]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/platform-bionic.git/blob - linker/linker.cpp
Merge "Fixed int fast types for LP64"
[android-sdk/platform-bionic.git] / linker / linker.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 The Android Open Source Project
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
12  *    the documentation and/or other materials provided with the
13  *    distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
16  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
17  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
18  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
19  * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
21  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
22  * OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
23  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
24  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
25  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
26  * SUCH DAMAGE.
27  */
29 #include <dlfcn.h>
30 #include <errno.h>
31 #include <fcntl.h>
32 #include <inttypes.h>
33 #include <pthread.h>
34 #include <stdio.h>
35 #include <stdlib.h>
36 #include <string.h>
37 #include <sys/atomics.h>
38 #include <sys/mman.h>
39 #include <sys/stat.h>
40 #include <unistd.h>
42 // Private C library headers.
43 #include "private/bionic_tls.h"
44 #include "private/KernelArgumentBlock.h"
45 #include "private/ScopedPthreadMutexLocker.h"
47 #include "linker.h"
48 #include "linker_debug.h"
49 #include "linker_environ.h"
50 #include "linker_phdr.h"
52 /* >>> IMPORTANT NOTE - READ ME BEFORE MODIFYING <<<
53  *
54  * Do NOT use malloc() and friends or pthread_*() code here.
55  * Don't use printf() either; it's caused mysterious memory
56  * corruption in the past.
57  * The linker runs before we bring up libc and it's easiest
58  * to make sure it does not depend on any complex libc features
59  *
60  * open issues / todo:
61  *
62  * - are we doing everything we should for ARM_COPY relocations?
63  * - cleaner error reporting
64  * - after linking, set as much stuff as possible to READONLY
65  *   and NOEXEC
66  */
68 static bool soinfo_link_image(soinfo* si);
69 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf);
71 // We can't use malloc(3) in the dynamic linker. We use a linked list of anonymous
72 // maps, each a single page in size. The pages are broken up into as many struct soinfo
73 // objects as will fit, and they're all threaded together on a free list.
74 #define SOINFO_PER_POOL ((PAGE_SIZE - sizeof(soinfo_pool_t*)) / sizeof(soinfo))
75 struct soinfo_pool_t {
76   soinfo_pool_t* next;
77   soinfo info[SOINFO_PER_POOL];
78 };
79 static struct soinfo_pool_t* gSoInfoPools = NULL;
80 static soinfo* gSoInfoFreeList = NULL;
82 static soinfo* solist = &libdl_info;
83 static soinfo* sonext = &libdl_info;
84 static soinfo* somain; /* main process, always the one after libdl_info */
86 static const char* const gDefaultLdPaths[] = {
87 #if defined(__LP64__)
88   "/vendor/lib64",
89   "/system/lib64",
90 #else
91   "/vendor/lib",
92   "/system/lib",
93 #endif
94   NULL
95 };
97 #define LDPATH_BUFSIZE (LDPATH_MAX*64)
98 #define LDPATH_MAX 8
100 #define LDPRELOAD_BUFSIZE (LDPRELOAD_MAX*64)
101 #define LDPRELOAD_MAX 8
103 static char gLdPathsBuffer[LDPATH_BUFSIZE];
104 static const char* gLdPaths[LDPATH_MAX + 1];
106 static char gLdPreloadsBuffer[LDPRELOAD_BUFSIZE];
107 static const char* gLdPreloadNames[LDPRELOAD_MAX + 1];
109 static soinfo* gLdPreloads[LDPRELOAD_MAX + 1];
111 __LIBC_HIDDEN__ int gLdDebugVerbosity;
113 __LIBC_HIDDEN__ abort_msg_t* gAbortMessage = NULL; // For debuggerd.
115 enum RelocationKind {
116     kRelocAbsolute = 0,
117     kRelocRelative,
118     kRelocCopy,
119     kRelocSymbol,
120     kRelocMax
121 };
123 #if STATS
124 struct linker_stats_t {
125     int count[kRelocMax];
126 };
128 static linker_stats_t linker_stats;
130 static void count_relocation(RelocationKind kind) {
131     ++linker_stats.count[kind];
133 #else
134 static void count_relocation(RelocationKind) {
136 #endif
138 #if COUNT_PAGES
139 static unsigned bitmask[4096];
140 #if defined(__LP64__)
141 #define MARK(offset) \
142     do { \
143         if ((((offset) >> 12) >> 5) < 4096) \
144             bitmask[((offset) >> 12) >> 5] |= (1 << (((offset) >> 12) & 31)); \
145     } while (0)
146 #else
147 #define MARK(offset) \
148     do { \
149         bitmask[((offset) >> 12) >> 3] |= (1 << (((offset) >> 12) & 7)); \
150     } while (0)
151 #endif
152 #else
153 #define MARK(x) do {} while (0)
154 #endif
156 // You shouldn't try to call memory-allocating functions in the dynamic linker.
157 // Guard against the most obvious ones.
158 #define DISALLOW_ALLOCATION(return_type, name, ...) \
159     return_type name __VA_ARGS__ \
160     { \
161         const char* msg = "ERROR: " #name " called from the dynamic linker!\n"; \
162         __libc_format_log(ANDROID_LOG_FATAL, "linker", "%s", msg); \
163         write(2, msg, strlen(msg)); \
164         abort(); \
165     }
166 #define UNUSED __attribute__((unused))
167 DISALLOW_ALLOCATION(void*, malloc, (size_t u UNUSED));
168 DISALLOW_ALLOCATION(void, free, (void* u UNUSED));
169 DISALLOW_ALLOCATION(void*, realloc, (void* u1 UNUSED, size_t u2 UNUSED));
170 DISALLOW_ALLOCATION(void*, calloc, (size_t u1 UNUSED, size_t u2 UNUSED));
172 static char tmp_err_buf[768];
173 static char __linker_dl_err_buf[768];
175 char* linker_get_error_buffer() {
176   return &__linker_dl_err_buf[0];
179 size_t linker_get_error_buffer_size() {
180   return sizeof(__linker_dl_err_buf);
183 /*
184  * This function is an empty stub where GDB locates a breakpoint to get notified
185  * about linker activity.
186  */
187 extern "C" void __attribute__((noinline)) __attribute__((visibility("default"))) rtld_db_dlactivity();
189 static r_debug _r_debug = {1, NULL, reinterpret_cast<uintptr_t>(&rtld_db_dlactivity), r_debug::RT_CONSISTENT, 0};
190 static link_map* r_debug_tail = 0;
192 static pthread_mutex_t gDebugMutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
194 static void insert_soinfo_into_debug_map(soinfo* info) {
195     // Copy the necessary fields into the debug structure.
196     link_map* map = &(info->link_map_head);
197     map->l_addr = info->load_bias;
198     map->l_name = reinterpret_cast<char*>(info->name);
199     map->l_ld = info->dynamic;
201     /* Stick the new library at the end of the list.
202      * gdb tends to care more about libc than it does
203      * about leaf libraries, and ordering it this way
204      * reduces the back-and-forth over the wire.
205      */
206     if (r_debug_tail) {
207         r_debug_tail->l_next = map;
208         map->l_prev = r_debug_tail;
209         map->l_next = 0;
210     } else {
211         _r_debug.r_map = map;
212         map->l_prev = 0;
213         map->l_next = 0;
214     }
215     r_debug_tail = map;
218 static void remove_soinfo_from_debug_map(soinfo* info) {
219     link_map* map = &(info->link_map_head);
221     if (r_debug_tail == map) {
222         r_debug_tail = map->l_prev;
223     }
225     if (map->l_prev) {
226         map->l_prev->l_next = map->l_next;
227     }
228     if (map->l_next) {
229         map->l_next->l_prev = map->l_prev;
230     }
233 static void notify_gdb_of_load(soinfo* info) {
234     if (info->flags & FLAG_EXE) {
235         // GDB already knows about the main executable
236         return;
237     }
239     ScopedPthreadMutexLocker locker(&gDebugMutex);
241     _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
242     rtld_db_dlactivity();
244     insert_soinfo_into_debug_map(info);
246     _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
247     rtld_db_dlactivity();
250 static void notify_gdb_of_unload(soinfo* info) {
251     if (info->flags & FLAG_EXE) {
252         // GDB already knows about the main executable
253         return;
254     }
256     ScopedPthreadMutexLocker locker(&gDebugMutex);
258     _r_debug.r_state = r_debug::RT_DELETE;
259     rtld_db_dlactivity();
261     remove_soinfo_from_debug_map(info);
263     _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
264     rtld_db_dlactivity();
267 void notify_gdb_of_libraries() {
268   _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
269   rtld_db_dlactivity();
270   _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
271   rtld_db_dlactivity();
274 static bool ensure_free_list_non_empty() {
275   if (gSoInfoFreeList != NULL) {
276     return true;
277   }
279   // Allocate a new pool.
280   soinfo_pool_t* pool = reinterpret_cast<soinfo_pool_t*>(mmap(NULL, sizeof(*pool),
281                                                               PROT_READ|PROT_WRITE,
282                                                               MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0, 0));
283   if (pool == MAP_FAILED) {
284     return false;
285   }
287   // Add the pool to our list of pools.
288   pool->next = gSoInfoPools;
289   gSoInfoPools = pool;
291   // Chain the entries in the new pool onto the free list.
