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) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 487                         close(fd);
 488                         p->refcnt++;
 489                         return p;
 490                 }
 491         }
 492         map = map_library(fd, &temp_dso);
 493         close(fd);
 494         if (!map) return 0;
 495
 496         /* Allocate storage for the new DSO. When there is TLS, this
 497          * storage must include a reservation for all pre-existing
 498          * threads to obtain copies of both the new TLS, and an
 499          * extended DTV capable of storing an additional slot for
 500          * the newly-loaded DSO. */
 501         alloc_size = sizeof *p + strlen(pathname) + 1;
 502         if (runtime && temp_dso.tls_image) {
 503                 size_t per_th = temp_dso.tls_size + temp_dso.tls_align
 504                         + sizeof(void *) * (tls_cnt+3);
 505                 n_th = __libc.threads_minus_1 + 1;
 506                 if (n_th > SSIZE_MAX / per_th) alloc_size = SIZE_MAX;
 507                 else alloc_size += n_th * per_th;
 508         }
 509         p = calloc(1, alloc_size);
 510         if (!p) {
 511                 munmap(map, map_len);
 512                 return 0;
 513         }
 514         memcpy(p, &temp_dso, sizeof temp_dso);
 515         decode_dyn(p);
 516         p->dev = st.st_dev;
 517         p->ino = st.st_ino;
 518         p->refcnt = 1;
 519         p->name = p->buf;
 520         strcpy(p->name, pathname);
 521         /* Add a shortname only if name arg was not an explicit pathname. */
 522         if (pathname != name) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 523         if (p->tls_image) {
 524                 p->tls_id = ++tls_cnt;
 525                 tls_size += p->tls_size + p->tls_align + 8*sizeof(size_t) - 1
 526                         & -4*sizeof(size_t);
 527                 p->new_dtv = (void *)(-sizeof(size_t) &
 528                         (uintptr_t)(p->name+strlen(p->name)+sizeof(size_t)));
 529                 p->new_tls = (void *)(p->new_dtv + n_th*(tls_cnt+1));
 530         }
 531
 532         tail->next = p;
 533         p->prev = tail;
 534         tail = p;
 535
 536         if (ldd_mode) dprintf(1, "\t%s => %s (%p)\n", name, pathname, base);
 537
 538         return p;
 539 }
 540
 541 static void load_deps(struct dso *p)
 542 {
 543         size_t i, ndeps=0;
 544         struct dso ***deps = &p->deps, **tmp, *dep;
 545         for (; p; p=p->next) {
 546                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 547                         if (p->dynv[i] != DT_RPATH) continue;
 548                         r_path = (void *)(p->strings + p->dynv[i+1]);
 549                 }
 550                 for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
 551                         if (p->dynv[i] != DT_NEEDED) continue;
 552                         dep = load_library(p->strings + p->dynv[i+1]);
 553                         if (!dep) {
 554                                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 555                                         "Error loading shared library %s: %m (needed by %s)",
 556                                         p->strings + p->dynv[i+1], p->name);
 557                                 if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
 558                                 dprintf(2, "%s\n", errbuf);
 559                                 ldso_fail = 1;
 560                                 continue;
 561                         }
 562                         if (runtime) {
 563                                 tmp = realloc(*deps, sizeof(*tmp)*(ndeps+2));
 564                                 if (!tmp) longjmp(rtld_fail, 1);
 565                                 tmp[ndeps++] = dep;
 566                                 tmp[ndeps] = 0;
 567                                 *deps = tmp;
 568                         }
 569                 }
 570                 r_path = 0;
 571         }
 572 }
 573
 574 static void load_preload(char *s)
 575 {
 576         int tmp;
 577         char *z;
 578         for (z=s; *z; s=z) {
 579                 for (   ; *s && isspace(*s); s++);
 580                 for (z=s; *z && !isspace(*z); z++);
 581                 tmp = *z;
 582                 *z = 0;
 583                 load_library(s);
 584                 *z = tmp;
 585         }
 586 }
 587
 588 static void make_global(struct dso *p)
 589 {
 590         for (; p; p=p->next) p->global = 1;
