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         struct dso *fini_next;
  76         char *shortname;
  77         char buf[];
  78 };
  79
  80 struct symdef {
  81         Sym *sym;
  82         struct dso *dso;
  83 };
  84
  85 #include "reloc.h"
  86
  87 void __init_ssp(size_t *);
  88 void *__install_initial_tls(void *);
  89
  90 static struct dso *head, *tail, *libc, *fini_head;
  91 static char *env_path, *sys_path, *r_path;
  92 static int ssp_used;
  93 static int runtime;
  94 static int ldd_mode;
  95 static int ldso_fail;
  96 static jmp_buf rtld_fail;
  97 static pthread_rwlock_t lock;
  98 static struct debug debug;
  99 static size_t *auxv;
 100 static size_t tls_cnt, tls_size;
 101 static pthread_mutex_t init_fini_lock = { ._m_type = PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE };
 102
 103 struct debug *_dl_debug_addr = &debug;
 104
 105 #define AUX_CNT 24
 106 #define DYN_CNT 34
 107
 108 static void decode_vec(size_t *v, size_t *a, size_t cnt)
 109 {
 110         memset(a, 0, cnt*sizeof(size_t));
 111         for (; v[0]; v+=2) if (v[0]<cnt) {
 112                 a[0] |= 1ULL<<v[0];
 113                 a[v[0]] = v[1];
 114         }
 115 }
 116
 117 static int search_vec(size_t *v, size_t *r, size_t key)
 118 {
 119         for (; v[0]!=key; v+=2)
 120                 if (!v[0]) return 0;
 121         *r = v[1];
 122         return 1;
 123 }
 124
 125 static uint32_t sysv_hash(const char *s0)
 126 {
 127         const unsigned char *s = (void *)s0;
 128         uint_fast32_t h = 0;
 129         while (*s) {
 130                 h = 16*h + *s++;
 131                 h ^= h>>24 & 0xf0;
 132         }
 133         return h & 0xfffffff;
 134 }
 135
 136 static uint32_t gnu_hash(const char *s0)
 137 {
 138         const unsigned char *s = (void *)s0;
 139         uint_fast32_t h = 5381;
 140         for (; *s; s++)
 141                 h = h*33 + *s;
 142         return h;
 143 }
 144
 145 static Sym *sysv_lookup(const char *s, uint32_t h, struct dso *dso)
 146 {
 147         size_t i;
 148         Sym *syms = dso->syms;
 149         uint32_t *hashtab = dso->hashtab;
 150         char *strings = dso->strings;
 151         for (i=hashtab[2+h%hashtab[0]]; i; i=hashtab[2+hashtab[0]+i]) {
 152                 if (!strcmp(s, strings+syms[i].st_name))
 153                         return syms+i;
 154         }
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static Sym *gnu_lookup(const char *s, uint32_t h1, struct dso *dso)
 159 {
 160         Sym *sym;
 161         char *strings;
 162         uint32_t *hashtab = dso->ghashtab;
 163         uint32_t nbuckets = hashtab[0];
 164         uint32_t *buckets = hashtab + 4 + hashtab[2]*(sizeof(size_t)/4);
 165         uint32_t h2;
 166         uint32_t *hashval;
 167         uint32_t n = buckets[h1 % nbuckets];
 168
 169         if (!n) return 0;
 170
 171         strings = dso->strings;
 172         sym = dso->syms + n;
 173         hashval = buckets + nbuckets + (n - hashtab[1]);
 174
 175         for (h1 |= 1; ; sym++) {
 176                 h2 = *hashval++;
 177                 if ((h1 == (h2|1)) && !strcmp(s, strings + sym->st_name))
 178                         return sym;
 179                 if (h2 & 1) break;
 180         }
 181
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 #define OK_TYPES (1<<STT_NOTYPE | 1<<STT_OBJECT | 1<<STT_FUNC | 1<<STT_COMMON | 1<<STT_TLS)
 186 #define OK_BINDS (1<<STB_GLOBAL | 1<<STB_WEAK)
 187
 188 static struct symdef find_sym(struct dso *dso, const char *s, int need_def)
 189 {
 190         uint32_t h = 0, gh = 0;
 191         struct symdef def = {0};
 192         if (dso->ghashtab) {
 193                 gh = gnu_hash(s);
 194                 if (gh == 0x1f4039c9 && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
 195         } else {
 196                 h = sysv_hash(s);
 197                 if (h == 0x595a4cc && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
 198         }
 199         for (; dso; dso=dso->next) {
 200                 Sym *sym;
 201                 if (!dso->global) continue;
 202                 if (dso->ghashtab) {
 203                         if (!gh) gh = gnu_hash(s);
 204                         sym = gnu_lookup(s, gh, dso);
 205                 } else {
 206                         if (!h) h = sysv_hash(s);
 207                         sym = sysv_lookup(s, h, dso);
 208                 }
 209                 if (sym && (!need_def || sym->st_shndx) && sym->st_value
 210                  && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
 211                  && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
 212                         if (def.sym && sym->st_info>>4 == STB_WEAK) continue;
 213                         def.sym = sym;
 214                         def.dso = dso;
 215                         if (sym->st_info>>4 == STB_GLOBAL) break;
 216                 }
 217         }
 218         return def;
 219 }
 220
 221 static void do_relocs(struct dso *dso, size_t *rel, size_t rel_size, size_t stride)
 222 {
 223         unsigned char *base = dso->base;
 224         Sym *syms = dso->syms;
 225         char *strings = dso->strings;
 226         Sym *sym;
 227         const char *name;
 228         void *ctx;
 229         int type;
 230         int sym_index;
 231         struct symdef def;
 232
 233         for (; rel_size; rel+=stride, rel_size-=stride*sizeof(size_t)) {
 234                 type = R_TYPE(rel[1]);
 235                 sym_index = R_SYM(rel[1]);
 236                 if (sym_index) {
 237                         sym = syms + sym_index;
 238                         name = strings + sym->st_name;
 239                         ctx = IS_COPY(type) ? head->next : head;
 240                         def = find_sym(ctx, name, IS_PLT(type));
 241                         if (!def.sym && sym->st_info>>4 != STB_WEAK) {
