add gnu hash support in the dynamic linker
[musl] / src / ldso / dynlink.c
index 62dd9db..d7d6800 100644 (file)
 #include <elf.h>
 #include <setjmp.h>
 #include <pthread.h>
+#include <ctype.h>
 #include <dlfcn.h>
 
-#include "reloc.h"
+static int errflag;
+static char errbuf[128];
+
+#ifdef SHARED
 
 #if ULONG_MAX == 0xffffffff
 typedef Elf32_Ehdr Ehdr;
@@ -32,34 +36,55 @@ typedef Elf64_Sym Sym;
 #define R_SYM(x) ((x)>>32)
 #endif
 
-struct dso
-{
+struct debug {
+       int ver;
+       void *head;
+       void (*bp)(void);
+       int state;
+       void *base;
+};
+
+struct dso {
+       unsigned char *base;
+       char *name;
+       size_t *dynv;
        struct dso *next, *prev;
+
        int refcnt;
-       size_t *dynv;
        Sym *syms;
        uint32_t *hashtab;
+       uint32_t *ghashtab;
        char *strings;
-       unsigned char *base;
        unsigned char *map;
        size_t map_len;
        dev_t dev;
        ino_t ino;
-       int global;
-       int relocated;
+       signed char global;
+       char relocated;
+       char constructed;
        struct dso **deps;
-       char *name;
+       char *shortname;
        char buf[];
 };
 
+#include "reloc.h"
+
+void __init_ssp(size_t *);
+
 static struct dso *head, *tail, *libc;
-static char *env_path, *sys_path;
+static char *env_path, *sys_path, *r_path;
 static int rtld_used;
+static int ssp_used;
 static int runtime;
+static int ldd_mode;
+static int ldso_fail;
 static jmp_buf rtld_fail;
 static pthread_rwlock_t lock;
+static struct debug debug;
+
+struct debug *_dl_debug_addr = &debug;
 
-#define AUX_CNT 15
+#define AUX_CNT 24
 #define DYN_CNT 34
 
 static void decode_vec(size_t *v, size_t *a, size_t cnt)
@@ -71,8 +96,17 @@ static void decode_vec(size_t *v, size_t *a, size_t cnt)
        }
 }
 
-static uint32_t hash(const char *s)
+static int search_vec(size_t *v, size_t *r, size_t key)
 {
+       for (; v[0]!=key; v+=2)
+               if (!v[0]) return 0;
+       *r = v[1];
+       return 1;
+}
+
+static uint32_t sysv_hash(const char *s0)
+{
+       const unsigned char *s = (void *)s0;
        uint_fast32_t h = 0;
        while (*s) {
                h = 16*h + *s++;
@@ -81,9 +115,21 @@ static uint32_t hash(const char *s)
        return h & 0xfffffff;
 }
 
-static Sym *lookup(const char *s, uint32_t h, Sym *syms, uint32_t *hashtab, char *strings)
+static uint32_t gnu_hash(const char *s0)
+{
+       const unsigned char *s = (void *)s0;
+       uint_fast32_t h = 5381;
+       for (; *s; s++)
+               h = h*33 + *s;
+       return h;
+}
+
+static Sym *sysv_lookup(const char *s, uint32_t h, struct dso *dso)
 {
        size_t i;
+       Sym *syms = dso->syms;
+       uint32_t *hashtab = dso->hashtab;
+       char *strings = dso->strings;
        for (i=hashtab[2+h%hashtab[0]]; i; i=hashtab[2+hashtab[0]+i]) {
                if (!strcmp(s, strings+syms[i].st_name))
                        return syms+i;
@@ -91,26 +137,77 @@ static Sym *lookup(const char *s, uint32_t h, Sym *syms, uint32_t *hashtab, char
        return 0;
 }
 
+static Sym *gnu_lookup(const char *s, uint32_t h1, struct dso *dso)
+{
+       Sym *sym;
+       char *strings;
+       uint32_t *hashtab = dso->ghashtab;
+       uint32_t nbuckets = hashtab[0];
+       uint32_t *buckets = hashtab + 4 + hashtab[2]*(sizeof(size_t)/4);
+       uint32_t h2;
+       uint32_t *hashval;
+       uint32_t n = buckets[h1 % nbuckets];
+
+       if (!n) return 0;
+
+       strings = dso->strings;
+       sym = dso->syms + n;
+       hashval = buckets + nbuckets + (n - hashtab[1]);
+
+       for (h1 |= 1; ; sym++) {
+               h2 = *hashval++;
+               if ((h1 == (h2|1)) && !strcmp(s, strings + sym->st_name))
+                       return sym;
+               if (h2 & 1) break;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
 #define OK_TYPES (1<<STT_NOTYPE | 1<<STT_OBJECT | 1<<STT_FUNC | 1<<STT_COMMON)
+#define OK_BINDS (1<<STB_GLOBAL | 1<<STB_WEAK)
 