292   gSoInfoFreeList = &pool->info[0];
293   soinfo* next = NULL;
294   for (int i = SOINFO_PER_POOL - 1; i >= 0; --i) {
295     pool->info[i].next = next;
296     next = &pool->info[i];
297   }
299   return true;
302 static void set_soinfo_pool_protection(int protection) {
303   for (soinfo_pool_t* p = gSoInfoPools; p != NULL; p = p->next) {
304     if (mprotect(p, sizeof(*p), protection) == -1) {
305       abort(); // Can't happen.
306     }
307   }
310 static soinfo* soinfo_alloc(const char* name) {
311   if (strlen(name) >= SOINFO_NAME_LEN) {
312     DL_ERR("library name \"%s\" too long", name);
313     return NULL;
314   }
316   if (!ensure_free_list_non_empty()) {
317     DL_ERR("out of memory when loading \"%s\"", name);
318     return NULL;
319   }
321   // Take the head element off the free list.
322   soinfo* si = gSoInfoFreeList;
323   gSoInfoFreeList = gSoInfoFreeList->next;
325   // Initialize the new element.
326   memset(si, 0, sizeof(soinfo));
327   strlcpy(si->name, name, sizeof(si->name));
328   sonext->next = si;
329   sonext = si;
331   TRACE("name %s: allocated soinfo @ %p", name, si);
332   return si;
335 static void soinfo_free(soinfo* si) {
336     if (si == NULL) {
337         return;
338     }
340     soinfo *prev = NULL, *trav;
342     TRACE("name %s: freeing soinfo @ %p", si->name, si);
344     for (trav = solist; trav != NULL; trav = trav->next) {
345         if (trav == si)
346             break;
347         prev = trav;
348     }
349     if (trav == NULL) {
350         /* si was not in solist */
351         DL_ERR("name \"%s\" is not in solist!", si->name);
352         return;
353     }
355     /* prev will never be NULL, because the first entry in solist is
356        always the static libdl_info.
357     */
358     prev->next = si->next;
359     if (si == sonext) {
360         sonext = prev;
361     }
362     si->next = gSoInfoFreeList;
363     gSoInfoFreeList = si;
367 static void parse_path(const char* path, const char* delimiters,
368                        const char** array, char* buf, size_t buf_size, size_t max_count) {
369   if (path == NULL) {
370     return;
371   }
373   size_t len = strlcpy(buf, path, buf_size);
375   size_t i = 0;
376   char* buf_p = buf;
377   while (i < max_count && (array[i] = strsep(&buf_p, delimiters))) {
378     if (*array[i] != '\0') {
379       ++i;
380     }
381   }
383   // Forget the last path if we had to truncate; this occurs if the 2nd to
384   // last char isn't '\0' (i.e. wasn't originally a delimiter).
385   if (i > 0 && len >= buf_size && buf[buf_size - 2] != '\0') {
386     array[i - 1] = NULL;
387   } else {
388     array[i] = NULL;
389   }
392 static void parse_LD_LIBRARY_PATH(const char* path) {
393   parse_path(path, ":", gLdPaths,
394              gLdPathsBuffer, sizeof(gLdPathsBuffer), LDPATH_MAX);
397 static void parse_LD_PRELOAD(const char* path) {
398   // We have historically supported ':' as well as ' ' in LD_PRELOAD.
399   parse_path(path, " :", gLdPreloadNames,
400              gLdPreloadsBuffer, sizeof(gLdPreloadsBuffer), LDPRELOAD_MAX);
403 #if defined(__arm__)
405 /* For a given PC, find the .so that it belongs to.
406  * Returns the base address of the .ARM.exidx section
407  * for that .so, and the number of 8-byte entries
408  * in that section (via *pcount).
409  *
410  * Intended to be called by libc's __gnu_Unwind_Find_exidx().
411  *
412  * This function is exposed via dlfcn.cpp and libdl.so.
413  */
414 _Unwind_Ptr dl_unwind_find_exidx(_Unwind_Ptr pc, int* pcount) {
415     unsigned addr = (unsigned)pc;
417     for (soinfo* si = solist; si != 0; si = si->next) {
418         if ((addr >= si->base) && (addr < (si->base + si->size))) {
419             *pcount = si->ARM_exidx_count;
420             return (_Unwind_Ptr)si->ARM_exidx;
421         }
422     }
423     *pcount = 0;
424     return NULL;
427 #endif
429 /* Here, we only have to provide a callback to iterate across all the
430  * loaded libraries. gcc_eh does the rest. */
431 int dl_iterate_phdr(int (*cb)(dl_phdr_info* info, size_t size, void* data), void* data) {
432     int rv = 0;
433     for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
434         dl_phdr_info dl_info;
435         dl_info.dlpi_addr = si->link_map_head.l_addr;
436         dl_info.dlpi_name = si->link_map_head.l_name;
437         dl_info.dlpi_phdr = si->phdr;
438         dl_info.dlpi_phnum = si->phnum;
439         rv = cb(&dl_info, sizeof(dl_phdr_info), data);
440         if (rv != 0) {
441             break;
442         }
443     }
444     return rv;
447 static ElfW(Sym)* soinfo_elf_lookup(soinfo* si, unsigned hash, const char* name) {
448   ElfW(Sym)* symtab = si->symtab;
449   const char* strtab = si->strtab;
451   TRACE_TYPE(LOOKUP, "SEARCH %s in %s@%p %x %zd",
452              name, si->name, reinterpret_cast<void*>(si->base), hash, hash % si->nbucket);
454   for (unsigned n = si->bucket[hash % si->nbucket]; n != 0; n = si->chain[n]) {
455     ElfW(Sym)* s = symtab + n;
456     if (strcmp(strtab + s->st_name, name)) continue;
458     /* only concern ourselves with global and weak symbol definitions */
459     switch (ELF_ST_BIND(s->st_info)) {
460       case STB_GLOBAL:
461       case STB_WEAK:
462         if (s->st_shndx == SHN_UNDEF) {
463         continue;
464       }
466       TRACE_TYPE(LOOKUP, "FOUND %s in %s (%p) %zd",
467                  name, si->name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
468                  static_cast<size_t>(s->st_size));
469       return s;
470     }
471   }
473   return NULL;
476 static unsigned elfhash(const char* _name) {
477     const unsigned char* name = reinterpret_cast<const unsigned char*>(_name);
478     unsigned h = 0, g;
480     while (*name) {
481         h = (h << 4) + *name++;
482         g = h & 0xf0000000;
483         h ^= g;
484         h ^= g >> 24;
485     }
486     return h;
489 static ElfW(Sym)* soinfo_do_lookup(soinfo* si, const char* name, soinfo** lsi, soinfo* needed[]) {
490     unsigned elf_hash = elfhash(name);
491     ElfW(Sym)* s = NULL;
493     if (si != NULL && somain != NULL) {
494         /*
495          * Local scope is executable scope. Just start looking into it right away
496          * for the shortcut.
497          */
499         if (si == somain) {
500             s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
501             if (s != NULL) {
502                 *lsi = si;
503                 goto done;
504             }
505         } else {
506             /* Order of symbol lookup is controlled by DT_SYMBOLIC flag */
508             /*
509              * If this object was built with symbolic relocations disabled, the
510              * first place to look to resolve external references is the main
511              * executable.
512              */
514             if (!si->has_DT_SYMBOLIC) {
515                 DEBUG("%s: looking up %s in executable %s",
516                       si->name, name, somain->name);
517                 s = soinfo_elf_lookup(somain, elf_hash, name);
518                 if (s != NULL) {
519                     *lsi = somain;
520                     goto done;
521                 }
522             }
524             /* Look for symbols in the local scope (the object who is
525              * searching). This happens with C++ templates on x86 for some
526              * reason.
527              *
528              * Notes on weak symbols:
529              * The ELF specs are ambiguous about treatment of weak definitions in
530              * dynamic linking.  Some systems return the first definition found
531              * and some the first non-weak definition.   This is system dependent.
532              * Here we return the first definition found for simplicity.  */
534             s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
535             if (s != NULL) {
536                 *lsi = si;
537                 goto done;
538             }
540             /*
541              * If this object was built with -Bsymbolic and symbol is not found
542              * in the local scope, try to find the symbol in the main executable.
543              */
545             if (si->has_DT_SYMBOLIC) {
546                 DEBUG("%s: looking up %s in executable %s after local scope",
547                       si->name, name, somain->name);
548                 s = soinfo_elf_lookup(somain, elf_hash, name);
549                 if (s != NULL) {
550                     *lsi = somain;
551                     goto done;
552                 }
553             }
554         }
555     }
557     /* Next, look for it in the preloads list */
558     for (int i = 0; gLdPreloads[i] != NULL; i++) {
559         s = soinfo_elf_lookup(gLdPreloads[i], elf_hash, name);
560         if (s != NULL) {
561             *lsi = gLdPreloads[i];
562             goto done;
563         }
564     }
566     for (int i = 0; needed[i] != NULL; i++) {
567         DEBUG("%s: looking up %s in %s",
568               si->name, name, needed[i]->name);
569         s = soinfo_elf_lookup(needed[i], elf_hash, name);
570         if (s != NULL) {
571             *lsi = needed[i];
572             goto done;
573         }
574     }
576 done:
577     if (s != NULL) {
578         TRACE_TYPE(LOOKUP, "si %s sym %s s->st_value = %p, "
579                    "found in %s, base = %p, load bias = %p",
580                    si->name, name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
581                    (*lsi)->name, reinterpret_cast<void*>((*lsi)->base),
582                    reinterpret_cast<void*>((*lsi)->load_bias));
583         return s;
584     }
586     return NULL;
589 /* This is used by dlsym(3).  It performs symbol lookup only within the
590    specified soinfo object and not in any of its dependencies.