 242                                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 243                                         "Error relocating %s: %s: symbol not found",
 244                                         dso->name, name);
 245                                 if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
 246                                 dprintf(2, "%s\n", errbuf);
 247                                 ldso_fail = 1;
 248                                 continue;
 249                         }
 250                 } else {
 251                         sym = 0;
 252                         def.sym = 0;
 253                         def.dso = 0;
 254                 }
 255                 do_single_reloc(dso, base, (void *)(base + rel[0]), type,
 256                         stride>2 ? rel[2] : 0, sym, sym?sym->st_size:0, def,
 257                         def.sym?(size_t)(def.dso->base+def.sym->st_value):0);
 258         }
 259 }
 260
 261 /* A huge hack: to make up for the wastefulness of shared libraries
 262  * needing at least a page of dirty memory even if they have no global
 263  * data, we reclaim the gaps at the beginning and end of writable maps
 264  * and "donate" them to the heap by setting up minimal malloc
 265  * structures and then freeing them. */
 266
 267 static void reclaim(unsigned char *base, size_t start, size_t end)
 268 {
 269         size_t *a, *z;
 270         start = start + 6*sizeof(size_t)-1 & -4*sizeof(size_t);
 271         end = (end & -4*sizeof(size_t)) - 2*sizeof(size_t);
 272         if (start>end || end-start < 4*sizeof(size_t)) return;
 273         a = (size_t *)(base + start);
 274         z = (size_t *)(base + end);
 275         a[-2] = 1;
 276         a[-1] = z[0] = end-start + 2*sizeof(size_t) | 1;
 277         z[1] = 1;
 278         free(a);
 279 }
 280
 281 static void reclaim_gaps(unsigned char *base, Phdr *ph, size_t phent, size_t phcnt)
 282 {
 283         for (; phcnt--; ph=(void *)((char *)ph+phent)) {
 284                 if (ph->p_type!=PT_LOAD) continue;
 285                 if ((ph->p_flags&(PF_R|PF_W))!=(PF_R|PF_W)) continue;
 286                 reclaim(base, ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE, ph->p_vaddr);
 287                 reclaim(base, ph->p_vaddr+ph->p_memsz,
 288                         ph->p_vaddr+ph->p_memsz+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE);
 289         }
 290 }
 291
 292 static void *map_library(int fd, struct dso *dso)
 293 {
 294         Ehdr buf[(896+sizeof(Ehdr))/sizeof(Ehdr)];
 295         size_t phsize;
 296         size_t addr_min=SIZE_MAX, addr_max=0, map_len;
 297         size_t this_min, this_max;
 298         off_t off_start;
 299         Ehdr *eh;
 300         Phdr *ph;
 301         unsigned prot;
 302         unsigned char *map, *base;
 303         size_t dyn;
 304         size_t tls_image=0;
 305         size_t i;
 306
 307         ssize_t l = read(fd, buf, sizeof buf);
 308         if (l<sizeof *eh) return 0;
 309         eh = buf;
 310         phsize = eh->e_phentsize * eh->e_phnum;
 311         if (phsize + sizeof *eh > l) return 0;
 312         if (eh->e_phoff + phsize > l) {
 313                 l = pread(fd, buf+1, phsize, eh->e_phoff);
 314                 if (l != phsize) return 0;
 315                 eh->e_phoff = sizeof *eh;
 316         }
 317         ph = (void *)((char *)buf + eh->e_phoff);
 318         for (i=eh->e_phnum; i; i--, ph=(void *)((char *)ph+eh->e_phentsize)) {
 319                 if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
 320                         dyn = ph->p_vaddr;
 321                 if (ph->p_type == PT_TLS) {
 322                         tls_image = ph->p_vaddr;
 323                         dso->tls_align = ph->p_align;
 324                         dso->tls_len = ph->p_filesz;
 325                         dso->tls_size = ph->p_memsz;
 326                 }
 327                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 328                 if (ph->p_vaddr < addr_min) {
 329                         addr_min = ph->p_vaddr;
 330                         off_start = ph->p_offset;
 331                         prot = (((ph->p_flags&PF_R) ? PROT_READ : 0) |
 332                                 ((ph->p_flags&PF_W) ? PROT_WRITE: 0) |
 333                                 ((ph->p_flags&PF_X) ? PROT_EXEC : 0));
 334                 }
 335                 if (ph->p_vaddr+ph->p_memsz > addr_max) {
 336                         addr_max = ph->p_vaddr+ph->p_memsz;
 337                 }
 338         }
 339         if (!dyn) return 0;
 340         addr_max += PAGE_SIZE-1;
 341         addr_max &= -PAGE_SIZE;
 342         addr_min &= -PAGE_SIZE;
 343         off_start &= -PAGE_SIZE;
 344         map_len = addr_max - addr_min + off_start;
 345         /* The first time, we map too much, possibly even more than
 346          * the length of the file. This is okay because we will not
 347          * use the invalid part; we just need to reserve the right
 348          * amount of virtual address space to map over later. */
 349         map = mmap((void *)addr_min, map_len, prot, MAP_PRIVATE, fd, off_start);
 350         if (map==MAP_FAILED) return 0;
 351         base = map - addr_min;
 352         ph = (void *)((char *)buf + eh->e_phoff);
 353         for (i=eh->e_phnum; i; i--, ph=(void *)((char *)ph+eh->e_phentsize)) {
 354                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 355                 /* Reuse the existing mapping for the lowest-address LOAD */
 356                 if ((ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE) == addr_min) continue;
 357                 this_min = ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE;
 358                 this_max = ph->p_vaddr+ph->p_memsz+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE;
 359                 off_start = ph->p_offset & -PAGE_SIZE;
