]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/platform-bionic.git/blob - linker/linker.cpp
Merge "Add a script for finding symbols in bionic that aren't in glibc."
[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"
51 #include "linker_allocator.h"
53 /* >>> IMPORTANT NOTE - READ ME BEFORE MODIFYING <<<
54  *
55  * Do NOT use malloc() and friends or pthread_*() code here.
56  * Don't use printf() either; it's caused mysterious memory
57  * corruption in the past.
58  * The linker runs before we bring up libc and it's easiest
59  * to make sure it does not depend on any complex libc features
60  *
61  * open issues / todo:
62  *
63  * - cleaner error reporting
64  * - after linking, set as much stuff as possible to READONLY
65  *   and NOEXEC
66  */
68 #if defined(__LP64__)
69 #define SEARCH_NAME(x) x
70 #else
71 // Nvidia drivers are relying on the bug:
72 // http://code.google.com/p/android/issues/detail?id=6670
73 // so we continue to use base-name lookup for lp32
74 static const char* get_base_name(const char* name) {
75   const char* bname = strrchr(name, '/');
76   return bname ? bname + 1 : name;
77 }
78 #define SEARCH_NAME(x) get_base_name(x)
79 #endif
81 static bool soinfo_link_image(soinfo* si, const android_dlextinfo* extinfo);
82 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf);
84 static LinkerAllocator<soinfo> g_soinfo_allocator;
85 static LinkerAllocator<LinkedListEntry<soinfo>> g_soinfo_links_allocator;
87 static soinfo* solist;
88 static soinfo* sonext;
89 static soinfo* somain; /* main process, always the one after libdl_info */
91 static const char* const kDefaultLdPaths[] = {
92 #if defined(__LP64__)
93   "/vendor/lib64",
94   "/system/lib64",
95 #else
96   "/vendor/lib",
97   "/system/lib",
98 #endif
99   NULL
100 };
102 #define LDPATH_BUFSIZE (LDPATH_MAX*64)
103 #define LDPATH_MAX 8
105 #define LDPRELOAD_BUFSIZE (LDPRELOAD_MAX*64)
106 #define LDPRELOAD_MAX 8
108 static char g_ld_library_paths_buffer[LDPATH_BUFSIZE];
109 static const char* g_ld_library_paths[LDPATH_MAX + 1];
111 static char g_ld_preloads_buffer[LDPRELOAD_BUFSIZE];
112 static const char* g_ld_preload_names[LDPRELOAD_MAX + 1];
114 static soinfo* g_ld_preloads[LDPRELOAD_MAX + 1];
116 __LIBC_HIDDEN__ int g_ld_debug_verbosity;
118 __LIBC_HIDDEN__ abort_msg_t* g_abort_message = NULL; // For debuggerd.
120 enum RelocationKind {
121     kRelocAbsolute = 0,
122     kRelocRelative,
123     kRelocCopy,
124     kRelocSymbol,
125     kRelocMax
126 };
128 #if STATS
129 struct linker_stats_t {
130     int count[kRelocMax];
131 };
133 static linker_stats_t linker_stats;
135 static void count_relocation(RelocationKind kind) {
136     ++linker_stats.count[kind];
138 #else
139 static void count_relocation(RelocationKind) {
141 #endif
143 #if COUNT_PAGES
144 static unsigned bitmask[4096];
145 #if defined(__LP64__)
146 #define MARK(offset) \
147     do { \
148         if ((((offset) >> 12) >> 5) < 4096) \
149             bitmask[((offset) >> 12) >> 5] |= (1 << (((offset) >> 12) & 31)); \
150     } while (0)
151 #else
152 #define MARK(offset) \
153     do { \
154         bitmask[((offset) >> 12) >> 3] |= (1 << (((offset) >> 12) & 7)); \
155     } while (0)
156 #endif
157 #else
158 #define MARK(x) do {} while (0)
159 #endif
161 // You shouldn't try to call memory-allocating functions in the dynamic linker.
162 // Guard against the most obvious ones.