592    TODO: Only looking in the specified soinfo seems wrong. dlsym(3) says
593    that it should do a breadth first search through the dependency
594    tree. This agrees with the ELF spec (aka System V Application
595    Binary Interface) where in Chapter 5 it discuss resolving "Shared
596    Object Dependencies" in breadth first search order.
597  */
598 ElfW(Sym)* dlsym_handle_lookup(soinfo* si, const char* name) {
599     return soinfo_elf_lookup(si, elfhash(name), name);
602 /* This is used by dlsym(3) to performs a global symbol lookup. If the
603    start value is null (for RTLD_DEFAULT), the search starts at the
604    beginning of the global solist. Otherwise the search starts at the
605    specified soinfo (for RTLD_NEXT).
606  */
607 ElfW(Sym)* dlsym_linear_lookup(const char* name, soinfo** found, soinfo* start) {
608   unsigned elf_hash = elfhash(name);
610   if (start == NULL) {
611     start = solist;
612   }
614   ElfW(Sym)* s = NULL;
615   for (soinfo* si = start; (s == NULL) && (si != NULL); si = si->next) {
616     s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
617     if (s != NULL) {
618       *found = si;
619       break;
620     }
621   }
623   if (s != NULL) {
624     TRACE_TYPE(LOOKUP, "%s s->st_value = %p, found->base = %p",
625                name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value), reinterpret_cast<void*>((*found)->base));
626   }
628   return s;
631 soinfo* find_containing_library(const void* p) {
632   ElfW(Addr) address = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(p);
633   for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
634     if (address >= si->base && address - si->base < si->size) {
635       return si;
636     }
637   }
638   return NULL;
641 ElfW(Sym)* dladdr_find_symbol(soinfo* si, const void* addr) {
642   ElfW(Addr) soaddr = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(addr) - si->base;
644   // Search the library's symbol table for any defined symbol which
645   // contains this address.
646   for (size_t i = 0; i < si->nchain; ++i) {
647     ElfW(Sym)* sym = &si->symtab[i];
648     if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF &&
649         soaddr >= sym->st_value &&
650         soaddr < sym->st_value + sym->st_size) {
651       return sym;
652     }
653   }
655   return NULL;
658 static int open_library_on_path(const char* name, const char* const paths[]) {
659   char buf[512];
660   for (size_t i = 0; paths[i] != NULL; ++i) {
661     int n = __libc_format_buffer(buf, sizeof(buf), "%s/%s", paths[i], name);
662     if (n < 0 || n >= static_cast<int>(sizeof(buf))) {
663       PRINT("Warning: ignoring very long library path: %s/%s", paths[i], name);
664       continue;
665     }
666     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(buf, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
667     if (fd != -1) {
668       return fd;
669     }
670   }
671   return -1;
674 static int open_library(const char* name) {
675   TRACE("[ opening %s ]", name);
677   // If the name contains a slash, we should attempt to open it directly and not search the paths.
678   if (strchr(name, '/') != NULL) {
679     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(name, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
680     if (fd != -1) {
681       return fd;
682     }
683     // ...but nvidia binary blobs (at least) rely on this behavior, so fall through for now.
684   }
686   // Otherwise we try LD_LIBRARY_PATH first, and fall back to the built-in well known paths.
687   int fd = open_library_on_path(name, gLdPaths);
688   if (fd == -1) {
689     fd = open_library_on_path(name, gDefaultLdPaths);
690   }
691   return fd;
694 static soinfo* load_library(const char* name) {
695     // Open the file.
696     int fd = open_library(name);
697     if (fd == -1) {
698         DL_ERR("library \"%s\" not found", name);
699         return NULL;
700     }
702     // Read the ELF header and load the segments.
703     ElfReader elf_reader(name, fd);
704     if (!elf_reader.Load()) {
705         return NULL;
706     }
708     const char* bname = strrchr(name, '/');
709     soinfo* si = soinfo_alloc(bname ? bname + 1 : name);
710     if (si == NULL) {
711         return NULL;
712     }
713     si->base = elf_reader.load_start();
714     si->size = elf_reader.load_size();
715     si->load_bias = elf_reader.load_bias();
716     si->flags = 0;
717     si->entry = 0;
718     si->dynamic = NULL;
719     si->phnum = elf_reader.phdr_count();
720     si->phdr = elf_reader.loaded_phdr();
721     return si;
724 static soinfo *find_loaded_library(const char* name) {
725     // TODO: don't use basename only for determining libraries
726     // http://code.google.com/p/android/issues/detail?id=6670
728     const char* bname = strrchr(name, '/');
729     bname = bname ? bname + 1 : name;
731     for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
732         if (!strcmp(bname, si->name)) {
733             return si;
734         }
735     }
736     return NULL;
739 static soinfo* find_library_internal(const char* name) {
740   if (name == NULL) {
741     return somain;
742   }
744   soinfo* si = find_loaded_library(name);
745   if (si != NULL) {
746     if (si->flags & FLAG_LINKED) {
747       return si;
748     }
749     DL_ERR("OOPS: recursive link to \"%s\"", si->name);
750     return NULL;
751   }
753   TRACE("[ '%s' has not been loaded yet.  Locating...]", name);
754   si = load_library(name);
755   if (si == NULL) {
756     return NULL;
757   }
759   // At this point we know that whatever is loaded @ base is a valid ELF
760   // shared library whose segments are properly mapped in.
761   TRACE("[ find_library_internal base=%p size=%zu name='%s' ]",
762         reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size, si->name);
764   if (!soinfo_link_image(si)) {
765     munmap(reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size);
766     soinfo_free(si);
767     return NULL;
768   }
770   return si;
773 static soinfo* find_library(const char* name) {
774   soinfo* si = find_library_internal(name);
775   if (si != NULL) {
776     si->ref_count++;
777   }
778   return si;
781 static int soinfo_unload(soinfo* si) {
782   if (si->ref_count == 1) {
783     TRACE("unloading '%s'", si->name);
784     si->CallDestructors();
786     for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
787       if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
788         const char* library_name = si->strtab + d->d_un.d_val;
789         TRACE("%s needs to unload %s", si->name, library_name);
790         soinfo_unload(find_loaded_library(library_name));
791       }
792     }
794     munmap(reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size);
795     notify_gdb_of_unload(si);
796     soinfo_free(si);
797     si->ref_count = 0;
798   } else {
799     si->ref_count--;
800     TRACE("not unloading '%s', decrementing ref_count to %zd", si->name, si->ref_count);
801   }
802   return 0;
805 void do_android_get_LD_LIBRARY_PATH(char* buffer, size_t buffer_size) {
806   snprintf(buffer, buffer_size, "%s:%s", gDefaultLdPaths[0], gDefaultLdPaths[1]);
809 void do_android_update_LD_LIBRARY_PATH(const char* ld_library_path) {
810   if (!get_AT_SECURE()) {
811     parse_LD_LIBRARY_PATH(ld_library_path);
812   }
815 soinfo* do_dlopen(const char* name, int flags) {
816   if ((flags & ~(RTLD_NOW|RTLD_LAZY|RTLD_LOCAL|RTLD_GLOBAL)) != 0) {
817     DL_ERR("invalid flags to dlopen: %x", flags);
818     return NULL;
819   }
820   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ | PROT_WRITE);
821   soinfo* si = find_library(name);
822   if (si != NULL) {
823     si->CallConstructors();
824   }
825   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ);
826   return si;
829 int do_dlclose(soinfo* si) {
830   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ | PROT_WRITE);
831   int result = soinfo_unload(si);
832   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ);
833   return result;
836 #if defined(USE_RELA)
837 static int soinfo_relocate(soinfo* si, ElfW(Rela)* rela, unsigned count, soinfo* needed[]) {
838   ElfW(Sym)* s;
839   soinfo* lsi;
841   for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rela) {
842     unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rela->r_info);
843     unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rela->r_info);
844     ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rela->r_offset + si->load_bias);
845     ElfW(Addr) sym_addr = 0;
846     const char* sym_name = NULL;
848     DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", si->name, idx);
849     if (type == 0) { // R_*_NONE
850       continue;
851     }
852     if (sym != 0) {
853       sym_name = reinterpret_cast<const char*>(si->strtab + si->symtab[sym].st_name);
854       s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
855       if (s == NULL) {
856         // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
857         s = &si->symtab[sym];
858         if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
859           DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, si->name);
860           return -1;
861         }
863         /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
865            Libraries are not searched to resolve weak references.
866            It is not an error for a weak reference to remain unsatisfied.
868            During linking, the value of an undefined weak reference is:
869            - Zero if the relocation type is absolute
870            - The address of the place if the relocation is pc-relative
871            - The address of nominal base address if the relocation
872              type is base-relative.
873          */
875         switch (type) {
876 #if defined(__aarch64__)
877         case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
878         case R_AARCH64_GLOB_DAT:
879         case R_AARCH64_ABS64:
880         case R_AARCH64_ABS32:
881         case R_AARCH64_ABS16:
882         case R_AARCH64_RELATIVE:
883           /*
884            * The sym_addr was initialized to be zero above, or the relocation
885            * code below does not care about value of sym_addr.
886            * No need to do anything.
887            */
888           break;
889 #elif defined(__x86_64__)
890         case R_X86_64_JUMP_SLOT:
891         case R_X86_64_GLOB_DAT:
892         case R_X86_64_32:
893         case R_X86_64_RELATIVE:
894           // No need to do anything.