 360                 prot = (((ph->p_flags&PF_R) ? PROT_READ : 0) |
 361                         ((ph->p_flags&PF_W) ? PROT_WRITE: 0) |
 362                         ((ph->p_flags&PF_X) ? PROT_EXEC : 0));
 363                 if (mmap(base+this_min, this_max-this_min, prot, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, fd, off_start) == MAP_FAILED)
 364                         goto error;
 365                 if (ph->p_memsz > ph->p_filesz) {
 366                         size_t brk = (size_t)base+ph->p_vaddr+ph->p_filesz;
 367                         size_t pgbrk = brk+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE;
 368                         memset((void *)brk, 0, pgbrk-brk & PAGE_SIZE-1);
 369                         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)
 370                                 goto error;
 371                 }
 372         }
 373         for (i=0; ((size_t *)(base+dyn))[i]; i+=2)
 374                 if (((size_t *)(base+dyn))[i]==DT_TEXTREL) {
 375                         if (mprotect(map, map_len, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC) < 0)
 376                                 goto error;
 377                         break;
 378                 }
 379         if (!runtime) reclaim_gaps(base, (void *)((char *)buf + eh->e_phoff),
 380                 eh->e_phentsize, eh->e_phnum);
 381         dso->map = map;
 382         dso->map_len = map_len;
 383         dso->base = base;
 384         dso->dynv = (void *)(base+dyn);
 385         if (dso->tls_size) dso->tls_image = (void *)(base+tls_image);
 386         return map;
 387 error:
 388         munmap(map, map_len);
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static int path_open(const char *name, const char *search, char *buf, size_t buf_size)
 393 {
 394         const char *s=search, *z;
 395         int l, fd;
 396         for (;;) {
 397                 while (*s==':') s++;
 398                 if (!*s) return -1;
 399                 z = strchr(s, ':');
 400                 l = z ? z-s : strlen(s);
 401                 snprintf(buf, buf_size, "%.*s/%s", l, s, name);
 402                 if ((fd = open(buf, O_RDONLY|O_CLOEXEC))>=0) return fd;
 403                 s += l;
 404         }
 405 }
 406
 407 static void decode_dyn(struct dso *p)
 408 {
 409         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 410         decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 411         p->syms = (void *)(p->base + dyn[DT_SYMTAB]);
 412         p->strings = (void *)(p->base + dyn[DT_STRTAB]);
 413         if (dyn[0]&(1<<DT_HASH))
 414                 p->hashtab = (void *)(p->base + dyn[DT_HASH]);
 415         if (search_vec(p->dynv, dyn, DT_GNU_HASH))
 416                 p->ghashtab = (void *)(p->base + *dyn);
 417 }
 418
 419 static struct dso *load_library(const char *name)
 420 {
 421         char buf[2*NAME_MAX+2];
 422         const char *pathname;
 423         unsigned char *base, *map;
 424         size_t dyno, map_len;
 425         struct dso *p, temp_dso = {0};
 426         int fd;
 427         struct stat st;
 428         size_t alloc_size;
 429         int n_th = 0;
 430
 431         /* Catch and block attempts to reload the implementation itself */
 432         if (name[0]=='l' && name[1]=='i' && name[2]=='b') {
 433                 static const char *rp, reserved[] =
 434                         "c\0pthread\0rt\0m\0dl\0util\0xnet\0";
 435                 char *z = strchr(name, '.');
 436                 if (z) {
 437                         size_t l = z-name;
 438                         for (rp=reserved; *rp && memcmp(name+3, rp, l-3); rp+=strlen(rp)+1);
 439                         if (*rp) {
 440                                 if (!libc->prev) {
 441                                         tail->next = libc;
 442                                         libc->prev = tail;
 443                                         tail = libc->next ? libc->next : libc;
 444                                 }
 445                                 return libc;
 446                         }
 447                 }
 448         }
 449         if (strchr(name, '/')) {
 450                 pathname = name;
 451                 fd = open(name, O_RDONLY|O_CLOEXEC);
 452         } else {
 453                 /* Search for the name to see if it's already loaded */
 454                 for (p=head->next; p; p=p->next) {
 455                         if (p->shortname && !strcmp(p->shortname, name)) {
 456                                 p->refcnt++;
 457                                 return p;
 458                         }
 459                 }
 460                 if (strlen(name) > NAME_MAX) return 0;
 461                 fd = -1;
 462                 if (r_path) fd = path_open(name, r_path, buf, sizeof buf);
 463                 if (fd < 0 && env_path) fd = path_open(name, env_path, buf, sizeof buf);
 464                 if (fd < 0) {
 465                         if (!sys_path) {
 466                                 FILE *f = fopen(ETC_LDSO_PATH, "rbe");
 467                                 if (f) {
 468                                         if (getline(&sys_path, (size_t[1]){0}, f) > 0)
 469                                                 sys_path[strlen(sys_path)-1]=0;
 470                                         fclose(f);
 471                                 }
 472                         }
 473                         if (sys_path) fd = path_open(name, sys_path, buf, sizeof buf);
 474                         else fd = path_open(name, "/lib:/usr/local/lib:/usr/lib", buf, sizeof buf);
 475                 }
 476                 pathname = buf;
 477         }
 478         if (fd < 0) return 0;
 479         if (fstat(fd, &st) < 0) {
 480                 close(fd);
 481                 return 0;
 482         }
 483         for (p=head->next; p; p=p->next) {