 static void *find_sym(struct dso *dso, const char *s, int need_def)
 {
-       uint32_t h = hash(s);
-       if (h==0x6b366be && !strcmp(s, "dlopen")) rtld_used = 1;
-       if (h==0x6b3afd && !strcmp(s, "dlsym")) rtld_used = 1;
+       uint32_t h = 0, gh = 0;
+       void *def = 0;
+       if (dso->ghashtab) {
+               gh = gnu_hash(s);
+               if (gh == 0xf9040207 && !strcmp(s, "dlopen")) rtld_used = 1;
+               if (gh == 0xf4dc4ae && !strcmp(s, "dlsym")) rtld_used = 1;
+               if (gh == 0x1f4039c9 && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
+       } else {
+               h = sysv_hash(s);
+               if (h == 0x6b366be && !strcmp(s, "dlopen")) rtld_used = 1;
+               if (h == 0x6b3afd && !strcmp(s, "dlsym")) rtld_used = 1;
+               if (h == 0x595a4cc && !strcmp(s, "__stack_chk_fail")) ssp_used = 1;
+       }
        for (; dso; dso=dso->next) {
                Sym *sym;
                if (!dso->global) continue;
-               sym = lookup(s, h, dso->syms, dso->hashtab, dso->strings);
+               if (dso->ghashtab) {
+                       if (!gh) gh = gnu_hash(s);
+                       sym = gnu_lookup(s, gh, dso);
+               } else {
+                       if (!h) h = sysv_hash(s);
+                       sym = sysv_lookup(s, h, dso);
+               }
                if (sym && (!need_def || sym->st_shndx) && sym->st_value
-                && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
-                       return dso->base + sym->st_value;
+                && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES)
+                && (1<<(sym->st_info>>4) & OK_BINDS)) {
+                       if (def && sym->st_info>>4 == STB_WEAK) continue;
+                       def = dso->base + sym->st_value;
+                       if (sym->st_info>>4 == STB_GLOBAL) break;
+               }
        }
-       return 0;
+       return def;
 }
 
-static void do_relocs(unsigned char *base, size_t *rel, size_t rel_size, size_t stride, Sym *syms, char *strings, struct dso *dso)
+static void do_relocs(struct dso *dso, size_t *rel, size_t rel_size, size_t stride)
 {
+       unsigned char *base = dso->base;
+       Sym *syms = dso->syms;
+       char *strings = dso->strings;
        Sym *sym;
        const char *name;
        size_t sym_val, sym_size;
@@ -126,19 +223,56 @@ static void do_relocs(unsigned char *base, size_t *rel, size_t rel_size, size_t
                if (sym_index) {
                        sym = syms + sym_index;
                        name = strings + sym->st_name;
-                       ctx = IS_COPY(type) ? dso->next : dso;
+                       ctx = IS_COPY(type) ? head->next : head;
                        sym_val = (size_t)find_sym(ctx, name, IS_PLT(type));
                        if (!sym_val && sym->st_info>>4 != STB_WEAK) {
+                               snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
+                                       "Error relocating %s: %s: symbol not found",
+                                       dso->name, name);
                                if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
-                               dprintf(2, "%s: symbol not found\n", name);
-                               _exit(127);
+                               dprintf(2, "%s\n", errbuf);
+                               ldso_fail = 1;
+                               continue;
                        }
                        sym_size = sym->st_size;
+               } else {
+                       sym_val = sym_size = 0;
                }
                do_single_reloc(reloc_addr, type, sym_val, sym_size, base, rel[2]);
        }
 }
 