895           break;
896         case R_X86_64_PC32:
897           sym_addr = reloc;
898           break;
899 #endif
900         default:
901           DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
902           return -1;
903         }
904       } else {
905         // We got a definition.
906         sym_addr = static_cast<ElfW(Addr)>(s->st_value + lsi->load_bias);
907       }
908       count_relocation(kRelocSymbol);
909     } else {
910       s = NULL;
911     }
913     switch (type) {
914 #if defined(__aarch64__)
915     case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
916         count_relocation(kRelocAbsolute);
917         MARK(rela->r_offset);
918         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %16llx <- %16llx %s\n",
919                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
920         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (sym_addr + rela->r_addend);
921         break;
922     case R_AARCH64_GLOB_DAT:
923         count_relocation(kRelocAbsolute);
924         MARK(rela->r_offset);
925         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %16llx <- %16llx %s\n",
926                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
927         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (sym_addr + rela->r_addend);
928         break;
929     case R_AARCH64_ABS64:
930         count_relocation(kRelocAbsolute);
931         MARK(rela->r_offset);
932         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS64 %16llx <- %16llx %s\n",
933                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
934         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
935         break;
936     case R_AARCH64_ABS32:
937         count_relocation(kRelocAbsolute);
938         MARK(rela->r_offset);
939         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS32 %16llx <- %16llx %s\n",
940                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
941         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
942             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
943             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
944         } else {
945             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
946                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
947                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
948                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
949             return -1;
950         }
951         break;
952     case R_AARCH64_ABS16:
953         count_relocation(kRelocAbsolute);
954         MARK(rela->r_offset);
955         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS16 %16llx <- %16llx %s\n",
956                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
957         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
958             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
959             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
960         } else {
961             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
962                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
963                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
964                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
965             return -1;
966         }
967         break;
968     case R_AARCH64_PREL64:
969         count_relocation(kRelocRelative);
970         MARK(rela->r_offset);
971         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL64 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
972                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
973         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset;
974         break;
975     case R_AARCH64_PREL32:
976         count_relocation(kRelocRelative);
977         MARK(rela->r_offset);
978         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
979                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
980         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
981             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
982             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
983         } else {
984             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
985                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
986                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
987                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
988             return -1;
989         }
990         break;
991     case R_AARCH64_PREL16:
992         count_relocation(kRelocRelative);
993         MARK(rela->r_offset);
994         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL16 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
995                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
996         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
997             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
998             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
999         } else {
1000             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1001                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
1002                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
1003                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
1004             return -1;
1005         }
1006         break;
1008     case R_AARCH64_RELATIVE:
1009         count_relocation(kRelocRelative);
1010         MARK(rela->r_offset);
1011         if (sym) {
1012             DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1013             return -1;
1014         }
1015         TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %16llx <- %16llx\n",
1016                    reloc, (si->base + rela->r_addend));
1017         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (si->base + rela->r_addend);
1018         break;
1020     case R_AARCH64_COPY:
1021         if ((si->flags & FLAG_EXE) == 0) {
1022             /*
1023               * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1024               *
1025               * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1026               * R_AARCH64_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1027               * set to ET_EXEC.
1028               *
1029               * FLAG_EXE is set for both ET_DYN and ET_EXEC executables.
1030               * We should explicitly disallow ET_DYN executables from having
1031               * R_AARCH64_COPY relocations.
1032               */
1033             DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocations only supported for ET_EXEC", si->name);
1034             return -1;
1035         }
1036         count_relocation(kRelocCopy);
1037         MARK(rela->r_offset);
1038         TRACE_TYPE(RELO, "RELO COPY %16llx <- %lld @ %16llx %s\n",
1039                    reloc,
1040                    s->st_size,
1041                    (sym_addr + rela->r_addend),
1042                    sym_name);
1043         if (reloc == (sym_addr + rela->r_addend)) {
1044             ElfW(Sym)* src = soinfo_do_lookup(NULL, sym_name, &lsi, needed);
1046             if (src == NULL) {
1047                 DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocation source cannot be resolved", si->name);
1048                 return -1;
1049             }
1050             if (lsi->has_DT_SYMBOLIC) {
1051                 DL_ERR("%s invalid R_AARCH64_COPY relocation against DT_SYMBOLIC shared "
1052                        "library %s (built with -Bsymbolic?)", si->name, lsi->name);
1053                 return -1;
1054             }
1055             if (s->st_size < src->st_size) {
1056                 DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocation size mismatch (%lld < %lld)",
1057                        si->name, s->st_size, src->st_size);
1058                 return -1;
1059             }
1060             memcpy(reinterpret_cast<void*>(reloc),
1061                    reinterpret_cast<void*>(src->st_value + lsi->load_bias), src->st_size);
1062         } else {
1063             DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocation target cannot be resolved", si->name);
1064             return -1;
1065         }
1066         break;
1067     case R_AARCH64_TLS_TPREL64:
1068         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_TPREL64 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1069                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1070         break;
1071     case R_AARCH64_TLS_DTPREL32:
1072         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_DTPREL32 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1073                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1074         break;
1075 #elif defined(__x86_64__)
1076     case R_X86_64_JUMP_SLOT:
1077       count_relocation(kRelocAbsolute);
1078       MARK(rela->r_offset);
1079       TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1080                  static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1081       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1082       break;
1083     case R_X86_64_GLOB_DAT:
1084       count_relocation(kRelocAbsolute);
1085       MARK(rela->r_offset);
1086       TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1087                  static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1088       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1089       break;
1090     case R_X86_64_RELATIVE:
1091       count_relocation(kRelocRelative);
1092       MARK(rela->r_offset);
1093       if (sym) {
1094         DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1095         return -1;
1096       }
1097       TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %08zx <- +%08zx", static_cast<size_t>(reloc),
1098                  static_cast<size_t>(si->base));
1099       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = si->base + rela->r_addend;
1100       break;
1101     case R_X86_64_32:
1102       count_relocation(kRelocRelative);
1103       MARK(rela->r_offset);
1104       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_32 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1105                  static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1106       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1107       break;
1108     case R_X86_64_64:
1109       count_relocation(kRelocRelative);
1110       MARK(rela->r_offset);
1111       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_64 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1112                  static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1113       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1114       break;
1115     case R_X86_64_PC32:
1116       count_relocation(kRelocRelative);
1117       MARK(rela->r_offset);
1118       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_PC32 %08zx <- +%08zx (%08zx - %08zx) %s",
1119                  static_cast<size_t>(reloc), static_cast<size_t>(sym_addr - reloc),
1120                  static_cast<size_t>(sym_addr), static_cast<size_t>(reloc), sym_name);
1121       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend - reloc;
1122       break;
1123 #endif
1125     default:
1126       DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
1127       return -1;
1128     }
1129   }
1130   return 0;
1133 #else // REL, not RELA.
1135 static int soinfo_relocate(soinfo* si, ElfW(Rel)* rel, unsigned count, soinfo* needed[]) {
1136     ElfW(Sym)* s;
1137     soinfo* lsi;
1139     for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rel) {
1140         unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rel->r_info);
1141         // TODO: don't use unsigned for 'sym'. Use uint32_t or ElfW(Addr) instead.
1142         unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rel->r_info);
1143         ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rel->r_offset + si->load_bias);
1144         ElfW(Addr) sym_addr = 0;
1145         const char* sym_name = NULL;
1147         DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", si->name, idx);
1148         if (type == 0) { // R_*_NONE
1149             continue;
1150         }
1151         if (sym != 0) {
1152             sym_name = reinterpret_cast<const char*>(si->strtab + si->symtab[sym].st_name);
1153             s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
1154             if (s == NULL) {
1155                 // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
1156                 s = &si->symtab[sym];
1157                 if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1158                     DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, si->name);
1159                     return -1;
1160                 }
1162                 /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
1164                    Libraries are not searched to resolve weak references.
1165                    It is not an error for a weak reference to remain
1166                    unsatisfied.
1168                    During linking, the value of an undefined weak reference is:
1169                    - Zero if the relocation type is absolute
1170                    - The address of the place if the relocation is pc-relative
1171                    - The address of nominal base address if the relocation
1172                      type is base-relative.
1173                   */
1175                 switch (type) {
1176 #if defined(__arm__)
1177                 case R_ARM_JUMP_SLOT:
1178                 case R_ARM_GLOB_DAT:
1179                 case R_ARM_ABS32:
1180                 case R_ARM_RELATIVE:    /* Don't care. */
1181                     // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1182                     // code below does not care about value of sym_addr.
1183                     // No need to do anything.
1184                     break;
1185 #elif defined(__i386__)
1186                 case R_386_JMP_SLOT:
1187                 case R_386_GLOB_DAT:
1188                 case R_386_32:
1189                 case R_386_RELATIVE:    /* Don't care. */
1190                     // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1191                     // code below does not care about value of sym_addr.
1192                     // No need to do anything.
1193                     break;
1194                 case R_386_PC32:
1195                     sym_addr = reloc;
1196                     break;
1197 #endif
1199 #if defined(__arm__)
1200                 case R_ARM_COPY:
1201                     // Fall through. Can't really copy if weak symbol is not found at run-time.
1202 #endif
1203                 default:
1204                     DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1205                     return -1;
1206                 }
1207             } else {
1208                 // We got a definition.