163 #define DISALLOW_ALLOCATION(return_type, name, ...) \
164     return_type name __VA_ARGS__ \
165     { \
166         const char* msg = "ERROR: " #name " called from the dynamic linker!\n"; \
167         __libc_format_log(ANDROID_LOG_FATAL, "linker", "%s", msg); \
168         write(2, msg, strlen(msg)); \
169         abort(); \
170     }
171 DISALLOW_ALLOCATION(void*, malloc, (size_t u __unused));
172 DISALLOW_ALLOCATION(void, free, (void* u __unused));
173 DISALLOW_ALLOCATION(void*, realloc, (void* u1 __unused, size_t u2 __unused));
174 DISALLOW_ALLOCATION(void*, calloc, (size_t u1 __unused, size_t u2 __unused));
176 static char tmp_err_buf[768];
177 static char __linker_dl_err_buf[768];
179 char* linker_get_error_buffer() {
180   return &__linker_dl_err_buf[0];
183 size_t linker_get_error_buffer_size() {
184   return sizeof(__linker_dl_err_buf);
187 /*
188  * This function is an empty stub where GDB locates a breakpoint to get notified
189  * about linker activity.
190  */
191 extern "C" void __attribute__((noinline)) __attribute__((visibility("default"))) rtld_db_dlactivity();
193 static pthread_mutex_t g__r_debug_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
194 static r_debug _r_debug = {1, NULL, reinterpret_cast<uintptr_t>(&rtld_db_dlactivity), r_debug::RT_CONSISTENT, 0};
195 static link_map* r_debug_tail = 0;
197 static void insert_soinfo_into_debug_map(soinfo* info) {
198     // Copy the necessary fields into the debug structure.
199     link_map* map = &(info->link_map_head);
200     map->l_addr = info->load_bias;
201     map->l_name = reinterpret_cast<char*>(info->name);
202     map->l_ld = info->dynamic;
204     /* Stick the new library at the end of the list.
205      * gdb tends to care more about libc than it does
206      * about leaf libraries, and ordering it this way
207      * reduces the back-and-forth over the wire.
208      */
209     if (r_debug_tail) {
210         r_debug_tail->l_next = map;
211         map->l_prev = r_debug_tail;
212         map->l_next = 0;
213     } else {
214         _r_debug.r_map = map;
215         map->l_prev = 0;
216         map->l_next = 0;
217     }
218     r_debug_tail = map;
221 static void remove_soinfo_from_debug_map(soinfo* info) {
222     link_map* map = &(info->link_map_head);
224     if (r_debug_tail == map) {
225         r_debug_tail = map->l_prev;
226     }
228     if (map->l_prev) {
229         map->l_prev->l_next = map->l_next;
230     }
231     if (map->l_next) {
232         map->l_next->l_prev = map->l_prev;
233     }
236 static void notify_gdb_of_load(soinfo* info) {
237     if (info->flags & FLAG_EXE) {
238         // GDB already knows about the main executable
239         return;
240     }
242     ScopedPthreadMutexLocker locker(&g__r_debug_mutex);
244     _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
245     rtld_db_dlactivity();
247     insert_soinfo_into_debug_map(info);
249     _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
250     rtld_db_dlactivity();
253 static void notify_gdb_of_unload(soinfo* info) {
254     if (info->flags & FLAG_EXE) {
255         // GDB already knows about the main executable
256         return;
257     }
259     ScopedPthreadMutexLocker locker(&g__r_debug_mutex);
261     _r_debug.r_state = r_debug::RT_DELETE;
262     rtld_db_dlactivity();
264     remove_soinfo_from_debug_map(info);
266     _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
267     rtld_db_dlactivity();
270 void notify_gdb_of_libraries() {
271   _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
272   rtld_db_dlactivity();
273   _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
274   rtld_db_dlactivity();
277 LinkedListEntry<soinfo>* SoinfoListAllocator::alloc() {
278   return g_soinfo_links_allocator.alloc();
281 void SoinfoListAllocator::free(LinkedListEntry<soinfo>* entry) {
282   g_soinfo_links_allocator.free(entry);
285 static void protect_data(int protection) {
286   g_soinfo_allocator.protect_all(protection);
287   g_soinfo_links_allocator.protect_all(protection);
290 static soinfo* soinfo_alloc(const char* name, struct stat* file_stat) {
291   if (strlen(name) >= SOINFO_NAME_LEN) {
292     DL_ERR("library name \"%s\" too long", name);
293     return NULL;
294   }
296   soinfo* si = g_soinfo_allocator.alloc();
298   // Initialize the new element.