+/* A huge hack: to make up for the wastefulness of shared libraries
+ * needing at least a page of dirty memory even if they have no global
+ * data, we reclaim the gaps at the beginning and end of writable maps
+ * and "donate" them to the heap by setting up minimal malloc
+ * structures and then freeing them. */
+
+static void reclaim(unsigned char *base, size_t start, size_t end)
+{
+       size_t *a, *z;
+       start = start + 6*sizeof(size_t)-1 & -4*sizeof(size_t);
+       end = (end & -4*sizeof(size_t)) - 2*sizeof(size_t);
+       if (start>end || end-start < 4*sizeof(size_t)) return;
+       a = (size_t *)(base + start);
+       z = (size_t *)(base + end);
+       a[-2] = 1;
+       a[-1] = z[0] = end-start + 2*sizeof(size_t) | 1;
+       z[1] = 1;
+       free(a);
+}
+
+static void reclaim_gaps(unsigned char *base, Phdr *ph, size_t phent, size_t phcnt)
+{
+       for (; phcnt--; ph=(void *)((char *)ph+phent)) {
+               if (ph->p_type!=PT_LOAD) continue;
+               if ((ph->p_flags&(PF_R|PF_W))!=(PF_R|PF_W)) continue;
+               reclaim(base, ph->p_vaddr & -PAGE_SIZE, ph->p_vaddr);
+               reclaim(base, ph->p_vaddr+ph->p_memsz,
+                       ph->p_vaddr+ph->p_memsz+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE);
+       }
+}
+
 static void *map_library(int fd, size_t *lenp, unsigned char **basep, size_t *dynp)
 {
        Ehdr buf[(896+sizeof(Ehdr))/sizeof(Ehdr)];
@@ -189,7 +323,7 @@ static void *map_library(int fd, size_t *lenp, unsigned char **basep, size_t *dy
         * the length of the file. This is okay because we will not
         * use the invalid part; we just need to reserve the right
         * amount of virtual address space to map over later. */
-       map = mmap(0, map_len, prot, MAP_PRIVATE, fd, off_start);
+       map = mmap((void *)addr_min, map_len, prot, MAP_PRIVATE, fd, off_start);
        if (map==MAP_FAILED) return 0;
        base = map - addr_min;
        ph = (void *)((char *)buf + eh->e_phoff);
@@ -203,29 +337,35 @@ static void *map_library(int fd, size_t *lenp, unsigned char **basep, size_t *dy
                prot = (((ph->p_flags&PF_R) ? PROT_READ : 0) |
                        ((ph->p_flags&PF_W) ? PROT_WRITE: 0) |
                        ((ph->p_flags&PF_X) ? PROT_EXEC : 0));
-               if (mmap(base+this_min, this_max-this_min, prot, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, fd, off_start) == MAP_FAILED) {
-                       munmap(map, map_len);
-                       return 0;
-               }
+               if (mmap(base+this_min, this_max-this_min, prot, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, fd, off_start) == MAP_FAILED)
+                       goto error;
                if (ph->p_memsz > ph->p_filesz) {
                        size_t brk = (size_t)base+ph->p_vaddr+ph->p_filesz;
                        size_t pgbrk = brk+PAGE_SIZE-1 & -PAGE_SIZE;
                        memset((void *)brk, 0, pgbrk-brk & PAGE_SIZE-1);
-                       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) {
-                               munmap(map, map_len);
-                               return 0;
-                       }
+                       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)
+                               goto error;
                }
        }
+       for (i=0; ((size_t *)(base+dyn))[i]; i+=2)
+               if (((size_t *)(base+dyn))[i]==DT_TEXTREL) {
+                       if (mprotect(map, map_len, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC) < 0)
+                               goto error;
+                       break;
+               }
+       if (!runtime) reclaim_gaps(base, (void *)((char *)buf + eh->e_phoff),
+               eh->e_phentsize, eh->e_phnum);
        *lenp = map_len;
        *basep = base;
        *dynp = dyn;
        return map;
+error:
+       munmap(map, map_len);
+       return 0;
 }
 
-static int path_open(const char *name, const char *search)
+static int path_open(const char *name, const char *search, char *buf, size_t buf_size)
 {
-       char buf[2*NAME_MAX+2];
        const char *s=search, *z;
        int l, fd;
        for (;;) {
@@ -233,18 +373,31 @@ static int path_open(const char *name, const char *search)
                if (!*s) return -1;
                z = strchr(s, ':');
                l = z ? z-s : strlen(s);
-               snprintf(buf, sizeof buf, "%.*s/%s", l, s, name);
+               snprintf(buf, buf_size, "%.*s/%s", l, s, name);
                if ((fd = open(buf, O_RDONLY))>=0) return fd;
                s += l;
        }
 }
 
+static void decode_dyn(struct dso *p)
+{
+       size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
+       decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
+       p->syms = (void *)(p->base + dyn[DT_SYMTAB]);
+       p->strings = (void *)(p->base + dyn[DT_STRTAB]);
+       if (dyn[0]&(1<<DT_HASH))
+               p->hashtab = (void *)(p->base + dyn[DT_HASH]);
+       if (search_vec(p->dynv, dyn, DT_GNU_HASH))
+               p->ghashtab = (void *)(p->base + *dyn);
+}
+
 static struct dso *load_library(const char *name)
 {
+       char buf[2*NAME_MAX+2];
+       const char *pathname;
        unsigned char *base, *map;
        size_t dyno, map_len;
        struct dso *p;
-       size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
        int fd;
        struct stat st;
 