 484                 if (p->dev == st.st_dev && p->ino == st.st_ino) {
 485                         /* If this library was previously loaded with a
 486                          * pathname but a search found the same inode,
 487                          * setup its shortname so it can be found by name. */
 488                         if (!p->shortname && pathname != name)
 489                                 p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 490                         close(fd);
 491                         p->refcnt++;
 492                         return p;
 493                 }
 494         }
 495         map = map_library(fd, &temp_dso);
 496         close(fd);
 497         if (!map) return 0;
 498
 499         /* Allocate storage for the new DSO. When there is TLS, this
 500          * storage must include a reservation for all pre-existing
 501          * threads to obtain copies of both the new TLS, and an
 502          * extended DTV capable of storing an additional slot for
 503          * the newly-loaded DSO. */
 504         alloc_size = sizeof *p + strlen(pathname) + 1;
 505         if (runtime && temp_dso.tls_image) {
 506                 size_t per_th = temp_dso.tls_size + temp_dso.tls_align
 507                         + sizeof(void *) * (tls_cnt+3);
 508                 n_th = __libc.threads_minus_1 + 1;
 509                 if (n_th > SSIZE_MAX / per_th) alloc_size = SIZE_MAX;
 510                 else alloc_size += n_th * per_th;
 511         }
 512         p = calloc(1, alloc_size);
 513         if (!p) {
 514                 munmap(map, map_len);
 515                 return 0;
 516         }
 517         memcpy(p, &temp_dso, sizeof temp_dso);
 518         decode_dyn(p);
 519         p->dev = st.st_dev;
 520         p->ino = st.st_ino;
 521         p->refcnt = 1;
 522         p->name = p->buf;
 523         strcpy(p->name, pathname);
 524         /* Add a shortname only if name arg was not an explicit pathname. */
 525         if (pathname != name) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 526         if (p->tls_image) {
 527                 p->tls_id = ++tls_cnt;
 528                 tls_size += p->tls_size + p->tls_align + 8*sizeof(size_t) - 1
 529                         & -4*sizeof(size_t);
 530                 p->new_dtv = (void *)(-sizeof(size_t) &
 531                         (uintptr_t)(p->name+strlen(p->name)+sizeof(size_t)));
 532                 p->new_tls = (void *)(p->new_dtv + n_th*(tls_cnt+1));
 533         }
 534
 535         tail->next = p;
 536         p->prev = tail;
 537         tail = p;
 538
 539         if (ldd_mode) dprintf(1, "\t%s => %s (%p)\n", name, pathname, base);
 540
 541         return p;
 542 }
 543
 544 static void load_deps(struct dso *p)
 545 {
 546         size_t i, ndeps=0;
 547         struct dso ***deps = &p->deps, **tmp, *dep;
 548         for (; p; p=p->next) {
 549                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 550                         if (p->dynv[i] != DT_RPATH) continue;
 551                         r_path = (void *)(p->strings + p->dynv[i+1]);
 552                 }
 553                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 554                         if (p->dynv[i] != DT_NEEDED) continue;
 555                         dep = load_library(p->strings + p->dynv[i+1]);
 556                         if (!dep) {
 557                                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 558                                         "Error loading shared library %s: %m (needed by %s)",
 559                                         p->strings + p->dynv[i+1], p->name);
 560                                 if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
 561                                 dprintf(2, "%s\n", errbuf);
 562                                 ldso_fail = 1;
 563                                 continue;
 564                         }
 565                         if (runtime) {
 566                                 tmp = realloc(*deps, sizeof(*tmp)*(ndeps+2));
 567                                 if (!tmp) longjmp(rtld_fail, 1);
 568                                 tmp[ndeps++] = dep;
 569                                 tmp[ndeps] = 0;
 570                                 *deps = tmp;
 571                         }
 572                 }
 573                 r_path = 0;
 574         }
 575 }
 576
 577 static void load_preload(char *s)
 578 {
 579         int tmp;
 580         char *z;
 581         for (z=s; *z; s=z) {
 582                 for (   ; *s && isspace(*s); s++);
 583                 for (z=s; *z && !isspace(*z); z++);
 584                 tmp = *z;
 585                 *z = 0;
 586                 load_library(s);
 587                 *z = tmp;
 588         }
 589 }
 590
 591 static void make_global(struct dso *p)
 592 {
 593         for (; p; p=p->next) p->global = 1;
 594 }
 595
 596 static void reloc_all(struct dso *p)
 597 {
 598         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 599         for (; p; p=p->next) {
 600                 if (p->relocated) continue;
 601                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 602 #ifdef NEED_ARCH_RELOCS
 603                 do_arch_relocs(p, head);
 604 #endif
 605                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_JMPREL]), dyn[DT_PLTRELSZ],
 606                         2+(dyn[DT_PLTREL]==DT_RELA));
 607                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_REL]), dyn[DT_RELSZ], 2);
 608                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_RELA]), dyn[DT_RELASZ], 3);
 609                 p->relocated = 1;
 610         }
 611 }
 612
 613 static void free_all(struct dso *p)
 614 {
 615         struct dso *n;
 616         while (p) {
 617                 n = p->next;
 618                 if (p->map && p!=libc && p!=head) free(p);
 619                 p = n;
