src/libelfu/modelops/reladd.c

   1 /* This file is part of centaur.
   2  *
   3  * centaur is free software: you can redistribute it and/or modify
   4  * it under the terms of the GNU General Public License 2 as
   5  * published by the Free Software Foundation.
   6
   7  * centaur is distributed in the hope that it will be useful,
   8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  * GNU General Public License for more details.
  11
  12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  * along with centaur.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  14  */
  15
  16 #include <assert.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <sys/types.h>
  20 #include <libelfu/libelfu.h>
  21
  22
  23 static ElfuScn* cloneScn(ElfuScn *ms)
  24 {
  25   ElfuScn *newscn;
  26
  27   assert(ms);
  28
  29   newscn = elfu_mScnAlloc();
  30   if (!newscn) {
  31     return NULL;
  32   }
  33
  34   newscn->shdr = ms->shdr;
  35
  36   if (ms->databuf) {
  37     void *newbuf = malloc(ms->shdr.sh_size);
  38     if (!newbuf) {
  39       ELFU_WARN("cloneScn: Could not allocate memory for new data buffer.\n");
  40       free(newscn);
  41       return NULL;
  42     }
  43
  44     memcpy(newbuf, ms->databuf, ms->shdr.sh_size);
  45     newscn->databuf = newbuf;
  46   }
  47
  48   newscn->oldptr = ms;
  49
  50   return newscn;
  51 }
  52
  53
  54
  55 static ElfuScn* insertSection(ElfuElf *me, ElfuElf *mrel, ElfuScn *oldscn)
  56 {
  57   ElfuScn *newscn = NULL;
  58   GElf_Addr injAddr;
  59   GElf_Off injOffset;
  60   ElfuPhdr *injPhdr;
  61
  62   if (!(oldscn->shdr.sh_flags & SHF_ALLOC)) {
  63     ELFU_WARN("insertSection: Skipping non-memory section %s (type %d flags %u).\n",
  64               elfu_mScnName(mrel, oldscn),
  65               oldscn->shdr.sh_type,
  66               (unsigned)oldscn->shdr.sh_flags);
  67     goto ERROR;
  68   } else {
  69     newscn = cloneScn(oldscn);
  70     if (!newscn) {
  71       return NULL;
  72     }
  73
  74     if (newscn->shdr.sh_type == SHT_NOBITS) {
  75       /* Expand this to SHT_PROGBITS, then insert as such. */
  76
  77       assert(!newscn->databuf);
  78
  79       newscn->databuf = malloc(newscn->shdr.sh_size);
  80       if (!newscn->databuf) {
  81         goto ERROR;
  82       }
  83       newscn->shdr.sh_type = SHT_PROGBITS;
  84     }
  85
  86     injAddr = elfu_mLayoutGetSpaceInPhdr(me,
  87                                          newscn->shdr.sh_size,
  88                                          newscn->shdr.sh_addralign,
  89                                          newscn->shdr.sh_flags & SHF_WRITE,
  90                                          newscn->shdr.sh_flags & SHF_EXECINSTR,
  91                                          &injPhdr);
  92
  93     if (!injPhdr) {
  94       ELFU_WARN("insertSection: Could not find a place to insert section.\n");
  95       goto ERROR;
  96     }
  97
  98     ELFU_INFO("Inserting %s at address 0x%x...\n",
  99               elfu_mScnName(mrel, oldscn),
 100               (unsigned)injAddr);
 101
 102     injOffset = injAddr - injPhdr->phdr.p_vaddr + injPhdr->phdr.p_offset;
 103
 104     newscn->shdr.sh_addr = injAddr;
 105     newscn->shdr.sh_offset = injOffset;
 106
 107     /* Insert section in child list, ordered by memory address */
 108     if (CIRCLEQ_EMPTY(&injPhdr->childScnList)
