we assume the base address is
 756          * the start of the page containing the PHDRs; I don't know any
 757          * better approach... */
 758         if (!aux[AT_BASE]) {
 759                 aux[AT_BASE] = aux[AT_PHDR] & -PAGE_SIZE;
 760                 aux[AT_PHDR] = aux[AT_PHENT] = aux[AT_PHNUM] = 0;
 761         }
 762
 763         /* The dynamic linker load address is passed by the kernel
 764          * in the AUX vector, so this is easy. */
 765         lib->base = (void *)aux[AT_BASE];
 766         lib->name = lib->shortname = "libc.so";
 767         lib->global = 1;
 768         ehdr = (void *)lib->base;
 769         find_map_range((void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 770                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize, lib);
 771         lib->dynv = (void *)(lib->base + find_dyn(
 772                 (void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 773                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize));
 774         decode_dyn(lib);
 775
 776         if (aux[AT_PHDR]) {
 777                 size_t interp_off = 0;
 778                 size_t tls_image = 0;
 779                 /* Find load address of the main program, via AT_PHDR vs PT_PHDR. */
 780                 phdr = (void *)aux[AT_PHDR];
 781                 for (i=aux[AT_PHNUM]; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + aux[AT_PHENT])) {
 782                         if (phdr->p_type == PT_PHDR)
 783                                 app->base = (void *)(aux[AT_PHDR] - phdr->p_vaddr);
 784                         else if (phdr->p_type == PT_INTERP)
 785                                 interp_off = (size_t)phdr->p_vaddr;
 786                         else if (phdr->p_type == PT_TLS) {
 787                                 tls_image = phdr->p_vaddr;
 788                                 app->tls_len = phdr->p_filesz;
 789                                 app->tls_size = phdr->p_memsz;
 790                                 app->tls_align = phdr->p_align;
 791                         }
 792                 }
 793                 if (app->tls_size) app->tls_image = (char *)app->base + tls_image;
 794                 if (interp_off) lib->name = (char *)app->base + interp_off;
 795                 app->name = argv[0];
 796                 app->dynv = (void *)(app->base + find_dyn(
 797                         (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT]));
 798                 find_map_range((void *)aux[AT_PHDR],
 799                         aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT], app);
 800         } else {
 801                 int fd;
 802                 char *ldname = argv[0];
 803                 size_t dyno, l = strlen(ldname);
 804                 if (l >= 3 && !strcmp(ldname+l-3, "ldd")) ldd_mode = 1;
 805                 *argv++ = (void *)-1;
 806                 if (argv[0] && !strcmp(argv[0], "--")) *argv++ = (void *)-1;
 807                 if (!argv[0]) {
 808                         dprintf(2, "musl libc/dynamic program loader\n");
 809                         dprintf(2, "usage: %s pathname%s\n", ldname,
 810                                 ldd_mode ? "" : " [args]");
 811                         _exit(1);
 812                 }
 813                 fd = open(argv[0], O_RDONLY);
 814                 if (fd < 0) {
 815                         dprintf(2, "%s: cannot load %s: %s\n", ldname, argv[0], strerror(errno));
 816                         _exit(1);
 817                 }
 818                 runtime = 1;
 819                 ehdr = (void *)map_library(fd, app);
 820                 if (!ehdr) {
 821                         dprintf(2, "%s: %s: Not a valid dynamic program\n", ldname, argv[0]);
 822                         _exit(1);
 823                 }
 824                 runtime = 0;
 825                 close(fd);
 826                 lib->name = ldname;
 827                 app->name = argv[0];
 828                 aux[AT_ENTRY] = ehdr->e_entry;
 829         }
 830         if (app->tls_size) {
 831                 app->tls_id = ++tls_cnt;
 832                 tls_size += app->tls_size+app->tls_align + 8*sizeof(size_t)-1
 833                         & -4*sizeof(size_t);
 834         }
 835         app->global = 1;
 836         app->constructed = 1;
 837         decode_dyn(app);
 838
 839         /* Attach to vdso, if provided by the kernel */
 840         if (search_vec(auxv, &vdso_base, AT_SYSINFO_EHDR)) {
 841                 ehdr = (void *)vdso_base;
 842                 phdr = (void *)(vdso_base + ehdr->e_phoff);
 843                 for (i=ehdr->e_phnum; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + ehdr->e_phentsize)) {
 844                         if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC)
 845                                 vdso->dynv = (void *)(vdso_base + phdr->p_offset);
 846                         if (phdr->p_type == PT_LOAD)
 847                                 vdso->base = (void *)(vdso_base - phdr->p_vaddr + phdr->p_offset);
 848                 }
 849                 vdso->name = vdso->shortname = "linux-gate.so.1";
 850                 vdso->global = 1;
 851                 decode_dyn(vdso);
 852                 vdso->prev = lib;
 853                 lib->next = vdso;
 854         }
 855
 856         /* Initial dso chain consists only of the app. We temporarily
 857          * append the dynamic linker/libc so we can relocate it, then
 858          * restore the initial chain in preparation for loading third
 859          * party libraries (preload/needed). */
 860         head = tail = app;
 861         libc = lib;
 862         app->next = lib;
 863         reloc_all(lib);
 864         app->next = 0;
 865
 866         /* PAST THIS POINT, ALL LIBC INTERFACES ARE FULLY USABLE. */
 867
 868         /* Donate unused parts of app and library mapping to malloc */
 869         reclaim_gaps(app->base, (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHENT], aux[AT_PHNUM]);
 870         ehdr = (void *)lib->base;
 871         reclaim_gaps(lib->base, (void *)(lib->base+ehdr->e_phoff),
 872                 ehdr->e_phentsize, ehdr->e_phnum);
 873
 874         /* Load preload/needed libraries, add their symbols to the global
 875          * namespace, and perform all remaining relocations. The main
 876          * program must be relocated LAST since it may contain copy
 877          * relocations which depend on libraries' relocations. */
 878         if (env_preload) load_preload(env_preload);
 879         load_deps(app);
 880         make_global(app);
 881
 882         /* Make an initial pass setting up TLS before performing relocs.