 620         }
 621 }
 622
 623 static size_t find_dyn(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride)
 624 {
 625         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride))
 626                 if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
 627                         return ph->p_vaddr;
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 static void find_map_range(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride, struct dso *p)
 632 {
 633         size_t min_addr = -1, max_addr = 0;
 634         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride)) {
 635                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 636                 if (ph->p_vaddr < min_addr)
 637                         min_addr = ph->p_vaddr;
 638                 if (ph->p_vaddr+ph->p_memsz > max_addr)
 639                         max_addr = ph->p_vaddr+ph->p_memsz;
 640         }
 641         min_addr &= -PAGE_SIZE;
 642         max_addr = (max_addr + PAGE_SIZE-1) & -PAGE_SIZE;
 643         p->map = p->base + min_addr;
 644         p->map_len = max_addr - min_addr;
 645 }
 646
 647 static void do_fini()
 648 {
 649         struct dso *p;
 650         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 651         for (p=fini_head; p; p=p->fini_next) {
 652                 if (!p->constructed) continue;
 653                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 654                 ((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_FINI]))();
 655         }
 656 }
 657
 658 static void do_init_fini(struct dso *p)
 659 {
 660         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 661         int need_locking = __libc.threads_minus_1;
 662         /* Allow recursive calls that arise when a library calls
 663          * dlopen from one of its constructors, but block any
 664          * other threads until all ctors have finished. */
 665         if (need_locking) pthread_mutex_lock(&init_fini_lock);
 666         for (; p; p=p->prev) {
 667                 if (p->constructed) continue;
 668                 p->constructed = 1;
 669                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 670                 if (dyn[0] & (1<<DT_FINI)) {
 671                         p->fini_next = fini_head;
 672                         fini_head = p;
 673                 }
 674                 if (dyn[0] & (1<<DT_INIT))
 675                         ((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_INIT]))();
 676         }
 677         if (need_locking) pthread_mutex_unlock(&init_fini_lock);
 678 }
 679
 680 void _dl_debug_state(void)
 681 {
 682 }
 683
 684 void *__copy_tls(unsigned char *mem)
 685 {
 686         struct dso *p;
 687         void **dtv = (void *)mem;
 688         dtv[0] = (void *)tls_cnt;
 689         mem = (void *)(dtv + tls_cnt + 1);
 690         for (p=tail; p; p=p->prev) {
 691                 if (!p->tls_id) continue;
 692                 mem += -p->tls_len & (4*sizeof(size_t)-1);
 693                 mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem)
 694                         & (p->tls_align-1);
 695                 dtv[p->tls_id] = mem;
 696                 memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_len);
 697                 mem += p->tls_size;
 698         }
 699         ((pthread_t)mem)->dtv = dtv;
 700         return mem;
 701 }
 702
 703 void *__tls_get_addr(size_t *v)
 704 {
 705         pthread_t self = __pthread_self();
 706         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]])
 707                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 708
 709         /* Block signals to make accessing new TLS async-signal-safe */
 710         sigset_t set;
 711         sigfillset(&set);
 712         pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, &set);
 713         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]]) {
 714                 pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 715                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 716         }
 717
 718         /* This is safe without any locks held because, if the caller
 719          * is able to request the Nth entry of the DTV, the DSO list
 720          * must be valid at least that far out and it was synchronized
 721          * at program startup or by an already-completed call to dlopen. */
 722         struct dso *p;
 723         for (p=head; p->tls_id != v[0]; p=p->next);
 724
 725         /* Get new DTV space from new DSO if needed */
 726         if (!self->dtv || v[0] > (size_t)self->dtv[0]) {
 727                 void **newdtv = p->new_dtv +
 728                         (v[0]+1)*sizeof(void *)*a_fetch_add(&p->new_dtv_idx,1);
 729                 if (self->dtv) memcpy(newdtv, self->dtv,
 730                         ((size_t)self->dtv[0]+1) * sizeof(void *));
 731                 newdtv[0] = (void *)v[0];
 732                 self->dtv = newdtv;
 733         }
 734
 735         /* Get new TLS memory from new DSO */
 736         unsigned char *mem = p->new_tls +
 737                 (p->tls_size + p->tls_align) * a_fetch_add(&p->new_tls_idx,1);
 738         mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem) & (p->tls_align-1);
 739         self->dtv[v[0]] = mem;
 740         memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_size);
 741         pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 742         return mem + v[1];
 743 }
 744
 745 void *__dynlink(int argc, char **argv)
 746 {
 747         size_t aux[AUX_CNT] = {0};
 748         size_t i;
 749         Phdr *phdr;
 750         Ehdr *ehdr;
 751         static struct dso builtin_dsos[3];
 752         struct dso *const app = builtin_dsos+0;
 753         struct dso *const lib = builtin_dsos+1;
 754         struct dso *const vdso = builtin_dsos+2;
 755         char *env_preload=0;
 756         size_t vdso_base;
 757