1209                 sym_addr = static_cast<ElfW(Addr)>(s->st_value + lsi->load_bias);
1210             }
1211             count_relocation(kRelocSymbol);
1212         } else {
1213             s = NULL;
1214         }
1216         switch (type) {
1217 #if defined(__arm__)
1218         case R_ARM_JUMP_SLOT:
1219             count_relocation(kRelocAbsolute);
1220             MARK(rel->r_offset);
1221             TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1222             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1223             break;
1224         case R_ARM_GLOB_DAT:
1225             count_relocation(kRelocAbsolute);
1226             MARK(rel->r_offset);
1227             TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1228             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1229             break;
1230         case R_ARM_ABS32:
1231             count_relocation(kRelocAbsolute);
1232             MARK(rel->r_offset);
1233             TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1234             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1235             break;
1236         case R_ARM_REL32:
1237             count_relocation(kRelocRelative);
1238             MARK(rel->r_offset);
1239             TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08x <- %08x - %08x %s",
1240                        reloc, sym_addr, rel->r_offset, sym_name);
1241             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr - rel->r_offset;
1242             break;
1243         case R_ARM_COPY:
1244             if ((si->flags & FLAG_EXE) == 0) {
1245                 /*
1246                  * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1247                  *
1248                  * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1249                  * R_ARM_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1250                  * set to ET_EXEC.
1251                  *
1252                  * TODO: FLAG_EXE is set for both ET_DYN and ET_EXEC executables.
1253                  * We should explicitly disallow ET_DYN executables from having
1254                  * R_ARM_COPY relocations.
1255                  */
1256                 DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocations only supported for ET_EXEC", si->name);
1257                 return -1;
1258             }
1259             count_relocation(kRelocCopy);
1260             MARK(rel->r_offset);
1261             TRACE_TYPE(RELO, "RELO %08x <- %d @ %08x %s", reloc, s->st_size, sym_addr, sym_name);
1262             if (reloc == sym_addr) {
1263                 ElfW(Sym)* src = soinfo_do_lookup(NULL, sym_name, &lsi, needed);
1265                 if (src == NULL) {
1266                     DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocation source cannot be resolved", si->name);
1267                     return -1;
1268                 }
1269                 if (lsi->has_DT_SYMBOLIC) {
1270                     DL_ERR("%s invalid R_ARM_COPY relocation against DT_SYMBOLIC shared "
1271                            "library %s (built with -Bsymbolic?)", si->name, lsi->name);
1272                     return -1;
1273                 }
1274                 if (s->st_size < src->st_size) {
1275                     DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocation size mismatch (%d < %d)",
1276                            si->name, s->st_size, src->st_size);
1277                     return -1;
1278                 }
1279                 memcpy(reinterpret_cast<void*>(reloc),
1280                        reinterpret_cast<void*>(src->st_value + lsi->load_bias), src->st_size);
1281             } else {
1282                 DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocation target cannot be resolved", si->name);
1283                 return -1;
1284             }
1285             break;
1286 #elif defined(__i386__)
1287         case R_386_JMP_SLOT:
1288             count_relocation(kRelocAbsolute);
1289             MARK(rel->r_offset);
1290             TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1291             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1292             break;
1293         case R_386_GLOB_DAT:
1294             count_relocation(kRelocAbsolute);
1295             MARK(rel->r_offset);
1296             TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1297             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1298             break;
1299         case R_386_32:
1300             count_relocation(kRelocRelative);
1301             MARK(rel->r_offset);
1302             TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_32 %08x <- +%08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1303             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1304             break;
1305         case R_386_PC32:
1306             count_relocation(kRelocRelative);
1307             MARK(rel->r_offset);
1308             TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_PC32 %08x <- +%08x (%08x - %08x) %s",
1309                        reloc, (sym_addr - reloc), sym_addr, reloc, sym_name);
1310             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr - reloc);
1311             break;
1312 #elif defined(__mips__)
1313         case R_MIPS_REL32:
1314 #if defined(__LP64__)
1315             // MIPS Elf64_Rel entries contain compound relocations
1316             // We only handle the R_MIPS_NONE|R_MIPS_64|R_MIPS_REL32 case
1317             if (ELF64_R_TYPE2(rel->r_info) != R_MIPS_64 ||
1318                 ELF64_R_TYPE3(rel->r_info) != R_MIPS_NONE) {
1319                 DL_ERR("Unexpected compound relocation type:%d type2:%d type3:%d @ %p (%zu)",
1320                        type, (unsigned)ELF64_R_TYPE2(rel->r_info),
1321                        (unsigned)ELF64_R_TYPE3(rel->r_info), rel, idx);
1322                 return -1;
1323             }
1324 #endif
1325             count_relocation(kRelocAbsolute);
1326             MARK(rel->r_offset);
1327             TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1328                        static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name ? sym_name : "*SECTIONHDR*");
1329             if (s) {
1330                 *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1331             } else {
1332                 *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += si->base;
1333             }
1334             break;
1335 #endif
1337 #if defined(__arm__)
1338         case R_ARM_RELATIVE:
1339 #elif defined(__i386__)
1340         case R_386_RELATIVE:
1341 #endif
1342             count_relocation(kRelocRelative);
1343             MARK(rel->r_offset);
1344             if (sym) {
1345                 DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1346                 return -1;
1347             }
1348             TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %p <- +%p",
1349                        reinterpret_cast<void*>(reloc), reinterpret_cast<void*>(si->base));
1350             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += si->base;
1351             break;
1353         default:
1354             DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1355             return -1;
1356         }
1357     }
1358     return 0;
1360 #endif
1362 #if defined(__mips__)
1363 static bool mips_relocate_got(soinfo* si, soinfo* needed[]) {
1364     ElfW(Addr)** got = si->plt_got;
1365     if (got == NULL) {
1366         return true;
1367     }
1368     unsigned local_gotno = si->mips_local_gotno;
1369     unsigned gotsym = si->mips_gotsym;
1370     unsigned symtabno = si->mips_symtabno;
1371     ElfW(Sym)* symtab = si->symtab;
1373     // got[0] is the address of the lazy resolver function.
1374     // got[1] may be used for a GNU extension.
1375     // Set it to a recognizable address in case someone calls it (should be _rtld_bind_start).
1376     // FIXME: maybe this should be in a separate routine?
1377     if ((si->flags & FLAG_LINKER) == 0) {
1378         size_t g = 0;
1379         got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadbeef);
1380         if (reinterpret_cast<intptr_t>(got[g]) < 0) {
1381             got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadfeed);
1382         }
1383         // Relocate the local GOT entries.
1384         for (; g < local_gotno; g++) {
1385             got[g] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(got[g]) + si->load_bias);
1386         }
1387     }
1389     // Now for the global GOT entries...
1390     ElfW(Sym)* sym = symtab + gotsym;
1391     got = si->plt_got + local_gotno;
1392     for (size_t g = gotsym; g < symtabno; g++, sym++, got++) {
1393         // This is an undefined reference... try to locate it.
1394         const char* sym_name = si->strtab + sym->st_name;
1395         soinfo* lsi;
1396         ElfW(Sym)* s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
1397         if (s == NULL) {
1398             // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference.
1399             s = &symtab[g];
1400             if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1401                 DL_ERR("cannot locate \"%s\"...", sym_name);
1402                 return false;
1403             }
1404             *got = 0;
1405         } else {
1406             // FIXME: is this sufficient?
1407             // For reference see NetBSD link loader
1408             // http://cvsweb.netbsd.org/bsdweb.cgi/src/libexec/ld.elf_so/arch/mips/mips_reloc.c?rev=1.53&content-type=text/x-cvsweb-markup
1409             *got = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(lsi->load_bias + s->st_value);
1410         }
1411     }
1412     return true;
1414 #endif
1416 void soinfo::CallArray(const char* array_name UNUSED, linker_function_t* functions, size_t count, bool reverse) {
1417   if (functions == NULL) {
1418     return;
1419   }
1421   TRACE("[ Calling %s (size %zd) @ %p for '%s' ]", array_name, count, functions, name);
1423   int begin = reverse ? (count - 1) : 0;
1424   int end = reverse ? -1 : count;
1425   int step = reverse ? -1 : 1;
1427   for (int i = begin; i != end; i += step) {
1428     TRACE("[ %s[%d] == %p ]", array_name, i, functions[i]);
1429     CallFunction("function", functions[i]);
1430   }
1432   TRACE("[ Done calling %s for '%s' ]", array_name, name);
1435 void soinfo::CallFunction(const char* function_name UNUSED, linker_function_t function) {
1436   if (function == NULL || reinterpret_cast<uintptr_t>(function) == static_cast<uintptr_t>(-1)) {
1437     return;
1438   }
1440   TRACE("[ Calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1441   function();
1442   TRACE("[ Done calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1444   // The function may have called dlopen(3) or dlclose(3), so we need to ensure our data structures
1445   // are still writable. This happens with our debug malloc (see http://b/7941716).
1446   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ | PROT_WRITE);
1449 void soinfo::CallPreInitConstructors() {
1450   // DT_PREINIT_ARRAY functions are called before any other constructors for executables,
1451   // but ignored in a shared library.
1452   CallArray("DT_PREINIT_ARRAY", preinit_array, preinit_array_count, false);
1455 void soinfo::CallConstructors() {
1456   if (constructors_called) {
1457     return;
1458   }
1460   // We set constructors_called before actually calling the constructors, otherwise it doesn't
1461   // protect against recursive constructor calls. One simple example of constructor recursion
1462   // is the libc debug malloc, which is implemented in libc_malloc_debug_leak.so:
1463   // 1. The program depends on libc, so libc's constructor is called here.