 883          * This provides the TP-based offset of each DSO's TLS for
 884          * use in TP-relative relocations. After relocations, we need
 885          * to copy the TLS images again in case they had relocs. */
 886         tls_size += sizeof(struct pthread) + 4*sizeof(size_t);
 887         __libc.tls_size = tls_size;
 888         if (tls_cnt) {
 889                 struct dso *p;
 890                 void *mem = mmap(0, __libc.tls_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 891                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, -1, 0);
 892                 if (mem==MAP_FAILED ||
 893                     !__install_initial_tls(__copy_tls(mem))) {
 894                         dprintf(2, "%s: Error getting %zu bytes thread-local storage: %m\n",
 895                                 argv[0], tls_size);
 896                         _exit(127);
 897                 }
 898                 for (p=head; p; p=p->next) {
 899                         if (!p->tls_id) continue;
 900                         p->tls_offset = (char *)__pthread_self()
 901                                 - (char *)__pthread_self()->dtv[p->tls_id];
 902                 }
 903         }
 904
 905         reloc_all(app->next);
 906         reloc_all(app);
 907
 908         /* The initial DTV is located at the base of the memory
 909          * allocated for TLS. Repeat copying TLS to pick up relocs. */
 910         if (tls_cnt) __copy_tls((void *)__pthread_self()->dtv);
 911
 912         if (ldso_fail) _exit(127);
 913         if (ldd_mode) _exit(0);
 914
 915         /* Switch to runtime mode: any further failures in the dynamic
 916          * linker are a reportable failure rather than a fatal startup
 917          * error. If the dynamic loader (dlopen) will not be used, free
 918          * all memory used by the dynamic linker. */
 919         runtime = 1;
 920
 921 #ifndef DYNAMIC_IS_RO
 922         for (i=0; app->dynv[i]; i+=2)
 923                 if (app->dynv[i]==DT_DEBUG)
 924                         app->dynv[i+1] = (size_t)&debug;
 925 #endif
 926         debug.ver = 1;
 927         debug.bp = _dl_debug_state;
 928         debug.head = head;
 929         debug.base = lib->base;
 930         debug.state = 0;
 931         _dl_debug_state();
 932
 933         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
 934
 935         do_init_fini(tail);
 936
 937         errno = 0;
 938         return (void *)aux[AT_ENTRY];
 939 }
 940
 941 void *dlopen(const char *file, int mode)
 942 {
 943         struct dso *volatile p, *orig_tail, *next;
 944         size_t orig_tls_cnt;
 945         size_t i;
 946         int cs;
 947
 948         if (!file) return head;
 949
 950         pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
 951         pthread_rwlock_wrlock(&lock);
 952         __inhibit_ptc();
 953
 954         p = 0;
 955         orig_tls_cnt = tls_cnt;
 956         orig_tail = tail;
 957
 958         if (setjmp(rtld_fail)) {
 959                 /* Clean up anything new that was (partially) loaded */
 960                 if (p && p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 961                         if (p->deps[i]->global < 0)
 962                                 p->deps[i]->global = 0;
 963                 for (p=orig_tail->next; p; p=next) {
 964                         next = p->next;
 965                         munmap(p->map, p->map_len);
 966                         free(p->deps);
 967                         free(p);
 968                 }
 969                 tls_cnt = orig_tls_cnt;
 970                 tls_size = __libc.tls_size;
 971                 tail = orig_tail;
 972                 tail->next = 0;
 973                 p = 0;
 974                 errflag = 1;
 975                 goto end;
 976         } else p = load_library(file);
 977
 978         if (!p) {
 979                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 980                         "Error loading shared library %s: %m", file);
 981                 errflag = 1;
 982                 goto end;
 983         }
 984
 985         /* First load handling */
 986         if (!p->deps) {
 987                 load_deps(p);
 988                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 989                         if (!p->deps[i]->global)
 990                                 p->deps[i]->global = -1;
 991                 if (!p->global) p->global = -1;
 992                 reloc_all(p);
 993                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 994                         if (p->deps[i]->global < 0)
 995                                 p->deps[i]->global = 0;
 996                 if (p->global < 0) p->global = 0;
 997         }
 998
 999         if (mode & RTLD_GLOBAL) {
1000                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
1001                         p->deps[i]->global = 1;
1002                 p->global = 1;
1003         }
1004
1005         __libc.tls_size = tls_size;
1006
1007         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