 758         /* Find aux vector just past environ[] */
 759         for (i=argc+1; argv[i]; i++)
 760                 if (!memcmp(argv[i], "LD_LIBRARY_PATH=", 16))
 761                         env_path = argv[i]+16;
 762                 else if (!memcmp(argv[i], "LD_PRELOAD=", 11))
 763                         env_preload = argv[i]+11;
 764         auxv = (void *)(argv+i+1);
 765
 766         decode_vec(auxv, aux, AUX_CNT);
 767
 768         /* Only trust user/env if kernel says we're not suid/sgid */
 769         if ((aux[0]&0x7800)!=0x7800 || aux[AT_UID]!=aux[AT_EUID]
 770           || aux[AT_GID]!=aux[AT_EGID] || aux[AT_SECURE]) {
 771                 env_path = 0;
 772                 env_preload = 0;
 773         }
 774
 775         /* If the dynamic linker was invoked as a program itself, AT_BASE
 776          * will not be set. In that case, we assume the base address is
 777          * the start of the page containing the PHDRs; I don't know any
 778          * better approach... */
 779         if (!aux[AT_BASE]) {
 780                 aux[AT_BASE] = aux[AT_PHDR] & -PAGE_SIZE;
 781                 aux[AT_PHDR] = aux[AT_PHENT] = aux[AT_PHNUM] = 0;
 782         }
 783
 784         /* The dynamic linker load address is passed by the kernel
 785          * in the AUX vector, so this is easy. */
 786         lib->base = (void *)aux[AT_BASE];
 787         lib->name = lib->shortname = "libc.so";
 788         lib->global = 1;
 789         ehdr = (void *)lib->base;
 790         find_map_range((void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 791                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize, lib);
 792         lib->dynv = (void *)(lib->base + find_dyn(
 793                 (void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 794                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize));
 795         decode_dyn(lib);
 796
 797         if (aux[AT_PHDR]) {
 798                 size_t interp_off = 0;
 799                 size_t tls_image = 0;
 800                 /* Find load address of the main program, via AT_PHDR vs PT_PHDR. */
 801                 phdr = (void *)aux[AT_PHDR];
 802                 for (i=aux[AT_PHNUM]; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + aux[AT_PHENT])) {
 803                         if (phdr->p_type == PT_PHDR)
 804                                 app->base = (void *)(aux[AT_PHDR] - phdr->p_vaddr);
 805                         else if (phdr->p_type == PT_INTERP)
 806                                 interp_off = (size_t)phdr->p_vaddr;
 807                         else if (phdr->p_type == PT_TLS) {
 808                                 tls_image = phdr->p_vaddr;
 809                                 app->tls_len = phdr->p_filesz;
 810                                 app->tls_size = phdr->p_memsz;
 811                                 app->tls_align = phdr->p_align;
 812                         }
 813                 }
 814                 if (app->tls_size) app->tls_image = (char *)app->base + tls_image;
 815                 if (interp_off) lib->name = (char *)app->base + interp_off;
 816                 app->name = argv[0];
 817                 app->dynv = (void *)(app->base + find_dyn(
 818                         (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT]));
 819                 find_map_range((void *)aux[AT_PHDR],
 820                         aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT], app);
 821         } else {
 822                 int fd;
 823                 char *ldname = argv[0];
 824                 size_t dyno, l = strlen(ldname);
 825                 if (l >= 3 && !strcmp(ldname+l-3, "ldd")) ldd_mode = 1;
 826                 *argv++ = (void *)-1;
 827                 if (argv[0] && !strcmp(argv[0], "--")) *argv++ = (void *)-1;
 828                 if (!argv[0]) {
 829                         dprintf(2, "musl libc/dynamic program loader\n");
 830                         dprintf(2, "usage: %s pathname%s\n", ldname,
 831                                 ldd_mode ? "" : " [args]");
 832                         _exit(1);
 833                 }
 834                 fd = open(argv[0], O_RDONLY);
 835                 if (fd < 0) {
 836                         dprintf(2, "%s: cannot load %s: %s\n", ldname, argv[0], strerror(errno));
 837                         _exit(1);
 838                 }
 839                 runtime = 1;
 840                 ehdr = (void *)map_library(fd, app);
 841                 if (!ehdr) {
 842                         dprintf(2, "%s: %s: Not a valid dynamic program\n", ldname, argv[0]);
 843                         _exit(1);
 844                 }
 845                 runtime = 0;
 846                 close(fd);
 847                 lib->name = ldname;
 848                 app->name = argv[0];
 849                 aux[AT_ENTRY] = ehdr->e_entry;
 850         }
 851         if (app->tls_size) {
 852                 app->tls_id = ++tls_cnt;
 853                 tls_size += app->tls_size+app->tls_align + 8*sizeof(size_t)-1
 854                         & -4*sizeof(size_t);
 855         }
 856         app->global = 1;
 857         app->constructed = 1;
 858         decode_dyn(app);
 859
 860         /* Attach to vdso, if provided by the kernel */
 861         if (search_vec(auxv, &vdso_base, AT_SYSINFO_EHDR)) {
 862                 ehdr = (void *)vdso_base;
 863                 phdr = (void *)(vdso_base + ehdr->e_phoff);
 864                 for (i=ehdr->e_phnum; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + ehdr->e_phentsize)) {
 865                         if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC)
 866                                 vdso->dynv = (void *)(vdso_base + phdr->p_offset);
 867                         if (phdr->p_type == PT_LOAD)
 868                                 vdso->base = (void *)(vdso_base - phdr->p_vaddr + phdr->p_offset);