1464   // 2. The libc constructor calls dlopen() to load libc_malloc_debug_leak.so.
1465   // 3. dlopen() calls the constructors on the newly created
1466   //    soinfo for libc_malloc_debug_leak.so.
1467   // 4. The debug .so depends on libc, so CallConstructors is
1468   //    called again with the libc soinfo. If it doesn't trigger the early-
1469   //    out above, the libc constructor will be called again (recursively!).
1470   constructors_called = true;
1472   if ((flags & FLAG_EXE) == 0 && preinit_array != NULL) {
1473     // The GNU dynamic linker silently ignores these, but we warn the developer.
1474     PRINT("\"%s\": ignoring %zd-entry DT_PREINIT_ARRAY in shared library!",
1475           name, preinit_array_count);
1476   }
1478   if (dynamic != NULL) {
1479     for (ElfW(Dyn)* d = dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
1480       if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
1481         const char* library_name = strtab + d->d_un.d_val;
1482         TRACE("\"%s\": calling constructors in DT_NEEDED \"%s\"", name, library_name);
1483         find_loaded_library(library_name)->CallConstructors();
1484       }
1485     }
1486   }
1488   TRACE("\"%s\": calling constructors", name);
1490   // DT_INIT should be called before DT_INIT_ARRAY if both are present.
1491   CallFunction("DT_INIT", init_func);
1492   CallArray("DT_INIT_ARRAY", init_array, init_array_count, false);
1495 void soinfo::CallDestructors() {
1496   TRACE("\"%s\": calling destructors", name);
1498   // DT_FINI_ARRAY must be parsed in reverse order.
1499   CallArray("DT_FINI_ARRAY", fini_array, fini_array_count, true);
1501   // DT_FINI should be called after DT_FINI_ARRAY if both are present.
1502   CallFunction("DT_FINI", fini_func);
1505 /* Force any of the closed stdin, stdout and stderr to be associated with
1506    /dev/null. */
1507 static int nullify_closed_stdio() {
1508     int dev_null, i, status;
1509     int return_value = 0;
1511     dev_null = TEMP_FAILURE_RETRY(open("/dev/null", O_RDWR));
1512     if (dev_null < 0) {
1513         DL_ERR("cannot open /dev/null: %s", strerror(errno));
1514         return -1;
1515     }
1516     TRACE("[ Opened /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
1518     /* If any of the stdio file descriptors is valid and not associated
1519        with /dev/null, dup /dev/null to it.  */
1520     for (i = 0; i < 3; i++) {
1521         /* If it is /dev/null already, we are done. */
1522         if (i == dev_null) {
1523             continue;
1524         }
1526         TRACE("[ Nullifying stdio file descriptor %d]", i);
1527         status = TEMP_FAILURE_RETRY(fcntl(i, F_GETFL));
1529         /* If file is opened, we are good. */
1530         if (status != -1) {
1531             continue;
1532         }
1534         /* The only error we allow is that the file descriptor does not
1535            exist, in which case we dup /dev/null to it. */
1536         if (errno != EBADF) {
1537             DL_ERR("fcntl failed: %s", strerror(errno));
1538             return_value = -1;
1539             continue;
1540         }
1542         /* Try dupping /dev/null to this stdio file descriptor and
1543            repeat if there is a signal.  Note that any errors in closing
1544            the stdio descriptor are lost.  */
1545         status = TEMP_FAILURE_RETRY(dup2(dev_null, i));
1546         if (status < 0) {
1547             DL_ERR("dup2 failed: %s", strerror(errno));
1548             return_value = -1;
1549             continue;
1550         }
1551     }
1553     /* If /dev/null is not one of the stdio file descriptors, close it. */
1554     if (dev_null > 2) {
1555         TRACE("[ Closing /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
1556         status = TEMP_FAILURE_RETRY(close(dev_null));
1557         if (status == -1) {
1558             DL_ERR("close failed: %s", strerror(errno));
1559             return_value = -1;
1560         }
1561     }
1563     return return_value;
1566 static bool soinfo_link_image(soinfo* si) {
1567     /* "base" might wrap around UINT32_MAX. */
1568     ElfW(Addr) base = si->load_bias;
1569     const ElfW(Phdr)* phdr = si->phdr;
1570     int phnum = si->phnum;
1571     bool relocating_linker = (si->flags & FLAG_LINKER) != 0;
1573     /* We can't debug anything until the linker is relocated */
1574     if (!relocating_linker) {
1575         INFO("[ linking %s ]", si->name);
1576         DEBUG("si->base = %p si->flags = 0x%08x", reinterpret_cast<void*>(si->base), si->flags);
1577     }
1579     /* Extract dynamic section */
1580     size_t dynamic_count;
1581     ElfW(Word) dynamic_flags;
1582     phdr_table_get_dynamic_section(phdr, phnum, base, &si->dynamic,
1583                                    &dynamic_count, &dynamic_flags);
1584     if (si->dynamic == NULL) {
1585         if (!relocating_linker) {
1586             DL_ERR("missing PT_DYNAMIC in \"%s\"", si->name);
1587         }
1588         return false;
1589     } else {
1590         if (!relocating_linker) {
1591             DEBUG("dynamic = %p", si->dynamic);
1592         }
1593     }
1595 #if defined(__arm__)
1596     (void) phdr_table_get_arm_exidx(phdr, phnum, base,
1597                                     &si->ARM_exidx, &si->ARM_exidx_count);
1598 #endif
1600     // Extract useful information from dynamic section.
1601     uint32_t needed_count = 0;
1602     for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
1603         DEBUG("d = %p, d[0](tag) = %p d[1](val) = %p",
1604               d, reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
1605         switch (d->d_tag) {
1606         case DT_HASH:
1607             si->nbucket = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr)[0];
1608             si->nchain = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr)[1];
1609             si->bucket = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr + 8);
1610             si->chain = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr + 8 + si->nbucket * 4);
1611             break;
1612         case DT_STRTAB:
1613             si->strtab = reinterpret_cast<const char*>(base + d->d_un.d_ptr);
1614             break;
1615         case DT_SYMTAB:
1616             si->symtab = reinterpret_cast<ElfW(Sym)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1617             break;
1618 #if !defined(__LP64__)
1619         case DT_PLTREL:
1620             if (d->d_un.d_val != DT_REL) {
1621                 DL_ERR("unsupported DT_RELA in \"%s\"", si->name);
1622                 return false;
1623             }
1624             break;
1625 #endif
1626         case DT_JMPREL:
1627 #if defined(USE_RELA)
1628             si->plt_rela = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1629 #else
1630             si->plt_rel = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1631 #endif
1632             break;
1633         case DT_PLTRELSZ:
1634 #if defined(USE_RELA)
1635             si->plt_rela_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
1636 #else
1637             si->plt_rel_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
1638 #endif
1639             break;
1640 #if defined(__mips__)
1641         case DT_PLTGOT:
1642             // Used by mips and mips64.
1643             si->plt_got = reinterpret_cast<ElfW(Addr)**>(base + d->d_un.d_ptr);
1644             break;
1645 #endif
1646         case DT_DEBUG:
1647             // Set the DT_DEBUG entry to the address of _r_debug for GDB
1648             // if the dynamic table is writable
1649 // FIXME: not working currently for N64
1650 // The flags for the LOAD and DYNAMIC program headers do not agree.
1651 // The LOAD section containng the dynamic table has been mapped as
1652 // read-only, but the DYNAMIC header claims it is writable.
1653 #if !(defined(__mips__) && defined(__LP64__))
1654             if ((dynamic_flags & PF_W) != 0) {
1655                 d->d_un.d_val = reinterpret_cast<uintptr_t>(&_r_debug);
1656             }
1657             break;
1658 #endif
1659 #if defined(USE_RELA)
1660          case DT_RELA:
1661             si->rela = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1662             break;
1663          case DT_RELASZ:
1664             si->rela_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
1665             break;
1666         case DT_REL:
1667             DL_ERR("unsupported DT_REL in \"%s\"", si->name);
1668             return false;
1669         case DT_RELSZ:
1670             DL_ERR("unsupported DT_RELSZ in \"%s\"", si->name);
1671             return false;
1672 #else
1673         case DT_REL:
1674             si->rel = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1675             break;
1676         case DT_RELSZ:
1677             si->rel_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
1678             break;
1679          case DT_RELA:
1680             DL_ERR("unsupported DT_RELA in \"%s\"", si->name);
1681             return false;
1682 #endif
1683         case DT_INIT:
1684             si->init_func = reinterpret_cast<linker_function_t>(base + d->d_un.d_ptr);
1685             DEBUG("%s constructors (DT_INIT) found at %p", si->name, si->init_func);
1686             break;
1687         case DT_FINI:
1688             si->fini_func = reinterpret_cast<linker_function_t>(base + d->d_un.d_ptr);
1689             DEBUG("%s destructors (DT_FINI) found at %p", si->name, si->fini_func);
1690             break;
1691         case DT_INIT_ARRAY:
1692             si->init_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1693             DEBUG("%s constructors (DT_INIT_ARRAY) found at %p", si->name, si->init_array);
1694             break;
1695         case DT_INIT_ARRAYSZ:
1696             si->init_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1697             break;
1698         case DT_FINI_ARRAY:
1699             si->fini_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1700             DEBUG("%s destructors (DT_FINI_ARRAY) found at %p", si->name, si->fini_array);
1701             break;
1702         case DT_FINI_ARRAYSZ:
1703             si->fini_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1704             break;
1705         case DT_PREINIT_ARRAY:
1706             si->preinit_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1707             DEBUG("%s constructors (DT_PREINIT_ARRAY) found at %p", si->name, si->preinit_array);
1708             break;
1709         case DT_PREINIT_ARRAYSZ:
1710             si->preinit_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1711             break;
1712         case DT_TEXTREL:
1713 #if defined(__LP64__)
1714             DL_ERR("text relocations (DT_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", si->name);
1715             return false;
1716 #else
1717             si->has_text_relocations = true;
1718             break;
1719 #endif
1720         case DT_SYMBOLIC:
1721             si->has_DT_SYMBOLIC = true;
1722             break;
1723         case DT_NEEDED:
1724             ++needed_count;
1725             break;
1726         case DT_FLAGS:
1727             if (d->d_un.d_val & DF_TEXTREL) {
1728 #if defined(__LP64__)
1729                 DL_ERR("text relocations (DF_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", si->name);
1730                 return false;
1731 #else
1732                 si->has_text_relocations = true;
1733 #endif
1734             }
1735             if (d->d_un.d_val & DF_SYMBOLIC) {
1736                 si->has_DT_SYMBOLIC = true;
1737             }
1738             break;
1739 #if defined(__mips__)
1740         case DT_STRSZ:
1741         case DT_SYMENT:
1742         case DT_RELENT:
1743              break;
1744         case DT_MIPS_RLD_MAP:
1745             // Set the DT_MIPS_RLD_MAP entry to the address of _r_debug for GDB.
