src/libelfu/modelops/reladd.c

   1 #include <assert.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <sys/types.h>
   5 #include <libelfu/libelfu.h>
   6
   7
   8 static ElfuScn* cloneScn(ElfuScn *ms)
   9 {
  10   ElfuScn *newscn;
  11
  12   assert(ms);
  13
  14   newscn = elfu_mScnAlloc();
  15   if (!newscn) {
  16     return NULL;
  17   }
  18
  19   newscn->shdr = ms->shdr;
  20
  21   if (ms->databuf) {
  22     void *newbuf = malloc(ms->shdr.sh_size);
  23     if (!newbuf) {
  24       ELFU_WARN("cloneScn: Could not allocate memory for new data buffer.\n");
  25       free(newscn);
  26       return NULL;
  27     }
  28
  29     memcpy(newbuf, ms->databuf, ms->shdr.sh_size);
  30     newscn->databuf = newbuf;
  31   }
  32
  33   newscn->oldptr = ms;
  34
  35   return newscn;
  36 }
  37
  38
  39 static int appendData(ElfuScn *ms, void *buf, size_t len)
  40 {
  41   char *newbuf;
  42
  43   assert(ms);
  44   assert(ms->shdr.sh_type != SHT_NOBITS);
  45   assert(ms->databuf);
  46
  47   newbuf = realloc(ms->databuf, ms->shdr.sh_size + len);
  48   if (!newbuf) {
  49     ELFU_WARN("appendData: malloc() failed for newbuf.\n");
  50     return 1;
  51   }
  52
  53   ms->databuf = newbuf;
  54   memcpy(newbuf + ms->shdr.sh_size, buf, len);
  55   ms->shdr.sh_size += len;
  56   assert(ms->shdr.sh_size == ms->shdr.sh_size);
  57
  58   return 0;
  59 }
  60
  61
  62 static ElfuScn* insertSection(ElfuElf *me, ElfuElf *mrel, ElfuScn *oldscn)
  63 {
  64   ElfuScn *newscn = NULL;
  65   GElf_Addr injAddr;
  66   GElf_Off injOffset;
  67   ElfuPhdr *injPhdr;
  68
  69   if (!(oldscn->shdr.sh_flags & SHF_ALLOC)) {
  70     ELFU_WARN("insertSection: Skipping non-memory section %s (type %d flags %u).\n",
  71               elfu_mScnName(mrel, oldscn),
  72               oldscn->shdr.sh_type,
  73               (unsigned)oldscn->shdr.sh_flags);
  74     goto ERROR;
  75   } else {
  76     newscn = cloneScn(oldscn);
  77     if (!newscn) {
  78       return NULL;
  79     }
  80
  81     if (newscn->shdr.sh_type == SHT_NOBITS) {
  82       /* Expand this to SHT_PROGBITS, then insert as such. */
  83
  84       assert(!newscn->databuf);
  85
  86       newscn->databuf = malloc(newscn->shdr.sh_size);
  87       if (!newscn->databuf) {
  88         goto ERROR;
  89       }
  90       newscn->shdr.sh_type = SHT_PROGBITS;
  91     }
  92
  93     injAddr = elfu_mLayoutGetSpaceInPhdr(me,
  94                                          newscn->shdr.sh_size,
  95                                          newscn->shdr.sh_addralign,
  96                                          newscn->shdr.sh_flags & SHF_WRITE,
  97                                          newscn->shdr.sh_flags & SHF_EXECINSTR,
  98                                          &injPhdr);
  99
 100     if (!injPhdr) {
 101       ELFU_WARN("insertSection: Could not find a place to insert section.\n");
 102       goto ERROR;
 103     }
 104
 105     ELFU_INFO("Inserting %s at address 0x%x...\n",
 106               elfu_mScnName(mrel, oldscn),
 107               (unsigned)injAddr);
 108
 109     injOffset = injAddr - injPhdr->phdr.p_vaddr + injPhdr->phdr.p_offset;
 110
 111     newscn->shdr.sh_addr = injAddr;
 112     newscn->shdr.sh_offset = injOffset;
 113
 114     /* Insert section in child list, ordered by memory address */
 115     if (CIRCLEQ_EMPTY(&injPhdr->childScnList)
 116         || CIRCLEQ_LAST(&injPhdr->childScnList)->shdr.sh_addr < injAddr) {
