src/model/insert.c

   1 #include <assert.h>
   2 #include <sys/types.h>
   3 #include <gelf.h>
   4 #include <libelfu/libelfu.h>
   5
   6
   7 // TODO: Take p_align into account
   8
   9
  10
  11 /*
  12  * Insert space at a given position in the file by moving everything
  13  * after it towards the end of the file, and everything before it
  14  * towards lower memory regions where it is mapped.
  15  *
  16  * off must not be in the middle of any data structure, such as
  17  * PHDRs, SHDRs, or sections. Behaviour is undefined if it is.
  18  *
  19  * PHDRs will be patched such that everything AFTER off is mapped to
  20  * the same address in memory, and everything BEFORE it is shifted to
  21  * lower addresses, making space for the new data in-between.
  22  */
  23 GElf_Xword elfu_mInsertBefore(ElfuElf *me, GElf_Off off, GElf_Xword size)
  24 {
  25   ElfuScn *ms;
  26   ElfuPhdr *mp;
  27
  28   assert(me);
  29
  30   /* Move SHDRs and PHDRs */
  31   if (me->ehdr.e_shoff >= off) {
  32     me->ehdr.e_shoff += size;
  33   }
  34
  35   if (me->ehdr.e_phoff >= off) {
  36     me->ehdr.e_phoff += size;
  37   }
  38
  39   /* Patch PHDRs to include new data */
  40   CIRCLEQ_FOREACH(mp, &me->phdrList, elem) {
  41     GElf_Off end = mp->phdr.p_offset + mp->phdr.p_filesz;
  42
  43     if (mp->phdr.p_offset >= off) {
  44       /* Insertion before PHDR's content, so it's just shifted */
  45       mp->phdr.p_offset += size;
  46     } else {
  47       /* mp->phdr.p_offset < off */
  48
  49       if (off < end) {
  50         /* Insertion in the middle of PHDR, so let it span the new data */
  51         mp->phdr.p_filesz += size;
  52         mp->phdr.p_memsz += size;
  53         mp->phdr.p_vaddr -= size;
  54         mp->phdr.p_paddr -= size;
  55       } else {
  56         /* Insertion after PHDR's content, so it may need to be
  57            remapped. This will happen in a second pass.
  58          */
  59       }
  60     }
  61   }
  62
  63   /* For each LOAD header, find clashing headers that need to be
  64      remapped to lower memory areas.
  65    */
  66   CIRCLEQ_FOREACH(mp, &me->phdrList, elem) {
  67     if (mp->phdr.p_type == PT_LOAD) {
  68       ElfuPhdr *mp2;
  69
  70       CIRCLEQ_FOREACH(mp2, &me->phdrList, elem) {
  71         if (mp2->phdr.p_type != PT_LOAD
  72             && mp2->phdr.p_offset + mp2->phdr.p_filesz <= off) {
  73           /* The PHDR ends in the file before the injection site */
  74           GElf_Off vend1 = mp->phdr.p_vaddr + mp->phdr.p_memsz;
  75           GElf_Off pend1 = mp->phdr.p_paddr + mp->phdr.p_memsz;
  76           GElf_Off vend2 = mp2->phdr.p_vaddr + mp2->phdr.p_memsz;
  77           GElf_Off pend2 = mp2->phdr.p_paddr + mp2->phdr.p_memsz;
  78
  79           /* If mp and mp2 now overlap in memory */
  80           if ((mp2->phdr.p_vaddr < vend1 && vend2 > mp->phdr.p_vaddr)
  81               || (mp2->phdr.p_paddr < pend1 && pend2 > mp->phdr.p_paddr)) {
  82             /* Move mp2 down in memory, as mp has been resized.
  83                Maintaining the relative offset between them is the best
  84                guess at maintaining consistency.
  85              */
  86             mp2->phdr.p_vaddr -= size;
  87             mp2->phdr.p_paddr -= size;
  88           }
  89         }
  90       }
  91     }
  92   }
  93
  94   /* Move the sections themselves */
  95   CIRCLEQ_FOREACH(ms, &me->scnList, elem) {
  96     if (ms->shdr.sh_offset >= off) {
  97       ms->shdr.sh_offset += size;
  98     } else {
  99       /* sh_offset < off */
 100
 101       /* If this was in a LOAD segment, it has been adjusted there
 102          and this synchronises it.