299   memset(si, 0, sizeof(soinfo));
300   strlcpy(si->name, name, sizeof(si->name));
301   si->flags = FLAG_NEW_SOINFO;
303   if (file_stat != NULL) {
304     si->set_st_dev(file_stat->st_dev);
305     si->set_st_ino(file_stat->st_ino);
306   }
308   sonext->next = si;
309   sonext = si;
311   TRACE("name %s: allocated soinfo @ %p", name, si);
312   return si;
315 static void soinfo_free(soinfo* si) {
316     if (si == NULL) {
317         return;
318     }
320     if (si->base != 0 && si->size != 0) {
321       munmap(reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size);
322     }
324     soinfo *prev = NULL, *trav;
326     TRACE("name %s: freeing soinfo @ %p", si->name, si);
328     for (trav = solist; trav != NULL; trav = trav->next) {
329         if (trav == si)
330             break;
331         prev = trav;
332     }
333     if (trav == NULL) {
334         /* si was not in solist */
335         DL_ERR("name \"%s\" is not in solist!", si->name);
336         return;
337     }
339     // clear links to/from si
340     si->remove_all_links();
342     /* prev will never be NULL, because the first entry in solist is
343        always the static libdl_info.
344     */
345     prev->next = si->next;
346     if (si == sonext) {
347         sonext = prev;
348     }
350     g_soinfo_allocator.free(si);
354 static void parse_path(const char* path, const char* delimiters,
355                        const char** array, char* buf, size_t buf_size, size_t max_count) {
356   if (path == NULL) {
357     return;
358   }
360   size_t len = strlcpy(buf, path, buf_size);
362   size_t i = 0;
363   char* buf_p = buf;
364   while (i < max_count && (array[i] = strsep(&buf_p, delimiters))) {
365     if (*array[i] != '\0') {
366       ++i;
367     }
368   }
370   // Forget the last path if we had to truncate; this occurs if the 2nd to
371   // last char isn't '\0' (i.e. wasn't originally a delimiter).
372   if (i > 0 && len >= buf_size && buf[buf_size - 2] != '\0') {
373     array[i - 1] = NULL;
374   } else {
375     array[i] = NULL;
376   }
379 static void parse_LD_LIBRARY_PATH(const char* path) {
380   parse_path(path, ":", g_ld_library_paths,
381              g_ld_library_paths_buffer, sizeof(g_ld_library_paths_buffer), LDPATH_MAX);
384 static void parse_LD_PRELOAD(const char* path) {
385   // We have historically supported ':' as well as ' ' in LD_PRELOAD.
386   parse_path(path, " :", g_ld_preload_names,
387              g_ld_preloads_buffer, sizeof(g_ld_preloads_buffer), LDPRELOAD_MAX);
390 #if defined(__arm__)
392 /* For a given PC, find the .so that it belongs to.
393  * Returns the base address of the .ARM.exidx section
394  * for that .so, and the number of 8-byte entries
395  * in that section (via *pcount).
396  *
397  * Intended to be called by libc's __gnu_Unwind_Find_exidx().
398  *
399  * This function is exposed via dlfcn.cpp and libdl.so.
400  */
401 _Unwind_Ptr dl_unwind_find_exidx(_Unwind_Ptr pc, int* pcount) {
402     unsigned addr = (unsigned)pc;
404     for (soinfo* si = solist; si != 0; si = si->next) {
405         if ((addr >= si->base) && (addr < (si->base + si->size))) {
406             *pcount = si->ARM_exidx_count;
407             return (_Unwind_Ptr)si->ARM_exidx;
408         }
409     }
410     *pcount = 0;
411     return NULL;
414 #endif
416 /* Here, we only have to provide a callback to iterate across all the
417  * loaded libraries. gcc_eh does the rest. */
418 int dl_iterate_phdr(int (*cb)(dl_phdr_info* info, size_t size, void* data), void* data) {
419     int rv = 0;
420     for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
421         dl_phdr_info dl_info;
422         dl_info.dlpi_addr = si->link_map_head.l_addr;
423         dl_info.dlpi_name = si->link_map_head.l_name;
424         dl_info.dlpi_phdr = si->phdr;
425         dl_info.dlpi_phnum = si->phnum;
426         rv = cb(&dl_info, sizeof(dl_phdr_info), data);
427         if (rv != 0) {
428             break;
429         }
430     }
431     return rv;
434 static ElfW(Sym)* soinfo_elf_lookup(soinfo* si, unsigned hash, const char* name) {
435   ElfW(Sym)* symtab = si->symtab;
436   const char* strtab = si->strtab;
438   TRACE_TYPE(LOOKUP, "SEARCH %s in %s@%p %x %zd",
439              name, si->name, reinterpret_cast<void*>(si->base), hash, hash % si->nbucket);
441   for (unsigned n = si->bucket[hash % si->nbucket]; n != 0; n = si->chain[n]) {
442     ElfW(Sym)* s = symtab + n;
443     if (strcmp(strtab + s->st_name, name)) continue;
445     /* only concern ourselves with global and weak symbol definitions */
446     switch (ELF_ST_BIND(s->st_info)) {