 869                 }
 870                 vdso->name = vdso->shortname = "linux-gate.so.1";
 871                 vdso->global = 1;
 872                 decode_dyn(vdso);
 873                 vdso->prev = lib;
 874                 lib->next = vdso;
 875         }
 876
 877         /* Initial dso chain consists only of the app. We temporarily
 878          * append the dynamic linker/libc so we can relocate it, then
 879          * restore the initial chain in preparation for loading third
 880          * party libraries (preload/needed). */
 881         head = tail = app;
 882         libc = lib;
 883         app->next = lib;
 884         reloc_all(lib);
 885         app->next = 0;
 886
 887         /* PAST THIS POINT, ALL LIBC INTERFACES ARE FULLY USABLE. */
 888
 889         /* Donate unused parts of app and library mapping to malloc */
 890         reclaim_gaps(app->base, (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHENT], aux[AT_PHNUM]);
 891         ehdr = (void *)lib->base;
 892         reclaim_gaps(lib->base, (void *)(lib->base+ehdr->e_phoff),
 893                 ehdr->e_phentsize, ehdr->e_phnum);
 894
 895         /* Load preload/needed libraries, add their symbols to the global
 896          * namespace, and perform all remaining relocations. The main
 897          * program must be relocated LAST since it may contain copy
 898          * relocations which depend on libraries' relocations. */
 899         if (env_preload) load_preload(env_preload);
 900         load_deps(app);
 901         make_global(app);
 902
 903         /* Make an initial pass setting up TLS before performing relocs.
 904          * This provides the TP-based offset of each DSO's TLS for
 905          * use in TP-relative relocations. After relocations, we need
 906          * to copy the TLS images again in case they had relocs. */
 907         tls_size += sizeof(struct pthread) + 4*sizeof(size_t);
 908         __libc.tls_size = tls_size;
 909         if (tls_cnt) {
 910                 struct dso *p;
 911                 void *mem = mmap(0, __libc.tls_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 912                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, -1, 0);
 913                 if (mem==MAP_FAILED ||
 914                     !__install_initial_tls(__copy_tls(mem))) {
 915                         dprintf(2, "%s: Error getting %zu bytes thread-local storage: %m\n",
 916                                 argv[0], tls_size);
 917                         _exit(127);
 918                 }
 919                 for (p=head; p; p=p->next) {
 920                         if (!p->tls_id) continue;
 921                         p->tls_offset = (char *)__pthread_self()
 922                                 - (char *)__pthread_self()->dtv[p->tls_id];
 923                 }
 924         }
 925
 926         reloc_all(app->next);
 927         reloc_all(app);
 928
 929         /* The initial DTV is located at the base of the memory
 930          * allocated for TLS. Repeat copying TLS to pick up relocs. */
 931         if (tls_cnt) __copy_tls((void *)__pthread_self()->dtv);
 932
 933         if (ldso_fail) _exit(127);
 934         if (ldd_mode) _exit(0);
 935
 936         /* Switch to runtime mode: any further failures in the dynamic
 937          * linker are a reportable failure rather than a fatal startup
 938          * error. If the dynamic loader (dlopen) will not be used, free
 939          * all memory used by the dynamic linker. */
 940         runtime = 1;
 941
 942 #ifndef DYNAMIC_IS_RO
 943         for (i=0; app->dynv[i]; i+=2)
 944                 if (app->dynv[i]==DT_DEBUG)
 945                         app->dynv[i+1] = (size_t)&debug;
 946 #endif
 947         debug.ver = 1;
 948         debug.bp = _dl_debug_state;
 949         debug.head = head;
 950         debug.base = lib->base;
 951         debug.state = 0;
 952         _dl_debug_state();
 953
 954         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
 955
 956         atexit(do_fini);
 957         do_init_fini(tail);
 958
 959         errno = 0;
 960         return (void *)aux[AT_ENTRY];
 961 }
 962
 963 void *dlopen(const char *file, int mode)
 964 {
 965         struct dso *volatile p, *orig_tail, *next;
 966         size_t orig_tls_cnt;
 967         size_t i;
 968         int cs;
 969
 970         if (!file) return head;
 971
 972         pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
 973         pthread_rwlock_wrlock(&lock);
 974         __inhibit_ptc();
 975
 976         p = 0;
 977         orig_tls_cnt = tls_cnt;
 978         orig_tail = tail;
 979
 980         if (setjmp(rtld_fail)) {
 981                 /* Clean up anything new that was (partially) loaded */
 982                 if (p && p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 983                         if (p->deps[i]->global < 0)
 984                                 p->deps[i]->global = 0;
 985                 for (p=orig_tail->next; p; p=next) {
 986                         next = p->next;
 987                         munmap(p->map, p->map_len);
 988                         free(p->deps);
 989                         free(p);
 990                 }
 991                 tls_cnt = orig_tls_cnt;
 992                 tls_size = __libc.tls_size;
 993                 tail = orig_tail;
 994                 tail->next = 0;
 995                 p = 0;
 996                 errflag = 1;
 997                 goto end;
 998         } else p = load_library(file);
 999
1000         if (!p) {
1001                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
1002                         "Error loading shared library %s: %m", file);
1003                 errflag = 1;
1004                 goto end;
1005         }
1006
1007         /* First load handling */
1008         if (!p->deps) {
1009                 load_deps(p);
1010                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