 109         || CIRCLEQ_LAST(&injPhdr->childScnList)->shdr.sh_addr < injAddr) {
 110       CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&injPhdr->childScnList, newscn, elemChildScn);
 111     } else {
 112       ElfuScn *ms;
 113       CIRCLEQ_FOREACH(ms, &injPhdr->childScnList, elemChildScn) {
 114         if (injAddr < ms->shdr.sh_addr) {
 115           CIRCLEQ_INSERT_BEFORE(&injPhdr->childScnList, ms, newscn, elemChildScn);
 116           break;
 117         }
 118       }
 119     }
 120
 121
 122     /* Inject name */
 123     if (me->shstrtab) {
 124       size_t newnamelen;
 125
 126       newnamelen = strlen("reladd") + 1;
 127       if (elfu_mScnName(mrel, oldscn)) {
 128         newnamelen += strlen(elfu_mScnName(mrel, oldscn));
 129       }
 130
 131       char newname[newnamelen];
 132
 133       strcpy(newname, "reladd");
 134       strcat(newname, elfu_mScnName(mrel, oldscn));
 135
 136       newscn->shdr.sh_name = me->shstrtab->shdr.sh_size;
 137
 138       if (elfu_mScnAppendData(me->shstrtab, newname, newnamelen)) {
 139         newscn->shdr.sh_name = 0;
 140       }
 141     }
 142
 143     return newscn;
 144   }
 145
 146   ERROR:
 147   if (newscn) {
 148     elfu_mScnDestroy(newscn);
 149   }
 150   return NULL;
 151 }
 152
 153
 154 static void* subScnAdd1(ElfuElf *mrel, ElfuScn *ms, void *aux1, void *aux2)
 155 {
 156   ElfuScn *newscn;
 157   ElfuElf *me = (ElfuElf*)aux1;
 158   (void)aux2;
 159
 160
 161   switch(ms->shdr.sh_type) {
 162     case SHT_PROGBITS: /* 1 */
 163     case SHT_NOBITS: /* 8 */
 164       /* Ignore empty sections */
 165       if (ms->shdr.sh_size == 0) {
 166         break;
 167       }
 168
 169       /* Find a place where it belongs and shove it in. */
 170       newscn = insertSection(me, mrel, ms);
 171       if (!newscn) {
 172         ELFU_WARN("mReladd: Could not insert section %s (type %d), skipping.\n",
 173                   elfu_mScnName(mrel, ms),
 174                   ms->shdr.sh_type);
 175       }
 176       break;
 177   }
 178
 179   return NULL;
 180 }
 181
 182
 183 static void* subScnAdd2(ElfuElf *mrel, ElfuScn *ms, void *aux1, void *aux2)
 184 {
 185   ElfuElf *me = (ElfuElf*)aux1;
 186   (void)aux2;
 187
 188   switch(ms->shdr.sh_type) {
 189     case SHT_NULL: /* 0 */
 190     case SHT_PROGBITS: /* 1 */
 191     case SHT_SYMTAB: /* 2 */
 192     case SHT_STRTAB: /* 3 */
 193     case SHT_NOBITS: /* 8 */
 194       break;
 195
 196     case SHT_RELA: /* 4 */
 197     case SHT_REL: /* 9 */
 198       /* Relocate. */
 199       if (elfu_mRelocate(me, elfu_mScnByOldscn(me, ms->infoptr), ms)) {
 200         return (void*)-1;
 201       }
 202       break;
 203
 204     /* The next section types either do not occur in .o files, or are
 205      * not strictly necessary to process here. */
 206     case SHT_NOTE: /* 7 */
 207     case SHT_HASH: /* 5 */
 208     case SHT_DYNAMIC: /* 6 */
 209     case SHT_SHLIB: /* 10 */
 210     case SHT_DYNSYM: /* 11 */
 211     case SHT_INIT_ARRAY: /* 14 */
 212     case SHT_FINI_ARRAY: /* 15 */
 213     case SHT_PREINIT_ARRAY: /* 16 */
 214     case SHT_GROUP: /* 17 */
 215     case SHT_SYMTAB_SHNDX: /* 18 */
 216     case SHT_NUM: /* 19 */
 217     default:
 218       ELFU_WARN("mReladd: Skipping section %s (type %d).\n",
 219                 elfu_mScnName(mrel, ms),
 220                 ms->shdr.sh_type);