 591 }
 592
 593 static void reloc_all(struct dso *p)
 594 {
 595         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 596         for (; p; p=p->next) {
 597                 if (p->relocated) continue;
 598                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 599 #ifdef NEED_ARCH_RELOCS
 600                 do_arch_relocs(p, head);
 601 #endif
 602                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_JMPREL]), dyn[DT_PLTRELSZ],
 603                         2+(dyn[DT_PLTREL]==DT_RELA));
 604                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_REL]), dyn[DT_RELSZ], 2);
 605                 do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_RELA]), dyn[DT_RELASZ], 3);
 606                 p->relocated = 1;
 607         }
 608 }
 609
 610 static void free_all(struct dso *p)
 611 {
 612         struct dso *n;
 613         while (p) {
 614                 n = p->next;
 615                 if (p->map && p!=libc && p!=head) free(p);
 616                 p = n;
 617         }
 618 }
 619
 620 static size_t find_dyn(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride)
 621 {
 622         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride))
 623                 if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
 624                         return ph->p_vaddr;
 625         return 0;
 626 }
 627
 628 static void find_map_range(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride, struct dso *p)
 629 {
 630         size_t min_addr = -1, max_addr = 0;
 631         for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride)) {
 632                 if (ph->p_type != PT_LOAD) continue;
 633                 if (ph->p_vaddr < min_addr)
 634                         min_addr = ph->p_vaddr;
 635                 if (ph->p_vaddr+ph->p_memsz > max_addr)
 636                         max_addr = ph->p_vaddr+ph->p_memsz;
 637         }
 638         min_addr &= -PAGE_SIZE;
 639         max_addr = (max_addr + PAGE_SIZE-1) & -PAGE_SIZE;
 640         p->map = p->base + min_addr;
 641         p->map_len = max_addr - min_addr;
 642 }
 643
 644 static void do_init_fini(struct dso *p)
 645 {
 646         size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
 647         for (; p; p=p->prev) {
 648                 if (p->constructed) return;
 649                 decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
 650                 if (dyn[0] & (1<<DT_FINI))
 651                         atexit((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_FINI]));
 652                 if (dyn[0] & (1<<DT_INIT))
 653                         ((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_INIT]))();
 654                 p->constructed = 1;
 655         }
 656 }
 657
 658 void _dl_debug_state(void)
 659 {
 660 }
 661
 662 void *__copy_tls(unsigned char *mem)
 663 {
 664         struct dso *p;
 665         void **dtv = (void *)mem;
 666         dtv[0] = (void *)tls_cnt;
 667         mem = (void *)(dtv + tls_cnt + 1);
 668         for (p=tail; p; p=p->prev) {
 669                 if (!p->tls_id) continue;
 670                 mem += -p->tls_len & (4*sizeof(size_t)-1);
 671                 mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem)
 672                         & (p->tls_align-1);
 673                 dtv[p->tls_id] = mem;
 674                 memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_len);
 675                 mem += p->tls_size;
 676         }
 677         ((pthread_t)mem)->dtv = dtv;
 678         return mem;
 679 }
 680
 681 void *__tls_get_addr(size_t *v)
 682 {
 683         pthread_t self = __pthread_self();
 684         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]])
 685                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 686
 687         /* Block signals to make accessing new TLS async-signal-safe */
 688         sigset_t set;
 689         sigfillset(&set);
 690         pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, &set);
 691         if (self->dtv && v[0]<=(size_t)self->dtv[0] && self->dtv[v[0]]) {
 692                 pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 693                 return (char *)self->dtv[v[0]]+v[1];
 694         }
 695
 696         /* This is safe without any locks held because, if the caller
 697          * is able to request the Nth entry of the DTV, the DSO list
 698          * must be valid at least that far out and it was synchronized
 699          * at program startup or by an already-completed call to dlopen. */