1011                         if (!p->deps[i]->global)
1012                                 p->deps[i]->global = -1;
1013                 if (!p->global) p->global = -1;
1014                 reloc_all(p);
1015                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
1016                         if (p->deps[i]->global < 0)
1017                                 p->deps[i]->global = 0;
1018                 if (p->global < 0) p->global = 0;
1019         }
1020
1021         if (mode & RTLD_GLOBAL) {
1022                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
1023                         p->deps[i]->global = 1;
1024                 p->global = 1;
1025         }
1026
1027         __libc.tls_size = tls_size;
1028
1029         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
1030
1031         _dl_debug_state();
1032         orig_tail = tail;
1033 end:
1034         __release_ptc();
1035         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1036         if (p) do_init_fini(orig_tail);
1037         pthread_setcancelstate(cs, 0);
1038         return p;
1039 }
1040
1041 static void *do_dlsym(struct dso *p, const char *s, void *ra)
1042 {
1043         size_t i;
1044         uint32_t h = 0, gh = 0;
1045         Sym *sym;
1046         if (p == head || p == RTLD_DEFAULT || p == RTLD_NEXT) {
1047                 if (p == RTLD_NEXT) {
1048                         for (p=head; p && (unsigned char *)ra-p->map>p->map_len; p=p->next);
1049                         if (!p) p=head;
1050                 }
1051                 struct symdef def = find_sym(p->next, s, 0);
1052                 if (!def.sym) goto failed;
1053                 return def.dso->base + def.sym->st_value;
1054         }
1055         if (p->ghashtab) {
1056                 gh = gnu_hash(s);
1057                 sym = gnu_lookup(s, gh, p);
1058         } else {
1059                 h = sysv_hash(s);
1060                 sym = sysv_lookup(s, h, p);
1061         }
1062         if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1063                 return p->base + sym->st_value;
1064         if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++) {
1065                 if (p->deps[i]->ghashtab) {
1066                         if (!gh) gh = gnu_hash(s);
1067                         sym = gnu_lookup(s, gh, p->deps[i]);
1068                 } else {
1069                         if (!h) h = sysv_hash(s);
1070                         sym = sysv_lookup(s, h, p->deps[i]);
1071                 }
1072                 if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1073                         return p->deps[i]->base + sym->st_value;
1074         }
1075 failed:
1076         errflag = 1;
1077         snprintf(errbuf, sizeof errbuf, "Symbol not found: %s", s);
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 int __dladdr(void *addr, Dl_info *info)
1082 {
1083         struct dso *p;
1084         Sym *sym;
1085         uint32_t nsym;
1086         char *strings;
1087         size_t i;
1088         void *best = 0;
1089         char *bestname;
1090
1091         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1092         for (p=head; p && (unsigned char *)addr-p->map>p->map_len; p=p->next);
1093         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1094
1095         if (!p) return 0;
1096
1097         sym = p->syms;
1098         strings = p->strings;
1099         if (p->hashtab) {
1100                 nsym = p->hashtab[1];
1101         } else {
1102                 uint32_t *buckets;
1103                 uint32_t *hashval;
1104                 buckets = p->ghashtab + 4 + (p->ghashtab[2]*sizeof(size_t)/4);
1105                 sym += p->ghashtab[1];
1106                 for (i = 0; i < p->ghashtab[0]; i++) {
1107                         if (buckets[i] > nsym)
1108                                 nsym = buckets[i];
1109                 }
1110                 if (nsym) {
1111                         nsym -= p->ghashtab[1];
1112                         hashval = buckets + p->ghashtab[0] + nsym;
1113                         do nsym++;
1114                         while (!(*hashval++ & 1));
1115                 }
1116         }
1117
1118         for (; nsym; nsym--, sym++) {
1119                 if (sym->st_shndx && sym->st_value
1120                  && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
1121                  && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
1122                         void *symaddr = p->base + sym->st_value;
1123                         if (symaddr > addr || symaddr < best)
1124                                 continue;
1125                         best = symaddr;
1126                         bestname = strings + sym->st_name;
1127                         if (addr == symaddr)
1128                                 break;
1129                 }
1130         }
1131
1132         if (!best) return 0;
1133
1134         info->dli_fname = p->name;
1135         info->dli_fbase = p->base;
1136         info->dli_sname = bestname;
1137         info->dli_saddr = best;
1138
1139         return 1;
1140 }
1141
1142 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1143 {
1144         void *res;
1145         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1146         res = do_dlsym(p, s, ra);
1147         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1148         return res;
1149 }
1150 #else
1151 void *dlopen(const char *file, int mode)
1152 {
1153         return 0;
1154 }
1155 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1156 {
1157         return 0;
1158 }
1159 int __dladdr (void *addr, Dl_info *info)
1160 {
1161         return 0;
1162 }
1163 #endif
1164
1165 char *dlerror()
1166 {
1167         if (!errflag) return 0;
1168         errflag = 0;
1169         return errbuf;
1170 }
1171
1172 int dlclose(void *p)
1173 {
1174         return 0;
1175 }