1008
1009         _dl_debug_state();
1010
1011         do_init_fini(tail);
1012 end:
1013         __release_ptc();
1014         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1015         pthread_setcancelstate(cs, 0);
1016         return p;
1017 }
1018
1019 static void *do_dlsym(struct dso *p, const char *s, void *ra)
1020 {
1021         size_t i;
1022         uint32_t h = 0, gh = 0;
1023         Sym *sym;
1024         if (p == head || p == RTLD_DEFAULT || p == RTLD_NEXT) {
1025                 if (p == RTLD_NEXT) {
1026                         for (p=head; p && (unsigned char *)ra-p->map>p->map_len; p=p->next);
1027                         if (!p) p=head;
1028                 }
1029                 struct symdef def = find_sym(p->next, s, 0);
1030                 if (!def.sym) goto failed;
1031                 return def.dso->base + def.sym->st_value;
1032         }
1033         if (p->ghashtab) {
1034                 gh = gnu_hash(s);
1035                 sym = gnu_lookup(s, gh, p);
1036         } else {
1037                 h = sysv_hash(s);
1038                 sym = sysv_lookup(s, h, p);
1039         }
1040         if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1041                 return p->base + sym->st_value;
1042         if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++) {
1043                 if (p->deps[i]->ghashtab) {
1044                         if (!gh) gh = gnu_hash(s);
1045                         sym = gnu_lookup(s, gh, p->deps[i]);
1046                 } else {
1047                         if (!h) h = sysv_hash(s);
1048                         sym = sysv_lookup(s, h, p->deps[i]);
1049                 }
1050                 if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1051                         return p->deps[i]->base + sym->st_value;
1052         }
1053 failed:
1054         errflag = 1;
1055         snprintf(errbuf, sizeof errbuf, "Symbol not found: %s", s);
1056         return 0;
1057 }
1058
1059 int __dladdr(void *addr, Dl_info *info)
1060 {
1061         struct dso *p;
1062         Sym *sym;
1063         uint32_t nsym;
1064         char *strings;
1065         size_t i;
1066         void *best = 0;
1067         char *bestname;
1068
1069         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1070         for (p=head; p && (unsigned char *)addr-p->map>p->map_len; p=p->next);
1071         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1072
1073         if (!p) return 0;
1074
1075         sym = p->syms;
1076         strings = p->strings;
1077         if (p->hashtab) {
1078                 nsym = p->hashtab[1];
1079         } else {
1080                 uint32_t *buckets;
1081                 uint32_t *hashval;
1082                 buckets = p->ghashtab + 4 + (p->ghashtab[2]*sizeof(size_t)/4);
1083                 sym += p->ghashtab[1];
1084                 for (i = 0; i < p->ghashtab[0]; i++) {
1085                         if (buckets[i] > nsym)
1086                                 nsym = buckets[i];
1087                 }
1088                 if (nsym) {
1089                         nsym -= p->ghashtab[1];
1090                         hashval = buckets + p->ghashtab[0] + nsym;
1091                         do nsym++;
1092                         while (!(*hashval++ & 1));
1093                 }
1094         }
1095
1096         for (; nsym; nsym--, sym++) {
1097                 if (sym->st_shndx && sym->st_value
1098                  && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
1099                  && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
1100                         void *symaddr = p->base + sym->st_value;
1101                         if (symaddr > addr || symaddr < best)
1102                                 continue;
1103                         best = symaddr;
1104                         bestname = strings + sym->st_name;
1105                         if (addr == symaddr)
1106                                 break;
1107                 }
1108         }
1109
1110         if (!best) return 0;
1111
1112         info->dli_fname = p->name;
1113         info->dli_fbase = p->base;
1114         info->dli_sname = bestname;
1115         info->dli_saddr = best;
1116
1117         return 1;
1118 }
1119
1120 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1121 {
1122         void *res;
1123         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1124         res = do_dlsym(p, s, ra);
1125         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1126         return res;
1127 }
1128 #else
1129 void *dlopen(const char *file, int mode)
1130 {
1131         return 0;
1132 }
1133 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1134 {
1135         return 0;
1136 }
1137 int __dladdr (void *addr, Dl_info *info)
1138 {
1139         return 0;
1140 }
1141 #endif
1142
1143 char *dlerror()
1144 {
1145         if (!errflag) return 0;
1146         errflag = 0;
1147         return errbuf;
1148 }
1149
1150 int dlclose(void *p)
1151 {
1152         return 0;
1153 }