 700         struct dso *p;
 701         for (p=head; p->tls_id != v[0]; p=p->next);
 702
 703         /* Get new DTV space from new DSO if needed */
 704         if (!self->dtv || v[0] > (size_t)self->dtv[0]) {
 705                 void **newdtv = p->new_dtv +
 706                         (v[0]+1)*sizeof(void *)*a_fetch_add(&p->new_dtv_idx,1);
 707                 if (self->dtv) memcpy(newdtv, self->dtv,
 708                         ((size_t)self->dtv[0]+1) * sizeof(void *));
 709                 newdtv[0] = (void *)v[0];
 710                 self->dtv = newdtv;
 711         }
 712
 713         /* Get new TLS memory from new DSO */
 714         unsigned char *mem = p->new_tls +
 715                 (p->tls_size + p->tls_align) * a_fetch_add(&p->new_tls_idx,1);
 716         mem += ((uintptr_t)p->tls_image - (uintptr_t)mem) & (p->tls_align-1);
 717         self->dtv[v[0]] = mem;
 718         memcpy(mem, p->tls_image, p->tls_size);
 719         pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, 0);
 720         return mem + v[1];
 721 }
 722
 723 void *__dynlink(int argc, char **argv)
 724 {
 725         size_t aux[AUX_CNT] = {0};
 726         size_t i;
 727         Phdr *phdr;
 728         Ehdr *ehdr;
 729         static struct dso builtin_dsos[3];
 730         struct dso *const app = builtin_dsos+0;
 731         struct dso *const lib = builtin_dsos+1;
 732         struct dso *const vdso = builtin_dsos+2;
 733         char *env_preload=0;
 734         size_t vdso_base;
 735
 736         /* Find aux vector just past environ[] */
 737         for (i=argc+1; argv[i]; i++)
 738                 if (!memcmp(argv[i], "LD_LIBRARY_PATH=", 16))
 739                         env_path = argv[i]+16;
 740                 else if (!memcmp(argv[i], "LD_PRELOAD=", 11))
 741                         env_preload = argv[i]+11;
 742         auxv = (void *)(argv+i+1);
 743
 744         decode_vec(auxv, aux, AUX_CNT);
 745
 746         /* Only trust user/env if kernel says we're not suid/sgid */
 747         if ((aux[0]&0x7800)!=0x7800 || aux[AT_UID]!=aux[AT_EUID]
 748           || aux[AT_GID]!=aux[AT_EGID] || aux[AT_SECURE]) {
 749                 env_path = 0;
 750                 env_preload = 0;
 751         }
 752
 753         /* If the dynamic linker was invoked as a program itself, AT_BASE
 754          * will not be set. In that case, we assume the base address is
 755          * the start of the page containing the PHDRs; I don't know any
 756          * better approach... */
 757         if (!aux[AT_BASE]) {
 758                 aux[AT_BASE] = aux[AT_PHDR] & -PAGE_SIZE;
 759                 aux[AT_PHDR] = aux[AT_PHENT] = aux[AT_PHNUM] = 0;
 760         }
 761
 762         /* The dynamic linker load address is passed by the kernel
 763          * in the AUX vector, so this is easy. */
 764         lib->base = (void *)aux[AT_BASE];
 765         lib->name = lib->shortname = "libc.so";
 766         lib->global = 1;
 767         ehdr = (void *)lib->base;
 768         find_map_range((void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 769                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize, lib);
 770         lib->dynv = (void *)(lib->base + find_dyn(
 771                 (void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
 772                 ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize));
 773         decode_dyn(lib);
 774
 775         if (aux[AT_PHDR]) {
 776                 size_t interp_off = 0;
 777                 size_t tls_image = 0;
 778                 /* Find load address of the main program, via AT_PHDR vs PT_PHDR. */
 779                 phdr = (void *)aux[AT_PHDR];
 780                 for (i=aux[AT_PHNUM]; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + aux[AT_PHENT])) {
 781                         if (phdr->p_type == PT_PHDR)
 782                                 app->base = (void *)(aux[AT_PHDR] - phdr->p_vaddr);
 783                         else if (phdr->p_type == PT_INTERP)
 784                                 interp_off = (size_t)phdr->p_vaddr;
 785                         else if (phdr->p_type == PT_TLS) {
 786                                 tls_image = phdr->p_vaddr;
 787                                 app->tls_len = phdr->p_filesz;
 788                                 app->tls_size = phdr->p_memsz;
 789                                 app->tls_align = phdr->p_align;
 790                         }
 791                 }
 792                 if (app->tls_size) app->tls_image = (char *)app->base + tls_image;