@@ -260,25 +413,27 @@ static struct dso *load_library(const char *name)
                                if (!libc->prev) {
                                        tail->next = libc;
                                        libc->prev = tail;
-                                       tail = libc;
+                                       tail = libc->next ? libc->next : libc;
                                }
                                return libc;
                        }
                }
        }
-       /* Search for the name to see if it's already loaded */
-       for (p=head->next; p; p=p->next) {
-               if (!strcmp(p->name, name)) {
-                       p->refcnt++;
-                       return p;
-               }
-       }
        if (strchr(name, '/')) {
+               pathname = name;
                fd = open(name, O_RDONLY);
        } else {
+               /* Search for the name to see if it's already loaded */
+               for (p=head->next; p; p=p->next) {
+                       if (p->shortname && !strcmp(p->shortname, name)) {
+                               p->refcnt++;
+                               return p;
+                       }
+               }
                if (strlen(name) > NAME_MAX) return 0;
                fd = -1;
-               if (env_path) fd = path_open(name, env_path);
+               if (r_path) fd = path_open(name, r_path, buf, sizeof buf);
+               if (fd < 0 && env_path) fd = path_open(name, env_path, buf, sizeof buf);
                if (fd < 0) {
                        if (!sys_path) {
                                FILE *f = fopen(ETC_LDSO_PATH, "r");
@@ -288,9 +443,10 @@ static struct dso *load_library(const char *name)
                                        fclose(f);
                                }
                        }
-                       if (sys_path) fd = path_open(name, sys_path);
-                       else fd = path_open(name, "/lib:/usr/local/lib:/usr/lib");
+                       if (sys_path) fd = path_open(name, sys_path, buf, sizeof buf);
+                       else fd = path_open(name, "/lib:/usr/local/lib:/usr/lib", buf, sizeof buf);
                }
+               pathname = buf;
        }
        if (fd < 0) return 0;
        if (fstat(fd, &st) < 0) {
@@ -299,6 +455,10 @@ static struct dso *load_library(const char *name)
        }
        for (p=head->next; p; p=p->next) {
                if (p->dev == st.st_dev && p->ino == st.st_ino) {
+                       /* If this library was previously loaded with a
+                        * pathname but a search found the same inode,
+                        * setup its shortname so it can be found by name. */
+                       if (!p->shortname) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
                        close(fd);
                        p->refcnt++;
                        return p;
@@ -307,7 +467,7 @@ static struct dso *load_library(const char *name)
        map = map_library(fd, &map_len, &base, &dyno);
        close(fd);
        if (!map) return 0;
-       p = calloc(1, sizeof *p + strlen(name) + 1);
+       p = calloc(1, sizeof *p + strlen(pathname) + 1);
        if (!p) {
                munmap(map, map_len);
                return 0;
@@ -317,21 +477,22 @@ static struct dso *load_library(const char *name)
        p->map_len = map_len;
        p->base = base;
        p->dynv = (void *)(base + dyno);
-       decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
+       decode_dyn(p);
 
-       p->syms = (void *)(base + dyn[DT_SYMTAB]);
-       p->hashtab = (void *)(base + dyn[DT_HASH]);
-       p->strings = (void *)(base + dyn[DT_STRTAB]);
        p->dev = st.st_dev;
        p->ino = st.st_ino;
        p->refcnt = 1;
        p->name = p->buf;
-       strcpy(p->name, name);
+       strcpy(p->name, pathname);
+       /* Add a shortname only if name arg was not an explicit pathname. */
+       if (pathname != name) p->shortname = strrchr(p->name, '/')+1;
 
        tail->next = p;
        p->prev = tail;
        tail = p;
 
+       if (ldd_mode) dprintf(1, "\t%s => %s (%p)\n", name, pathname, base);
+
        return p;
 }
 