1746             {
1747               r_debug** dp = reinterpret_cast<r_debug**>(base + d->d_un.d_ptr);
1748               *dp = &_r_debug;
1749             }
1750             break;
1751         case DT_MIPS_RLD_VERSION:
1752         case DT_MIPS_FLAGS:
1753         case DT_MIPS_BASE_ADDRESS:
1754         case DT_MIPS_UNREFEXTNO:
1755             break;
1757         case DT_MIPS_SYMTABNO:
1758             si->mips_symtabno = d->d_un.d_val;
1759             break;
1761         case DT_MIPS_LOCAL_GOTNO:
1762             si->mips_local_gotno = d->d_un.d_val;
1763             break;
1765         case DT_MIPS_GOTSYM:
1766             si->mips_gotsym = d->d_un.d_val;
1767             break;
1768 #endif
1770         default:
1771             DEBUG("Unused DT entry: type %p arg %p",
1772                   reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
1773             break;
1774         }
1775     }
1777     DEBUG("si->base = %p, si->strtab = %p, si->symtab = %p",
1778           reinterpret_cast<void*>(si->base), si->strtab, si->symtab);
1780     // Sanity checks.
1781     if (relocating_linker && needed_count != 0) {
1782         DL_ERR("linker cannot have DT_NEEDED dependencies on other libraries");
1783         return false;
1784     }
1785     if (si->nbucket == 0) {
1786         DL_ERR("empty/missing DT_HASH in \"%s\" (built with --hash-style=gnu?)", si->name);
1787         return false;
1788     }
1789     if (si->strtab == 0) {
1790         DL_ERR("empty/missing DT_STRTAB in \"%s\"", si->name);
1791         return false;
1792     }
1793     if (si->symtab == 0) {
1794         DL_ERR("empty/missing DT_SYMTAB in \"%s\"", si->name);
1795         return false;
1796     }
1798     // If this is the main executable, then load all of the libraries from LD_PRELOAD now.
1799     if (si->flags & FLAG_EXE) {
1800         memset(gLdPreloads, 0, sizeof(gLdPreloads));
1801         size_t preload_count = 0;
1802         for (size_t i = 0; gLdPreloadNames[i] != NULL; i++) {
1803             soinfo* lsi = find_library(gLdPreloadNames[i]);
1804             if (lsi != NULL) {
1805                 gLdPreloads[preload_count++] = lsi;
1806             } else {
1807                 // As with glibc, failure to load an LD_PRELOAD library is just a warning.
1808                 DL_WARN("could not load library \"%s\" from LD_PRELOAD for \"%s\"; caused by %s",
1809                         gLdPreloadNames[i], si->name, linker_get_error_buffer());
1810             }
1811         }
1812     }
1814     soinfo** needed = reinterpret_cast<soinfo**>(alloca((1 + needed_count) * sizeof(soinfo*)));
1815     soinfo** pneeded = needed;
1817     for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
1818         if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
1819             const char* library_name = si->strtab + d->d_un.d_val;
1820             DEBUG("%s needs %s", si->name, library_name);
1821             soinfo* lsi = find_library(library_name);
1822             if (lsi == NULL) {
1823                 strlcpy(tmp_err_buf, linker_get_error_buffer(), sizeof(tmp_err_buf));
1824                 DL_ERR("could not load library \"%s\" needed by \"%s\"; caused by %s",
1825                        library_name, si->name, tmp_err_buf);
1826                 return false;
1827             }
1828             *pneeded++ = lsi;
1829         }
1830     }
1831     *pneeded = NULL;
1833 #if !defined(__LP64__)
1834     if (si->has_text_relocations) {
1835         // Make segments writable to allow text relocations to work properly. We will later call
1836         // phdr_table_protect_segments() after all of them are applied and all constructors are run.
1837         DL_WARN("%s has text relocations. This is wasting memory and prevents "
1838                 "security hardening. Please fix.", si->name);
1839         if (phdr_table_unprotect_segments(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1840             DL_ERR("can't unprotect loadable segments for \"%s\": %s",
1841                    si->name, strerror(errno));
1842             return false;
1843         }
1844     }
1845 #endif
1847 #if defined(USE_RELA)
1848     if (si->plt_rela != NULL) {
1849         DEBUG("[ relocating %s plt ]\n", si->name);
1850         if (soinfo_relocate(si, si->plt_rela, si->plt_rela_count, needed)) {
1851             return false;
1852         }
1853     }
1854     if (si->rela != NULL) {
1855         DEBUG("[ relocating %s ]\n", si->name);
1856         if (soinfo_relocate(si, si->rela, si->rela_count, needed)) {
1857             return false;
1858         }
1859     }
1860 #else
1861     if (si->plt_rel != NULL) {
1862         DEBUG("[ relocating %s plt ]", si->name);
1863         if (soinfo_relocate(si, si->plt_rel, si->plt_rel_count, needed)) {
1864             return false;
1865         }
1866     }
1867     if (si->rel != NULL) {
1868         DEBUG("[ relocating %s ]", si->name);
1869         if (soinfo_relocate(si, si->rel, si->rel_count, needed)) {
1870             return false;
1871         }
1872     }
1873 #endif
1875 #if defined(__mips__)
1876     if (!mips_relocate_got(si, needed)) {
1877         return false;
1878     }
1879 #endif
1881     si->flags |= FLAG_LINKED;
1882     DEBUG("[ finished linking %s ]", si->name);
1884 #if !defined(__LP64__)
1885     if (si->has_text_relocations) {
1886         // All relocations are done, we can protect our segments back to read-only.
1887         if (phdr_table_protect_segments(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1888             DL_ERR("can't protect segments for \"%s\": %s",
1889                    si->name, strerror(errno));
1890             return false;
1891         }
1892     }
1893 #endif
1895     /* We can also turn on GNU RELRO protection */
1896     if (phdr_table_protect_gnu_relro(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1897         DL_ERR("can't enable GNU RELRO protection for \"%s\": %s",
1898                si->name, strerror(errno));
1899         return false;
1900     }
1902     notify_gdb_of_load(si);
1903     return true;
1906 /*
1907  * This function add vdso to internal dso list.
1908  * It helps to stack unwinding through signal handlers.
1909  * Also, it makes bionic more like glibc.
1910  */
1911 static void add_vdso(KernelArgumentBlock& args UNUSED) {
1912 #if defined(AT_SYSINFO_EHDR)
1913   ElfW(Ehdr)* ehdr_vdso = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(args.getauxval(AT_SYSINFO_EHDR));
1914   if (ehdr_vdso == NULL) {
1915     return;
1916   }
1918   soinfo* si = soinfo_alloc("[vdso]");
1920   si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<char*>(ehdr_vdso) + ehdr_vdso->e_phoff);
1921   si->phnum = ehdr_vdso->e_phnum;
1922   si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(ehdr_vdso);
1923   si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
1924   si->flags = 0;
1925   si->load_bias = get_elf_exec_load_bias(ehdr_vdso);
1927   soinfo_link_image(si);
1928 #endif
1931 /*
1932  * This code is called after the linker has linked itself and
1933  * fixed it's own GOT. It is safe to make references to externs
1934  * and other non-local data at this point.
1935  */
1936 static ElfW(Addr) __linker_init_post_relocation(KernelArgumentBlock& args, ElfW(Addr) linker_base) {
1937     /* NOTE: we store the args pointer on a special location
1938      *       of the temporary TLS area in order to pass it to
1939      *       the C Library's runtime initializer.
1940      *
1941      *       The initializer must clear the slot and reset the TLS
1942      *       to point to a different location to ensure that no other
1943      *       shared library constructor can access it.
1944      */
1945   __libc_init_tls(args);
1947 #if TIMING
1948     struct timeval t0, t1;
1949     gettimeofday(&t0, 0);
1950 #endif
1952     // Initialize environment functions, and get to the ELF aux vectors table.
1953     linker_env_init(args);
1955     // If this is a setuid/setgid program, close the security hole described in
1956     // ftp://ftp.freebsd.org/pub/FreeBSD/CERT/advisories/FreeBSD-SA-02:23.stdio.asc
1957     if (get_AT_SECURE()) {
1958         nullify_closed_stdio();
1959     }
1961     debuggerd_init();
1963     // Get a few environment variables.