 793                 if (interp_off) lib->name = (char *)app->base + interp_off;
 794                 app->name = argv[0];
 795                 app->dynv = (void *)(app->base + find_dyn(
 796                         (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT]));
 797                 find_map_range((void *)aux[AT_PHDR],
 798                         aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT], app);
 799         } else {
 800                 int fd;
 801                 char *ldname = argv[0];
 802                 size_t dyno, l = strlen(ldname);
 803                 if (l >= 3 && !strcmp(ldname+l-3, "ldd")) ldd_mode = 1;
 804                 *argv++ = (void *)-1;
 805                 if (argv[0] && !strcmp(argv[0], "--")) *argv++ = (void *)-1;
 806                 if (!argv[0]) {
 807                         dprintf(2, "musl libc/dynamic program loader\n");
 808                         dprintf(2, "usage: %s pathname%s\n", ldname,
 809                                 ldd_mode ? "" : " [args]");
 810                         _exit(1);
 811                 }
 812                 fd = open(argv[0], O_RDONLY);
 813                 if (fd < 0) {
 814                         dprintf(2, "%s: cannot load %s: %s\n", ldname, argv[0], strerror(errno));
 815                         _exit(1);
 816                 }
 817                 runtime = 1;
 818                 ehdr = (void *)map_library(fd, app);
 819                 if (!ehdr) {
 820                         dprintf(2, "%s: %s: Not a valid dynamic program\n", ldname, argv[0]);
 821                         _exit(1);
 822                 }
 823                 runtime = 0;
 824                 close(fd);
 825                 lib->name = ldname;
 826                 app->name = argv[0];
 827                 aux[AT_ENTRY] = ehdr->e_entry;
 828         }
 829         if (app->tls_size) {
 830                 app->tls_id = ++tls_cnt;
 831                 tls_size += app->tls_size+app->tls_align + 8*sizeof(size_t)-1
 832                         & -4*sizeof(size_t);
 833         }
 834         app->global = 1;
 835         app->constructed = 1;
 836         decode_dyn(app);
 837
 838         /* Attach to vdso, if provided by the kernel */
 839         if (search_vec(auxv, &vdso_base, AT_SYSINFO_EHDR)) {
 840                 ehdr = (void *)vdso_base;
 841                 phdr = (void *)(vdso_base + ehdr->e_phoff);
 842                 for (i=ehdr->e_phnum; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + ehdr->e_phentsize)) {
 843                         if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC)
 844                                 vdso->dynv = (void *)(vdso_base + phdr->p_offset);
 845                         if (phdr->p_type == PT_LOAD)
 846                                 vdso->base = (void *)(vdso_base - phdr->p_vaddr + phdr->p_offset);
 847                 }
 848                 vdso->name = vdso->shortname = "linux-gate.so.1";
 849                 vdso->global = 1;
 850                 decode_dyn(vdso);
 851                 vdso->prev = lib;
 852                 lib->next = vdso;
 853         }
 854
 855         /* Initial dso chain consists only of the app. We temporarily
 856          * append the dynamic linker/libc so we can relocate it, then
 857          * restore the initial chain in preparation for loading third
 858          * party libraries (preload/needed). */
 859         head = tail = app;
 860         libc = lib;
 861         app->next = lib;
 862         reloc_all(lib);
 863         app->next = 0;
 864
 865         /* PAST THIS POINT, ALL LIBC INTERFACES ARE FULLY USABLE. */
 866
 867         /* Donate unused parts of app and library mapping to malloc */
 868         reclaim_gaps(app->base, (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHENT], aux[AT_PHNUM]);
 869         ehdr = (void *)lib->base;
 870         reclaim_gaps(lib->base, (void *)(lib->base+ehdr->e_phoff),
 871                 ehdr->e_phentsize, ehdr->e_phnum);
 872
 873         /* Load preload/needed libraries, add their symbols to the global
 874          * namespace, and perform all remaining relocations. The main
 875          * program must be relocated LAST since it may contain copy
 876          * relocations which depend on libraries' relocations. */
 877         if (env_preload) load_preload(env_preload);
 878         load_deps(app);
 879         make_global(app);
 880
 881         /* Make an initial pass setting up TLS before performing relocs.