@@ -340,14 +501,21 @@ static void load_deps(struct dso *p)
        size_t i, ndeps=0;
        struct dso ***deps = &p->deps, **tmp, *dep;
        for (; p; p=p->next) {
+               for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
+                       if (p->dynv[i] != DT_RPATH) continue;
+                       r_path = (void *)(p->strings + p->dynv[i+1]);
+               }
                for (i=0; p->dynv[i]; i+=2) {
                        if (p->dynv[i] != DT_NEEDED) continue;
                        dep = load_library(p->strings + p->dynv[i+1]);
                        if (!dep) {
-                               if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
-                               dprintf(2, "%s: %m (needed by %s)\n",
+                               snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
+                                       "Error loading shared library %s: %m (needed by %s)",
                                        p->strings + p->dynv[i+1], p->name);
-                               _exit(127);
+                               if (runtime) longjmp(rtld_fail, 1);
+                               dprintf(2, "%s\n", errbuf);
+                               ldso_fail = 1;
+                               continue;
                        }
                        if (runtime) {
                                tmp = realloc(*deps, sizeof(*tmp)*(ndeps+2));
@@ -357,6 +525,21 @@ static void load_deps(struct dso *p)
                                *deps = tmp;
                        }
                }
+               r_path = 0;
+       }
+}
+
+static void load_preload(char *s)
+{
+       int tmp;
+       char *z;
+       for (z=s; *z; s=z) {
+               for (   ; *s && isspace(*s); s++);
+               for (z=s; *z && !isspace(*z); z++);
+               tmp = *z;
+               *z = 0;
+               load_library(s);
+               *z = tmp;
        }
 }
 
@@ -371,12 +554,13 @@ static void reloc_all(struct dso *p)
        for (; p; p=p->next) {
                if (p->relocated) continue;
                decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
-               do_relocs(p->base, (void *)(p->base+dyn[DT_JMPREL]), dyn[DT_PLTRELSZ],
-                       2+(dyn[DT_PLTREL]==DT_RELA), p->syms, p->strings, head);
-               do_relocs(p->base, (void *)(p->base+dyn[DT_REL]), dyn[DT_RELSZ],
-                       2, p->syms, p->strings, head);
-               do_relocs(p->base, (void *)(p->base+dyn[DT_RELA]), dyn[DT_RELASZ],
-                       3, p->syms, p->strings, head);
+#ifdef NEED_ARCH_RELOCS
+               do_arch_relocs(p, head);
+#endif
+               do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_JMPREL]), dyn[DT_PLTRELSZ],
+                       2+(dyn[DT_PLTREL]==DT_RELA));
+               do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_REL]), dyn[DT_RELSZ], 2);
+               do_relocs(p, (void *)(p->base+dyn[DT_RELA]), dyn[DT_RELASZ], 3);
                p->relocated = 1;
        }
 }
@@ -391,91 +575,207 @@ static void free_all(struct dso *p)
        }
 }
 
-void *__dynlink(int argc, char **argv, size_t *got)
+static size_t find_dyn(Phdr *ph, size_t cnt, size_t stride)
+{
+       for (; cnt--; ph = (void *)((char *)ph + stride))
+               if (ph->p_type == PT_DYNAMIC)
+                       return ph->p_vaddr;
+       return 0;
+}
+
+static void do_init_fini(struct dso *p)
+{
+       size_t dyn[DYN_CNT] = {0};
+       for (; p; p=p->prev) {
+               if (p->constructed) return;
+               decode_vec(p->dynv, dyn, DYN_CNT);
+               if (dyn[0] & (1<<DT_FINI))
+                       atexit((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_FINI]));
+               if (dyn[0] & (1<<DT_INIT))
+                       ((void (*)(void))(p->base + dyn[DT_INIT]))();
+               p->constructed = 1;
+       }
+}
+
+void _dl_debug_state(void)
+{
+}
+
+void *__dynlink(int argc, char **argv)
 {
        size_t *auxv, aux[AUX_CNT] = {0};
-       size_t app_dyn[DYN_CNT] = {0};
-       size_t lib_dyn[DYN_CNT] = {0};
        size_t i;
        Phdr *phdr;
-       struct dso lib, app;
+       Ehdr *ehdr;
+       static struct dso builtin_dsos[3];
+       struct dso *const app = builtin_dsos+0;
+       struct dso *const lib = builtin_dsos+1;
+       struct dso *const vdso = builtin_dsos+2;
+       char *env_preload=0;
 
        /* Find aux vector just past environ[] */
        for (i=argc+1; argv[i]; i++)
                if (!memcmp(argv[i], "LD_LIBRARY_PATH=", 16))
                        env_path = argv[i]+16;
+               else if (!memcmp(argv[i], "LD_PRELOAD=", 11))
+                       env_preload = argv[i]+11;
        auxv = (void *)(argv+i+1);
 
        decode_vec(auxv, aux, AUX_CNT);
 