 221   }
 222
 223   return NULL;
 224 }
 225
 226
 227
 228 static void insertSymClone(ElfuElf *me, const ElfuScn *oldmsst, const ElfuSym *oldsym)
 229 {
 230   GElf_Xword newsize;
 231   char *newbuf;
 232   ElfuScn *newscn = NULL;
 233   ElfuSym *newsym;
 234   char *oldsymname;
 235
 236   assert(me);
 237   assert(oldmsst);
 238   assert(oldsym);
 239
 240   /* If the old symbol pointed to a section, find its clone in the target */
 241   if (oldsym->scnptr) {
 242     newscn = elfu_mScnByOldscn(me, oldsym->scnptr);
 243
 244     /* If we didn't copy the section referenced, we won't
 245      * copy this symbol either */
 246     if (!newscn) {
 247       return;
 248     }
 249   }
 250
 251   /* If we don't have a symbol table, create one so we have somewhere to
 252    * write our new symbols to. */
 253   elfu_mSymtabAddGlobalDymtabIfNotPresent(me);
 254
 255   /* Allocate memory for the cloned symbol */
 256   newsym = malloc(sizeof(*newsym));
 257   if (!newsym) {
 258     ELFU_WARN("insertSymClone: malloc() failed for newsym.\n");
 259     goto ERROR;
 260   }
 261
 262   oldsymname = ELFU_SYMSTR(oldmsst, oldsym->name);
 263
 264   /* Expand .strtab, append symbol name, link newsym to it */
 265   newsize = me->symtab->linkptr->shdr.sh_size + strlen(oldsymname) + 1;
 266   newbuf = realloc(me->symtab->linkptr->databuf, newsize);
 267   if (!newbuf) {
 268     ELFU_WARN("insertSymClone: realloc() failed for strtab.\n");
 269     goto ERROR;
 270   }
 271
 272   me->symtab->linkptr->databuf = newbuf;
 273
 274   newsym->name = me->symtab->linkptr->shdr.sh_size;
 275
 276   strcpy(newbuf + newsym->name, oldsymname);
 277
 278   me->symtab->linkptr->shdr.sh_size = newsize;
 279
 280
 281   /* Copy all other fields */
 282   newsym->scnptr = newscn;
 283   newsym->shndx = oldsym->shndx; /* If scnptr == NULL, this becomes relevant */
 284   newsym->bind = oldsym->bind;
 285   newsym->other = oldsym->other;
 286   newsym->size = oldsym->size;
 287   newsym->type = oldsym->type;
 288   newsym->value = oldsym->value;
 289
 290   /* In executables, symbol addresses need to be in memory */
 291   if (newscn) {
 292     newsym->value += newscn->shdr.sh_addr;
 293   }
 294
 295   /* Insert symbol */
 296   CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&me->symtab->symtab.syms, newsym, elem);
 297
 298   return;
 299
 300   ERROR:
 301   if (newsym) {
 302     free(newsym);
 303   }
 304 }
 305
 306 static void mergeSymtab(ElfuElf *me, const ElfuElf *mrel)
 307 {
 308   ElfuSym *sym;
 309
 310   assert(me);
 311   assert(mrel);
 312
 313   CIRCLEQ_FOREACH(sym, &mrel->symtab->symtab.syms, elem) {
 314     insertSymClone(me, mrel->symtab, sym);
 315   }
 316
 317   elfu_mSymtabFlatten(me);
 318 }
 319
 320
 321
 322 int elfu_mReladd(ElfuElf *me, const ElfuElf *mrel)
 323 {
 324   assert(me);
 325   assert(mrel);
 326
 327   /* For each section in object file, guess how to insert it */
 328   elfu_mScnForall((ElfuElf*)mrel, subScnAdd1, me, NULL);
 329
 330   mergeSymtab(me, mrel);
 331
 332   /* Do relocations and other stuff */
 333   if (elfu_mScnForall((ElfuElf*)mrel, subScnAdd2, me, NULL)) {
 334     ELFU_WARN("elfu_mReladd: Reladd aborted. Target model is unclean.\n");
 335     return -1;
 336   }
 337
 338   /* Re-layout to accommodate new contents */
 339   elfu_mLayoutAuto(me);
 340
 341   return 0;
 342 }