447       case STB_GLOBAL:
448       case STB_WEAK:
449         if (s->st_shndx == SHN_UNDEF) {
450         continue;
451       }
453       TRACE_TYPE(LOOKUP, "FOUND %s in %s (%p) %zd",
454                  name, si->name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
455                  static_cast<size_t>(s->st_size));
456       return s;
457     }
458   }
460   return NULL;
463 static unsigned elfhash(const char* _name) {
464     const unsigned char* name = reinterpret_cast<const unsigned char*>(_name);
465     unsigned h = 0, g;
467     while (*name) {
468         h = (h << 4) + *name++;
469         g = h & 0xf0000000;
470         h ^= g;
471         h ^= g >> 24;
472     }
473     return h;
476 static ElfW(Sym)* soinfo_do_lookup(soinfo* si, const char* name, soinfo** lsi, soinfo* needed[]) {
477     unsigned elf_hash = elfhash(name);
478     ElfW(Sym)* s = NULL;
480     if (si != NULL && somain != NULL) {
481         /*
482          * Local scope is executable scope. Just start looking into it right away
483          * for the shortcut.
484          */
486         if (si == somain) {
487             s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
488             if (s != NULL) {
489                 *lsi = si;
490                 goto done;
491             }
492         } else {
493             /* Order of symbol lookup is controlled by DT_SYMBOLIC flag */
495             /*
496              * If this object was built with symbolic relocations disabled, the
497              * first place to look to resolve external references is the main
498              * executable.
499              */
501             if (!si->has_DT_SYMBOLIC) {
502                 DEBUG("%s: looking up %s in executable %s",
503                       si->name, name, somain->name);
504                 s = soinfo_elf_lookup(somain, elf_hash, name);
505                 if (s != NULL) {
506                     *lsi = somain;
507                     goto done;
508                 }
509             }
511             /* Look for symbols in the local scope (the object who is
512              * searching). This happens with C++ templates on x86 for some
513              * reason.
514              *
515              * Notes on weak symbols:
516              * The ELF specs are ambiguous about treatment of weak definitions in
517              * dynamic linking.  Some systems return the first definition found
518              * and some the first non-weak definition.   This is system dependent.
519              * Here we return the first definition found for simplicity.  */
521             s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
522             if (s != NULL) {
523                 *lsi = si;
524                 goto done;
525             }
527             /*
528              * If this object was built with -Bsymbolic and symbol is not found
529              * in the local scope, try to find the symbol in the main executable.
530              */
532             if (si->has_DT_SYMBOLIC) {
533                 DEBUG("%s: looking up %s in executable %s after local scope",
534                       si->name, name, somain->name);
535                 s = soinfo_elf_lookup(somain, elf_hash, name);
536                 if (s != NULL) {
537                     *lsi = somain;
538                     goto done;
539                 }
540             }
541         }
542     }
544     /* Next, look for it in the preloads list */
545     for (int i = 0; g_ld_preloads[i] != NULL; i++) {
546         s = soinfo_elf_lookup(g_ld_preloads[i], elf_hash, name);
547         if (s != NULL) {
548             *lsi = g_ld_preloads[i];
549             goto done;
550         }
551     }
553     for (int i = 0; needed[i] != NULL; i++) {
554         DEBUG("%s: looking up %s in %s",
555               si->name, name, needed[i]->name);
556         s = soinfo_elf_lookup(needed[i], elf_hash, name);
557         if (s != NULL) {
558             *lsi = needed[i];
559             goto done;
560         }
561     }
563 done:
564     if (s != NULL) {
565         TRACE_TYPE(LOOKUP, "si %s sym %s s->st_value = %p, "
566                    "found in %s, base = %p, load bias = %p",
567                    si->name, name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
568                    (*lsi)->name, reinterpret_cast<void*>((*lsi)->base),
569                    reinterpret_cast<void*>((*lsi)->load_bias));
570         return s;
571     }
573     return NULL;
576 /* This is used by dlsym(3).  It performs symbol lookup only within the
577    specified soinfo object and not in any of its dependencies.