        /* Only trust user/env if kernel says we're not suid/sgid */
        if ((aux[0]&0x7800)!=0x7800 || aux[AT_UID]!=aux[AT_EUID]
-         || aux[AT_GID]!=aux[AT_EGID]) {
+         || aux[AT_GID]!=aux[AT_EGID] || aux[AT_SECURE]) {
                env_path = 0;
+               env_preload = 0;
        }
 
-       /* Relocate ldso's DYNAMIC pointer and load vector */
-       decode_vec((void *)(got[0] += aux[AT_BASE]), lib_dyn, DYN_CNT);
+       /* If the dynamic linker was invoked as a program itself, AT_BASE
+        * will not be set. In that case, we assume the base address is
+        * the start of the page containing the PHDRs; I don't know any
+        * better approach... */
+       if (!aux[AT_BASE]) {
+               aux[AT_BASE] = aux[AT_PHDR] & -PAGE_SIZE;
+               aux[AT_PHDR] = aux[AT_PHENT] = aux[AT_PHNUM] = 0;
+       }
 
-       /* Find the program image's DYNAMIC section and decode it */
-       phdr = (void *)aux[AT_PHDR];
-       for (i=aux[AT_PHNUM]; i--; phdr=(void *)((char *)phdr + aux[AT_PHENT])) {
-               if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC) {
-                       decode_vec((void *)phdr->p_vaddr, app_dyn, DYN_CNT);
-                       break;
+       /* The dynamic linker load address is passed by the kernel
+        * in the AUX vector, so this is easy. */
+       lib->base = (void *)aux[AT_BASE];
+       lib->name = lib->shortname = "libc.so";
+       lib->global = 1;
+       ehdr = (void *)lib->base;
+       lib->dynv = (void *)(lib->base + find_dyn(
+               (void *)(aux[AT_BASE]+ehdr->e_phoff),
+               ehdr->e_phnum, ehdr->e_phentsize));
+       decode_dyn(lib);
+
+       if (aux[AT_PHDR]) {
+               size_t interp_off = 0;
+               /* Find load address of the main program, via AT_PHDR vs PT_PHDR. */
+               phdr = (void *)aux[AT_PHDR];
+               for (i=aux[AT_PHNUM]; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + aux[AT_PHENT])) {
+                       if (phdr->p_type == PT_PHDR)
+                               app->base = (void *)(aux[AT_PHDR] - phdr->p_vaddr);
+                       else if (phdr->p_type == PT_INTERP)
+                               interp_off = (size_t)phdr->p_vaddr;
+               }
+               if (interp_off) lib->name = (char *)app->base + interp_off;
+               app->name = argv[0];
+               app->dynv = (void *)(app->base + find_dyn(
+                       (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHNUM], aux[AT_PHENT]));
+       } else {
+               int fd;
+               char *ldname = argv[0];
+               size_t dyno, l = strlen(ldname);
+               if (l >= 3 && !strcmp(ldname+l-3, "ldd")) ldd_mode = 1;
+               *argv++ = (void *)-1;
+               if (argv[0] && !strcmp(argv[0], "--")) *argv++ = (void *)-1;
+               if (!argv[0]) {
+                       dprintf(2, "musl libc/dynamic program loader\n");
+                       dprintf(2, "usage: %s pathname%s\n", ldname,
+                               ldd_mode ? "" : " [args]");
+                       _exit(1);
+               }
+               fd = open(argv[0], O_RDONLY);
+               if (fd < 0) {
+                       dprintf(2, "%s: cannot load %s: %s\n", ldname, argv[0], strerror(errno));
+                       _exit(1);
+               }
+               runtime = 1;
+               ehdr = (void *)map_library(fd, &app->map_len, &app->base, &dyno);
+               if (!ehdr) {
+                       dprintf(2, "%s: %s: Not a valid dynamic program\n", ldname, argv[0]);
+                       _exit(1);
+               }
+               runtime = 0;
+               close(fd);
+               lib->name = ldname;
+               app->name = argv[0];
+               app->dynv = (void *)(app->base + dyno);
+               aux[AT_ENTRY] = ehdr->e_entry;
+       }
+       app->global = 1;
+       app->constructed = 1;
+       decode_dyn(app);
+
+       /* Attach to vdso, if provided by the kernel */
+       for (i=0; auxv[i]; i+=2) {
+               size_t vdso_base = auxv[i+1];
+               if (auxv[i] != AT_SYSINFO_EHDR) continue;
+               ehdr = (void *)vdso_base;
+               phdr = (void *)(vdso_base + ehdr->e_phoff);
+               for (i=ehdr->e_phnum; i; i--, phdr=(void *)((char *)phdr + ehdr->e_phentsize)) {
+                       if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC)
+                               vdso->dynv = (void *)(vdso_base + phdr->p_offset);
+                       if (phdr->p_type == PT_LOAD)
+                               vdso->base = (void *)(vdso_base - phdr->p_vaddr + phdr->p_offset);
                }
+               vdso->name = vdso->shortname = "linux-gate.so.1";
+               vdso->global = 1;
+               decode_dyn(vdso);
+               vdso->prev = lib;
+               lib->next = vdso;
+               break;
        }
 