 103          If not, it doesn't matter anyway.
 104        */
 105       ms->shdr.sh_addr -= size;
 106     }
 107   }
 108
 109   return size;
 110 }
 111
 112
 113
 114 /*
 115  * Insert space at a given position in the file by moving everything
 116  * after it towards the end of the file, and towards higher memory
 117  * regions where it is mapped.
 118  *
 119  * off must not be in the middle of any data structure, such as
 120  * PHDRs, SHDRs, or sections. Behaviour is undefined if it is.
 121  *
 122  * PHDRs will be patched such that everything AFTER off is shifted to
 123  * higher addresses, making space for the new data in-between.
 124  *
 125  * CAUTION: This also moves NOBITS sections. If such are present,
 126  *          use mExpandNobits() first and then inject at the end of
 127  *          the expansion site.
 128  */
 129 GElf_Xword elfu_mInsertAfter(ElfuElf *me, GElf_Off off, GElf_Xword size)
 130 {
 131   ElfuScn *ms;
 132   ElfuPhdr *mp;
 133
 134   assert(me);
 135
 136 /* Move SHDRs and PHDRs */
 137   if (me->ehdr.e_shoff >= off) {
 138     me->ehdr.e_shoff += size;
 139   }
 140
 141   if (me->ehdr.e_phoff >= off) {
 142     me->ehdr.e_phoff += size;
 143   }
 144
 145   /* Patch PHDRs to include new data */
 146   CIRCLEQ_FOREACH(mp, &me->phdrList, elem) {
 147     GElf_Off end = mp->phdr.p_offset + mp->phdr.p_filesz;
 148
 149     if (mp->phdr.p_offset >= off) {
 150       /* Insertion before PHDR's content, so it's shifted. */
 151       mp->phdr.p_offset += size;
 152
 153       /* It may also need to be remapped. See second pass below. */
 154     } else {
 155       /* mp->phdr.p_offset < off */
 156
 157       if (off < end) {
 158         /* Insertion in the middle of PHDR, so let it span the new data */
 159         mp->phdr.p_filesz += size;
 160         mp->phdr.p_memsz += size;
 161       } else {
 162         /* Insertion after PHDR's content. Nothing to do. */
 163       }
 164     }
 165   }
 166
 167   /* For each LOAD header, find clashing headers that need to be
 168      remapped to higher memory areas.
 169    */
 170   CIRCLEQ_FOREACH(mp, &me->phdrList, elem) {
 171     if (mp->phdr.p_type == PT_LOAD) {
 172       ElfuPhdr *mp2;
 173
 174       CIRCLEQ_FOREACH(mp2, &me->phdrList, elem) {
 175         if (mp2->phdr.p_type != PT_LOAD
 176             && mp2->phdr.p_offset + mp2->phdr.p_filesz > off) {
 177           /* The PHDR now ends in the file after the injection site */
 178           GElf_Off vend1 = mp->phdr.p_vaddr + mp->phdr.p_memsz;
 179           GElf_Off pend1 = mp->phdr.p_paddr + mp->phdr.p_memsz;
 180           GElf_Off vend2 = mp2->phdr.p_vaddr + mp2->phdr.p_memsz;
 181           GElf_Off pend2 = mp2->phdr.p_paddr + mp2->phdr.p_memsz;
 182
 183           /* If mp and mp2 now overlap in memory */
 184           if ((mp2->phdr.p_vaddr < vend1 && vend2 > mp->phdr.p_vaddr)
 185               || (mp2->phdr.p_paddr < pend1 && pend2 > mp->phdr.p_paddr)) {
 186             /* Move mp2 up in memory, as mp has been resized.
 187                Maintaining the relative offset between them is the best
 188                guess at maintaining consistency.
 189              */
 190
 191             mp2->phdr.p_vaddr += size;
 192             mp2->phdr.p_paddr += size;
 193           }
 194         }
 195       }
 196     }
 197   }
 198
 199   /* Move the sections themselves */
 200   CIRCLEQ_FOREACH(ms, &me->scnList, elem) {
 201     if (ms->shdr.sh_offset >= off) {
 202       ms->shdr.sh_offset += size;
 203
 204       /* If this was in a LOAD segment, it has been adjusted there
 205          and this synchronises it.
 206          If not, it doesn't matter anyway.
 207        */
 208       ms->shdr.sh_addr += size;
 209     }
 210   }
 211
 212   return size;
 213 }