1964     const char* LD_DEBUG = linker_env_get("LD_DEBUG");
1965     if (LD_DEBUG != NULL) {
1966       gLdDebugVerbosity = atoi(LD_DEBUG);
1967     }
1969     // Normally, these are cleaned by linker_env_init, but the test
1970     // doesn't cost us anything.
1971     const char* ldpath_env = NULL;
1972     const char* ldpreload_env = NULL;
1973     if (!get_AT_SECURE()) {
1974       ldpath_env = linker_env_get("LD_LIBRARY_PATH");
1975       ldpreload_env = linker_env_get("LD_PRELOAD");
1976     }
1978     INFO("[ android linker & debugger ]");
1980     soinfo* si = soinfo_alloc(args.argv[0]);
1981     if (si == NULL) {
1982         exit(EXIT_FAILURE);
1983     }
1985     /* bootstrap the link map, the main exe always needs to be first */
1986     si->flags |= FLAG_EXE;
1987     link_map* map = &(si->link_map_head);
1989     map->l_addr = 0;
1990     map->l_name = args.argv[0];
1991     map->l_prev = NULL;
1992     map->l_next = NULL;
1994     _r_debug.r_map = map;
1995     r_debug_tail = map;
1997     /* gdb expects the linker to be in the debug shared object list.
1998      * Without this, gdb has trouble locating the linker's ".text"
1999      * and ".plt" sections. Gdb could also potentially use this to
2000      * relocate the offset of our exported 'rtld_db_dlactivity' symbol.
2001      * Don't use soinfo_alloc(), because the linker shouldn't
2002      * be on the soinfo list.
2003      */
2004     {
2005         static soinfo linker_soinfo;
2006 #if defined(__LP64__)
2007         strlcpy(linker_soinfo.name, "/system/bin/linker64", sizeof(linker_soinfo.name));
2008 #else
2009         strlcpy(linker_soinfo.name, "/system/bin/linker", sizeof(linker_soinfo.name));
2010 #endif
2011         linker_soinfo.flags = 0;
2012         linker_soinfo.base = linker_base;
2014         /*
2015          * Set the dynamic field in the link map otherwise gdb will complain with
2016          * the following:
2017          *   warning: .dynamic section for "/system/bin/linker" is not at the
2018          *   expected address (wrong library or version mismatch?)
2019          */
2020         ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_base);
2021         ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_base + elf_hdr->e_phoff);
2022         phdr_table_get_dynamic_section(phdr, elf_hdr->e_phnum, linker_base,
2023                                        &linker_soinfo.dynamic, NULL, NULL);
2024         insert_soinfo_into_debug_map(&linker_soinfo);
2025     }
2027     // Extract information passed from the kernel.
2028     si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(args.getauxval(AT_PHDR));
2029     si->phnum = args.getauxval(AT_PHNUM);
2030     si->entry = args.getauxval(AT_ENTRY);
2032     /* Compute the value of si->base. We can't rely on the fact that
2033      * the first entry is the PHDR because this will not be true
2034      * for certain executables (e.g. some in the NDK unit test suite)
2035      */
2036     si->base = 0;
2037     si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
2038     si->load_bias = 0;
2039     for (size_t i = 0; i < si->phnum; ++i) {
2040       if (si->phdr[i].p_type == PT_PHDR) {
2041         si->load_bias = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_vaddr;
2042         si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_offset;
2043         break;
2044       }
2045     }
2046     si->dynamic = NULL;
2047     si->ref_count = 1;
2049     // Use LD_LIBRARY_PATH and LD_PRELOAD (but only if we aren't setuid/setgid).
2050     parse_LD_LIBRARY_PATH(ldpath_env);
2051     parse_LD_PRELOAD(ldpreload_env);
2053     somain = si;
2055     if (!soinfo_link_image(si)) {
2056         __libc_format_fd(2, "CANNOT LINK EXECUTABLE: %s\n", linker_get_error_buffer());
2057         exit(EXIT_FAILURE);
2058     }
2060     add_vdso(args);
2062     si->CallPreInitConstructors();
2064     for (size_t i = 0; gLdPreloads[i] != NULL; ++i) {
2065         gLdPreloads[i]->CallConstructors();
2066     }
2068     /* After the link_image, the si->load_bias is initialized.
2069      * For so lib, the map->l_addr will be updated in notify_gdb_of_load.
2070      * We need to update this value for so exe here. So Unwind_Backtrace
2071      * for some arch like x86 could work correctly within so exe.
2072      */
2073     map->l_addr = si->load_bias;
2074     si->CallConstructors();
2076 #if TIMING
2077     gettimeofday(&t1, NULL);
2078     PRINT("LINKER TIME: %s: %d microseconds", args.argv[0], (int) (
2079                (((long long)t1.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t1.tv_usec) -
2080                (((long long)t0.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t0.tv_usec)));
2081 #endif
2082 #if STATS
2083     PRINT("RELO STATS: %s: %d abs, %d rel, %d copy, %d symbol", args.argv[0],
2084            linker_stats.count[kRelocAbsolute],
2085            linker_stats.count[kRelocRelative],
2086            linker_stats.count[kRelocCopy],
2087            linker_stats.count[kRelocSymbol]);
2088 #endif
2089 #if COUNT_PAGES
2090     {
2091         unsigned n;
2092         unsigned i;
2093         unsigned count = 0;
2094         for (n = 0; n < 4096; n++) {
2095             if (bitmask[n]) {
2096                 unsigned x = bitmask[n];
2097 #if defined(__LP64__)
2098                 for (i = 0; i < 32; i++) {
2099 #else
2100                 for (i = 0; i < 8; i++) {
2101 #endif
2102                     if (x & 1) {
2103                         count++;
2104                     }
2105                     x >>= 1;
2106                 }
2107             }
2108         }
2109         PRINT("PAGES MODIFIED: %s: %d (%dKB)", args.argv[0], count, count * 4);
2110     }
2111 #endif
2113 #if TIMING || STATS || COUNT_PAGES
2114     fflush(stdout);
2115 #endif
2117     TRACE("[ Ready to execute '%s' @ %p ]", si->name, reinterpret_cast<void*>(si->entry));
2118     return si->entry;
2121 /* Compute the load-bias of an existing executable. This shall only
2122  * be used to compute the load bias of an executable or shared library
2123  * that was loaded by the kernel itself.
2124  *
2125  * Input:
2126  *    elf    -> address of ELF header, assumed to be at the start of the file.
2127  * Return:
2128  *    load bias, i.e. add the value of any p_vaddr in the file to get
2129  *    the corresponding address in memory.
2130  */
2131 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf) {
2132   ElfW(Addr) offset = elf->e_phoff;
2133   const ElfW(Phdr)* phdr_table = reinterpret_cast<const ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(elf) + offset);
2134   const ElfW(Phdr)* phdr_end = phdr_table + elf->e_phnum;
2136   for (const ElfW(Phdr)* phdr = phdr_table; phdr < phdr_end; phdr++) {
2137     if (phdr->p_type == PT_LOAD) {
2138       return reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(elf) + phdr->p_offset - phdr->p_vaddr;
2139     }
2140   }
2141   return 0;
2144 /*
2145  * This is the entry point for the linker, called from begin.S. This
2146  * method is responsible for fixing the linker's own relocations, and
2147  * then calling __linker_init_post_relocation().
2148  *
2149  * Because this method is called before the linker has fixed it's own
2150  * relocations, any attempt to reference an extern variable, extern
2151  * function, or other GOT reference will generate a segfault.
2152  */
2153 extern "C" ElfW(Addr) __linker_init(void* raw_args) {
2154   KernelArgumentBlock args(raw_args);
2156   ElfW(Addr) linker_addr = args.getauxval(AT_BASE);
2157   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_addr);
2158   ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_addr + elf_hdr->e_phoff);
2160   soinfo linker_so;
2161   memset(&linker_so, 0, sizeof(soinfo));
2163   strcpy(linker_so.name, "[dynamic linker]");
2164   linker_so.base = linker_addr;
2165   linker_so.size = phdr_table_get_load_size(phdr, elf_hdr->e_phnum);
2166   linker_so.load_bias = get_elf_exec_load_bias(elf_hdr);
2167   linker_so.dynamic = NULL;
2168   linker_so.phdr = phdr;
2169   linker_so.phnum = elf_hdr->e_phnum;
2170   linker_so.flags |= FLAG_LINKER;
2172   if (!soinfo_link_image(&linker_so)) {
2173     // It would be nice to print an error message, but if the linker
2174     // can't link itself, there's no guarantee that we'll be able to
2175     // call write() (because it involves a GOT reference). We may as
2176     // well try though...
2177     const char* msg = "CANNOT LINK EXECUTABLE: ";
2178     write(2, msg, strlen(msg));
2179     write(2, __linker_dl_err_buf, strlen(__linker_dl_err_buf));
2180     write(2, "\n", 1);
2181     _exit(EXIT_FAILURE);
2182   }
2184   // We have successfully fixed our own relocations. It's safe to run
2185   // the main part of the linker now.
2186   args.abort_message_ptr = &gAbortMessage;
2187   ElfW(Addr) start_address = __linker_init_post_relocation(args, linker_addr);
2189   set_soinfo_pool_protection(PROT_READ);
2191   // Return the address that the calling assembly stub should jump to.
2192   return start_address;