 882          * This provides the TP-based offset of each DSO's TLS for
 883          * use in TP-relative relocations. After relocations, we need
 884          * to copy the TLS images again in case they had relocs. */
 885         tls_size += sizeof(struct pthread) + 4*sizeof(size_t);
 886         __libc.tls_size = tls_size;
 887         if (tls_cnt) {
 888                 struct dso *p;
 889                 void *mem = mmap(0, __libc.tls_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 890                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, -1, 0);
 891                 if (mem==MAP_FAILED ||
 892                     !__install_initial_tls(__copy_tls(mem))) {
 893                         dprintf(2, "%s: Error getting %zu bytes thread-local storage: %m\n",
 894                                 argv[0], tls_size);
 895                         _exit(127);
 896                 }
 897                 for (p=head; p; p=p->next) {
 898                         if (!p->tls_id) continue;
 899                         p->tls_offset = (char *)__pthread_self()
 900                                 - (char *)__pthread_self()->dtv[p->tls_id];
 901                 }
 902         }
 903
 904         reloc_all(app->next);
 905         reloc_all(app);
 906
 907         /* The initial DTV is located at the base of the memory
 908          * allocated for TLS. Repeat copying TLS to pick up relocs. */
 909         if (tls_cnt) __copy_tls((void *)__pthread_self()->dtv);
 910
 911         if (ldso_fail) _exit(127);
 912         if (ldd_mode) _exit(0);
 913
 914         /* Switch to runtime mode: any further failures in the dynamic
 915          * linker are a reportable failure rather than a fatal startup
 916          * error. If the dynamic loader (dlopen) will not be used, free
 917          * all memory used by the dynamic linker. */
 918         runtime = 1;
 919
 920 #ifndef DYNAMIC_IS_RO
 921         for (i=0; app->dynv[i]; i+=2)
 922                 if (app->dynv[i]==DT_DEBUG)
 923                         app->dynv[i+1] = (size_t)&debug;
 924 #endif
 925         debug.ver = 1;
 926         debug.bp = _dl_debug_state;
 927         debug.head = head;
 928         debug.base = lib->base;
 929         debug.state = 0;
 930         _dl_debug_state();
 931
 932         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
 933
 934         do_init_fini(tail);
 935
 936         errno = 0;
 937         return (void *)aux[AT_ENTRY];
 938 }
 939
 940 void *dlopen(const char *file, int mode)
 941 {
 942         struct dso *volatile p, *orig_tail, *next;
 943         size_t orig_tls_cnt;
 944         size_t i;
 945         int cs;
 946
 947         if (!file) return head;
 948
 949         pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
 950         pthread_rwlock_wrlock(&lock);
 951         __inhibit_ptc();
 952
 953         p = 0;
 954         orig_tls_cnt = tls_cnt;
 955         orig_tail = tail;
 956
 957         if (setjmp(rtld_fail)) {
 958                 /* Clean up anything new that was (partially) loaded */
 959                 if (p && p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 960                         if (p->deps[i]->global < 0)
 961                                 p->deps[i]->global = 0;
 962                 for (p=orig_tail->next; p; p=next) {
 963                         next = p->next;
 964                         munmap(p->map, p->map_len);
 965                         free(p->deps);
 966                         free(p);
 967                 }
 968                 tls_cnt = orig_tls_cnt;
 969                 tls_size = __libc.tls_size;
 970                 tail = orig_tail;
 971                 tail->next = 0;
 972                 p = 0;
 973                 errflag = 1;
 974                 goto end;
 975         } else p = load_library(file);
 976
 977         if (!p) {
 978                 snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
 979                         "Error loading shared library %s: %m", file);
 980                 errflag = 1;
 981                 goto end;
 982         }
 983
 984         /* First load handling */
 985         if (!p->deps) {
 986                 load_deps(p);
 987                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 988                         if (!p->deps[i]->global)
 989                                 p->deps[i]->global = -1;
 990                 if (!p->global) p->global = -1;
 991                 reloc_all(p);
 992                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
 993                         if (p->deps[i]->global < 0)
 994                                 p->deps[i]->global = 0;
 995                 if (p->global < 0) p->global = 0;
 996         }
 997
 998         if (mode & RTLD_GLOBAL) {
 999                 if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++)
1000                         p->deps[i]->global = 1;
1001                 p->global = 1;
1002         }
1003
1004         __libc.tls_size = tls_size;
1005