 117       CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&injPhdr->childScnList, newscn, elemChildScn);
 118     } else {
 119       ElfuScn *ms;
 120       CIRCLEQ_FOREACH(ms, &injPhdr->childScnList, elemChildScn) {
 121         if (injAddr < ms->shdr.sh_addr) {
 122           CIRCLEQ_INSERT_BEFORE(&injPhdr->childScnList, ms, newscn, elemChildScn);
 123           break;
 124         }
 125       }
 126     }
 127
 128
 129     /* Inject name */
 130     if (me->shstrtab) {
 131       char *newname;
 132       size_t newnamelen;
 133
 134       newnamelen = strlen("reladd") + 1;
 135       if (elfu_mScnName(mrel, oldscn)) {
 136         newnamelen += strlen(elfu_mScnName(mrel, oldscn));
 137       }
 138
 139       newname = malloc(newnamelen);
 140       strcpy(newname, "reladd");
 141       strcat(newname, elfu_mScnName(mrel, oldscn));
 142
 143       if (!newname) {
 144         ELFU_WARN("insertSection: malloc() failed for newname. Leaving section name empty.\n");
 145         newscn->shdr.sh_name = 0;
 146       } else {
 147         size_t offset = me->shstrtab->shdr.sh_size;
 148
 149         if (!appendData(me->shstrtab, newname, newnamelen)) {
 150           newscn->shdr.sh_name = offset;
 151         }
 152
 153         free(newname);
 154       }
 155     }
 156
 157     return newscn;
 158   }
 159
 160   ERROR:
 161   if (newscn) {
 162     // TODO: Destroy newscn
 163   }
 164   return NULL;
 165 }
 166
 167
 168 static void* subScnAdd1(ElfuElf *mrel, ElfuScn *ms, void *aux1, void *aux2)
 169 {
 170   ElfuScn *newscn;
 171   ElfuElf *me = (ElfuElf*)aux1;
 172   (void)aux2;
 173
 174
 175   switch(ms->shdr.sh_type) {
 176     case SHT_PROGBITS: /* 1 */
 177     case SHT_NOBITS: /* 8 */
 178       /* Ignore empty sections */
 179       if (ms->shdr.sh_size == 0) {
 180         break;
 181       }
 182
 183       /* Find a place where it belongs and shove it in. */
 184       newscn = insertSection(me, mrel, ms);
 185       if (!newscn) {
 186         ELFU_WARN("mReladd: Could not insert section %s (type %d), skipping.\n",
 187                   elfu_mScnName(mrel, ms),
 188                   ms->shdr.sh_type);
 189       }
 190       break;
 191   }
 192
 193   return NULL;
 194 }
 195
 196
 197 static void* subScnAdd2(ElfuElf *mrel, ElfuScn *ms, void *aux1, void *aux2)
 198 {
 199   ElfuElf *me = (ElfuElf*)aux1;
 200   (void)aux2;
 201
 202   switch(ms->shdr.sh_type) {
 203     case SHT_NULL: /* 0 */
 204     case SHT_PROGBITS: /* 1 */
 205     case SHT_SYMTAB: /* 2 */
 206     case SHT_STRTAB: /* 3 */
 207     case SHT_NOBITS: /* 8 */
 208       break;
 209
 210     case SHT_RELA: /* 4 */
 211     case SHT_REL: /* 9 */
 212       /* Relocate. */
 213       if (elfu_mRelocate(me, elfu_mScnByOldscn(me, ms->infoptr), ms)) {
 214         return (void*)-1;
 215       }
 216       break;
 217
 218     /* The next section types either do not occur in .o files, or are
 219      * not strictly necessary to process here. */
 220     case SHT_NOTE: /* 7 */
 221     case SHT_HASH: /* 5 */
 222     case SHT_DYNAMIC: /* 6 */
 223     case SHT_SHLIB: /* 10 */
 224     case SHT_DYNSYM: /* 11 */
 225     case SHT_INIT_ARRAY: /* 14 */
 226     case SHT_FINI_ARRAY: /* 15 */
 227     case SHT_PREINIT_ARRAY: /* 16 */
 228     case SHT_GROUP: /* 17 */
 229     case SHT_SYMTAB_SHNDX: /* 18 */
 230     case SHT_NUM: /* 19 */
 231     default:
 232       ELFU_WARN("mReladd: Skipping section %s (type %d).\n",
 233                 elfu_mScnName(mrel, ms),
 234                 ms->shdr.sh_type);
 235   }
 236
 237   return NULL;
 238 }
 239
 240
 241
 242 static void insertSymClone(ElfuElf *me, const ElfuScn *oldmsst, const ElfuSym *oldsym)
 243 {
 244   GElf_Xword newsize;
 245   char *newbuf;
 246   ElfuScn *newscn = NULL;
 247   ElfuSym *newsym;
 248   char *oldsymname;
 249
 250   assert(me);
 251   assert(oldmsst);
 252   assert(oldsym);
 253
 254   /* If the old symbol pointed to a section, find its clone in the target */
 255   if (oldsym->scnptr) {
 256     newscn = elfu_mScnByOldscn(me, oldsym->scnptr);
 257
 258     /* If we didn't copy the section referenced, we won't
 259      * copy this symbol either */
 260     if (!newscn) {
 261       return;
 262     }
 263   }
 264
 265   // TODO: Allocate symtab if none present
 266   assert(me->symtab);
 267
 268   /* Allocate memory for the cloned symbol */
 269   newsym = malloc(sizeof(*newsym));
 270   if (!newsym) {
 271     ELFU_WARN("insertSymClone: malloc() failed for newsym.\n");
 272     goto ERROR;
 273   }
 274
 275   oldsymname = ELFU_SYMSTR(oldmsst, oldsym->name);
 276
 277   /* Expand .strtab, append symbol name, link newsym to it */
 278   newsize = me->symtab->linkptr->shdr.sh_size + strlen(oldsymname) + 1;
 279   newbuf = realloc(me->symtab->linkptr->databuf, newsize);
 280   if (!newbuf) {
 281     ELFU_WARN("insertSymClone: realloc() failed for strtab.\n");
 282     goto ERROR;
 283   }
 284
 285   me->symtab->linkptr->databuf = newbuf;
 286
 287   newsym->name = me->symtab->linkptr->shdr.sh_size;
 288
 289   strcpy(newbuf + newsym->name, oldsymname);
 290
 291   me->symtab->linkptr->shdr.sh_size = newsize;
 292
 293
 294   /* Copy all other fields */
 295   newsym->scnptr = newscn;
 296   newsym->shndx = oldsym->shndx; /* If scnptr == NULL, this becomes relevant */
 297   newsym->bind = oldsym->bind;
 298   newsym->other = oldsym->other;
 299   newsym->size = oldsym->size;
 300   newsym->type = oldsym->type;
 301   newsym->value = oldsym->value;
 302
 303   /* In executables, symbol addresses need to be in memory */
 304   if (newscn) {
 305     newsym->value += newscn->shdr.sh_addr;
 306   }
 307
 308   /* Insert symbol */
 309   CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&me->symtab->symtab.syms, newsym, elem);
 310
 311   return;
 312
 313   ERROR:
 314   if (newsym) {
 315     free(newsym);
 316   }
 317 }
 318
 319 static void mergeSymtab(ElfuElf *me, const ElfuElf *mrel)
 320 {
 321   ElfuSym *sym;
 322
 323   assert(me);
 324   assert(mrel);
 325
 326   CIRCLEQ_FOREACH(sym, &mrel->symtab->symtab.syms, elem) {
 327     insertSymClone(me, mrel->symtab, sym);
 328   }
 329
 330   elfu_mSymtabFlatten(me);
 331 }
 332
 333
 334
 335 int elfu_mReladd(ElfuElf *me, const ElfuElf *mrel)
 336 {
 337   assert(me);
 338   assert(mrel);
 339
 340   /* For each section in object file, guess how to insert it */
 341   elfu_mScnForall((ElfuElf*)mrel, subScnAdd1, me, NULL);
 342
 343   mergeSymtab(me, mrel);
 344
 345   /* Do relocations and other stuff */
 346   if (elfu_mScnForall((ElfuElf*)mrel, subScnAdd2, me, NULL)) {
 347     ELFU_WARN("elfu_mReladd: Reladd aborted. Target model is unclean.\n");
 348     return -1;
 349   }
 350
 351   /* Re-layout to accommodate new contents */
 352   elfu_mLayoutAuto(me);
 353
 354   return 0;
 355 }