-       app = (struct dso){
-               .base = 0,
-               .strings = (void *)(app_dyn[DT_STRTAB]),
-               .hashtab = (void *)(app_dyn[DT_HASH]),
-               .syms = (void *)(app_dyn[DT_SYMTAB]),
-               .dynv = (void *)(phdr->p_vaddr),
-               .name = argv[0],
-               .global = 1,
-               .next = &lib
-       };
-
-       lib = (struct dso){
-               .base = (void *)aux[AT_BASE],
-               .strings = (void *)(aux[AT_BASE]+lib_dyn[DT_STRTAB]),
-               .hashtab = (void *)(aux[AT_BASE]+lib_dyn[DT_HASH]),
-               .syms = (void *)(aux[AT_BASE]+lib_dyn[DT_SYMTAB]),
-               .dynv = (void *)(got[0]),
-               .name = "libc.so",
-               .global = 1,
-               .relocated = 1
-       };
-
-       /* Relocate the dynamic linker/libc */
-       do_relocs((void *)aux[AT_BASE], (void *)(aux[AT_BASE]+lib_dyn[DT_REL]),
-               lib_dyn[DT_RELSZ], 2, lib.syms, lib.strings, &app);
-       do_relocs((void *)aux[AT_BASE], (void *)(aux[AT_BASE]+lib_dyn[DT_RELA]),
-               lib_dyn[DT_RELASZ], 3, lib.syms, lib.strings, &app);
-
-       /* At this point the standard library is fully functional */
-
-       head = tail = &app;
-       libc = &lib;
-       app.next = 0;
-       load_deps(head);
-
-       make_global(head);
-       reloc_all(head);
-
-       if (rtld_used) {
-               runtime = 1;
-               head->next->prev = malloc(sizeof *head);
-               *head->next->prev = *head;
-               head = head->next->prev;
-               libc->prev->next = malloc(sizeof *libc);
-               *libc->prev->next = *libc;
-               libc = libc->prev->next;
-               if (libc->next) libc->next->prev = libc;
-       } else {
+       /* Initial dso chain consists only of the app. We temporarily
+        * append the dynamic linker/libc so we can relocate it, then
+        * restore the initial chain in preparation for loading third
+        * party libraries (preload/needed). */
+       head = tail = app;
+       libc = lib;
+       app->next = lib;
+       reloc_all(lib);
+       app->next = 0;
+
+       /* PAST THIS POINT, ALL LIBC INTERFACES ARE FULLY USABLE. */
+
+       /* Donate unused parts of app and library mapping to malloc */
+       reclaim_gaps(app->base, (void *)aux[AT_PHDR], aux[AT_PHENT], aux[AT_PHNUM]);
+       ehdr = (void *)lib->base;
+       reclaim_gaps(lib->base, (void *)(lib->base+ehdr->e_phoff),
+               ehdr->e_phentsize, ehdr->e_phnum);
+
+       /* Load preload/needed libraries, add their symbols to the global
+        * namespace, and perform all remaining relocations. The main
+        * program must be relocated LAST since it may contain copy
+        * relocations which depend on libraries' relocations. */
+       if (env_preload) load_preload(env_preload);
+       load_deps(app);
+       make_global(app);
+       reloc_all(app->next);
+       reloc_all(app);
+
+       if (ldso_fail) _exit(127);
+       if (ldd_mode) _exit(0);
+
+       /* Switch to runtime mode: any further failures in the dynamic
+        * linker are a reportable failure rather than a fatal startup
+        * error. If the dynamic loader (dlopen) will not be used, free
+        * all memory used by the dynamic linker. */
+       runtime = 1;
+
+#ifndef DYNAMIC_IS_RO
+       for (i=0; app->dynv[i]; i+=2)
+               if (app->dynv[i]==DT_DEBUG)
+                       app->dynv[i+1] = (size_t)&debug;
+#endif
+       debug.ver = 1;
+       debug.bp = _dl_debug_state;
+       debug.head = head;
+       debug.base = lib->base;
+       debug.state = 0;
+       _dl_debug_state();
+
+       if (ssp_used) __init_ssp(auxv);
+
+       do_init_fini(tail);
+
+       if (!rtld_used) {
                free_all(head);
                free(sys_path);
+               reclaim((void *)builtin_dsos, 0, sizeof builtin_dsos);
        }
 