1006         if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
1007
1008         _dl_debug_state();
1009
1010         do_init_fini(tail);
1011 end:
1012         __release_ptc();
1013         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1014         pthread_setcancelstate(cs, 0);
1015         return p;
1016 }
1017
1018 static void *do_dlsym(struct dso *p, const char *s, void *ra)
1019 {
1020         size_t i;
1021         uint32_t h = 0, gh = 0;
1022         Sym *sym;
1023         if (p == head || p == RTLD_DEFAULT || p == RTLD_NEXT) {
1024                 if (p == RTLD_NEXT) {
1025                         for (p=head; p && (unsigned char *)ra-p->map>p->map_len; p=p->next);
1026                         if (!p) p=head;
1027                 }
1028                 struct symdef def = find_sym(p->next, s, 0);
1029                 if (!def.sym) goto failed;
1030                 return def.dso->base + def.sym->st_value;
1031         }
1032         if (p->ghashtab) {
1033                 gh = gnu_hash(s);
1034                 sym = gnu_lookup(s, gh, p);
1035         } else {
1036                 h = sysv_hash(s);
1037                 sym = sysv_lookup(s, h, p);
1038         }
1039         if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1040                 return p->base + sym->st_value;
1041         if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++) {
1042                 if (p->deps[i]->ghashtab) {
1043                         if (!gh) gh = gnu_hash(s);
1044                         sym = gnu_lookup(s, gh, p->deps[i]);
1045                 } else {
1046                         if (!h) h = sysv_hash(s);
1047                         sym = sysv_lookup(s, h, p->deps[i]);
1048                 }
1049                 if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
1050                         return p->deps[i]->base + sym->st_value;
1051         }
1052 failed:
1053         errflag = 1;
1054         snprintf(errbuf, sizeof errbuf, "Symbol not found: %s", s);
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 int __dladdr(void *addr, Dl_info *info)
1059 {
1060         struct dso *p;
1061         Sym *sym;
1062         uint32_t nsym;
1063         char *strings;
1064         size_t i;
1065         void *best = 0;
1066         char *bestname;
1067
1068         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1069         for (p=head; p && (unsigned char *)addr-p->map>p->map_len; p=p->next);
1070         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1071
1072         if (!p) return 0;
1073
1074         sym = p->syms;
1075         strings = p->strings;
1076         if (p->hashtab) {
1077                 nsym = p->hashtab[1];
1078         } else {
1079                 uint32_t *buckets;
1080                 uint32_t *hashval;
1081                 buckets = p->ghashtab + 4 + (p->ghashtab[2]*sizeof(size_t)/4);
1082                 sym += p->ghashtab[1];
1083                 for (i = 0; i < p->ghashtab[0]; i++) {
1084                         if (buckets[i] > nsym)
1085                                 nsym = buckets[i];
1086                 }
1087                 if (nsym) {
1088                         nsym -= p->ghashtab[1];
1089                         hashval = buckets + p->ghashtab[0] + nsym;
1090                         do nsym++;
1091                         while (!(*hashval++ & 1));
1092                 }
1093         }
1094
1095         for (; nsym; nsym--, sym++) {
1096                 if (sym->st_shndx && sym->st_value
1097                  && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
1098                  && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
1099                         void *symaddr = p->base + sym->st_value;
1100                         if (symaddr > addr || symaddr < best)
1101                                 continue;
1102                         best = symaddr;
1103                         bestname = strings + sym->st_name;
1104                         if (addr == symaddr)
1105                                 break;
1106                 }
1107         }
1108
1109         if (!best) return 0;
1110
1111         info->dli_fname = p->name;
1112         info->dli_fbase = p->base;
1113         info->dli_sname = bestname;
1114         info->dli_saddr = best;
1115
1116         return 1;
1117 }
1118
1119 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1120 {
1121         void *res;
1122         pthread_rwlock_rdlock(&lock);
1123         res = do_dlsym(p, s, ra);
1124         pthread_rwlock_unlock(&lock);
1125         return res;
1126 }
1127 #else
1128 void *dlopen(const char *file, int mode)
1129 {
1130         return 0;
1131 }
1132 void *__dlsym(void *restrict p, const char *restrict s, void *restrict ra)
1133 {
1134         return 0;
1135 }
1136 int __dladdr (void *addr, Dl_info *info)
1137 {
1138         return 0;
1139 }
1140 #endif
1141
1142 char *dlerror()
1143 {
1144         if (!errflag) return 0;
1145         errflag = 0;
1146         return errbuf;
1147 }
1148
1149 int dlclose(void *p)
1150 {
1151         return 0;
1152 }