        errno = 0;
@@ -484,11 +784,13 @@ void *__dynlink(int argc, char **argv, size_t *got)
 
 void *dlopen(const char *file, int mode)
 {
-       struct dso *p, *orig_tail = tail, *next;
+       struct dso *volatile p, *orig_tail = tail, *next;
        size_t i;
+       int cs;
 
        if (!file) return head;
 
+       pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
        pthread_rwlock_wrlock(&lock);
 
        if (setjmp(rtld_fail)) {
@@ -504,12 +806,17 @@ void *dlopen(const char *file, int mode)
                }
                tail = orig_tail;
                tail->next = 0;
-               pthread_rwlock_unlock(&lock);
-               return 0;
-       }
+               p = 0;
+               errflag = 1;
+               goto end;
+       } else p = load_library(file);
 
-       p = load_library(file);
-       if (!p) goto end;
+       if (!p) {
+               snprintf(errbuf, sizeof errbuf,
+                       "Error loading shared library %s: %m", file);
+               errflag = 1;
+               goto end;
+       }
 
        /* First load handling */
        if (!p->deps) {
@@ -531,43 +838,82 @@ void *dlopen(const char *file, int mode)
                p->global = 1;
        }
 
+       _dl_debug_state();
+
+       do_init_fini(tail);
 end:
        pthread_rwlock_unlock(&lock);
+       pthread_setcancelstate(cs, 0);
        return p;
 }
 
-static void *do_dlsym(struct dso *p, const char *s)
+static void *do_dlsym(struct dso *p, const char *s, void *ra)
 {
        size_t i;
-       uint32_t h;
+       uint32_t h = 0, gh = 0;
        Sym *sym;
-       if (p == head || p == RTLD_DEFAULT)
-               return find_sym(head, s, 0);
-       h = hash(s);
-       sym = lookup(s, h, p->syms, p->hashtab, p->strings);
+       if (p == RTLD_NEXT) {
+               for (p=head; p && (unsigned char *)ra-p->map>p->map_len; p=p->next);
+               if (!p) p=head;
+               void *res = find_sym(p->next, s, 0);
+               if (!res) goto failed;
+               return res;
+       }
+       if (p == head || p == RTLD_DEFAULT) {
+               void *res = find_sym(head, s, 0);
+               if (!res) goto failed;
+               return res;
+       }
+       if (p->ghashtab) {
+               gh = gnu_hash(s);
+               sym = gnu_lookup(s, gh, p);
+       } else {
+               h = sysv_hash(s);
+               sym = sysv_lookup(s, h, p);
+       }
        if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
                return p->base + sym->st_value;
        if (p->deps) for (i=0; p->deps[i]; i++) {
-               sym = lookup(s, h, p->deps[i]->syms,
-                       p->deps[i]->hashtab, p->deps[i]->strings);
+               if (p->deps[i]->ghashtab) {
+                       if (!gh) gh = gnu_hash(s);
+                       sym = gnu_lookup(s, h, p->deps[i]);
+               } else {
+                       if (!h) h = sysv_hash(s);
+                       sym = sysv_lookup(s, h, p->deps[i]);
+               }
                if (sym && sym->st_value && (1<<(sym->st_info&0xf) & OK_TYPES))
                        return p->deps[i]->base + sym->st_value;
        }
+failed:
+       errflag = 1;
+       snprintf(errbuf, sizeof errbuf, "Symbol not found: %s", s);
        return 0;
 }
 
-void *dlsym(void *p, const char *s)
+void *__dlsym(void *p, const char *s, void *ra)
 {
        void *res;
        pthread_rwlock_rdlock(&lock);
-       res = do_dlsym(p, s);
+       res = do_dlsym(p, s, ra);
        pthread_rwlock_unlock(&lock);
        return res;
 }
+#else
+void *dlopen(const char *file, int mode)
+{
+       return 0;
+}
+void *__dlsym(void *p, const char *s, void *ra)
+{
+       return 0;
+}
+#endif
 
 char *dlerror()
 {
-       return "unknown error";
+       if (!errflag) return 0;
+       errflag = 0;
+       return errbuf;
 }
 
 int dlclose(void *p)