579    TODO: Only looking in the specified soinfo seems wrong. dlsym(3) says
580    that it should do a breadth first search through the dependency
581    tree. This agrees with the ELF spec (aka System V Application
582    Binary Interface) where in Chapter 5 it discuss resolving "Shared
583    Object Dependencies" in breadth first search order.
584  */
585 ElfW(Sym)* dlsym_handle_lookup(soinfo* si, const char* name) {
586     return soinfo_elf_lookup(si, elfhash(name), name);
589 /* This is used by dlsym(3) to performs a global symbol lookup. If the
590    start value is null (for RTLD_DEFAULT), the search starts at the
591    beginning of the global solist. Otherwise the search starts at the
592    specified soinfo (for RTLD_NEXT).
593  */
594 ElfW(Sym)* dlsym_linear_lookup(const char* name, soinfo** found, soinfo* start) {
595   unsigned elf_hash = elfhash(name);
597   if (start == NULL) {
598     start = solist;
599   }
601   ElfW(Sym)* s = NULL;
602   for (soinfo* si = start; (s == NULL) && (si != NULL); si = si->next) {
603     s = soinfo_elf_lookup(si, elf_hash, name);
604     if (s != NULL) {
605       *found = si;
606       break;
607     }
608   }
610   if (s != NULL) {
611     TRACE_TYPE(LOOKUP, "%s s->st_value = %p, found->base = %p",
612                name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value), reinterpret_cast<void*>((*found)->base));
613   }
615   return s;
618 soinfo* find_containing_library(const void* p) {
619   ElfW(Addr) address = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(p);
620   for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
621     if (address >= si->base && address - si->base < si->size) {
622       return si;
623     }
624   }
625   return NULL;
628 ElfW(Sym)* dladdr_find_symbol(soinfo* si, const void* addr) {
629   ElfW(Addr) soaddr = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(addr) - si->base;
631   // Search the library's symbol table for any defined symbol which
632   // contains this address.
633   for (size_t i = 0; i < si->nchain; ++i) {
634     ElfW(Sym)* sym = &si->symtab[i];
635     if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF &&
636         soaddr >= sym->st_value &&
637         soaddr < sym->st_value + sym->st_size) {
638       return sym;
639     }
640   }
642   return NULL;
645 static int open_library_on_path(const char* name, const char* const paths[]) {
646   char buf[512];
647   for (size_t i = 0; paths[i] != NULL; ++i) {
648     int n = __libc_format_buffer(buf, sizeof(buf), "%s/%s", paths[i], name);
649     if (n < 0 || n >= static_cast<int>(sizeof(buf))) {
650       PRINT("Warning: ignoring very long library path: %s/%s", paths[i], name);
651       continue;
652     }
653     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(buf, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
654     if (fd != -1) {
655       return fd;
656     }
657   }
658   return -1;
661 static int open_library(const char* name) {
662   TRACE("[ opening %s ]", name);
664   // If the name contains a slash, we should attempt to open it directly and not search the paths.
665   if (strchr(name, '/') != NULL) {
666     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(name, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
667     if (fd != -1) {
668       return fd;
669     }
670     // ...but nvidia binary blobs (at least) rely on this behavior, so fall through for now.
671 #if defined(__LP64__)
672     // TODO: uncomment this after bug b/7465467 is fixed.
673     // return -1;
674 #endif
675   }
677   // Otherwise we try LD_LIBRARY_PATH first, and fall back to the built-in well known paths.
678   int fd = open_library_on_path(name, g_ld_library_paths);
679   if (fd == -1) {
680     fd = open_library_on_path(name, kDefaultLdPaths);
681   }
682   return fd;
685 static soinfo* load_library(const char* name, const android_dlextinfo* extinfo) {
686     // Open the file.
687     int fd = open_library(name);
688     if (fd == -1) {
689         DL_ERR("library \"%s\" not found", name);
690         return NULL;
691     }
693     ElfReader elf_reader(name, fd);
695     struct stat file_stat;
696     if (TEMP_FAILURE_RETRY(fstat(fd, &file_stat)) != 0) {
697       DL_ERR("unable to stat file for the library %s: %s", name, strerror(errno));
698       return NULL;
699     }
701     // Check for symlink and other situations where
702     // file can have different names.
703     for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
704       if (si->get_st_dev() != 0 &&
705           si->get_st_ino() != 0 &&
706           si->get_st_dev() == file_stat.st_dev &&
707           si->get_st_ino() == file_stat.st_ino) {
708         TRACE("library \"%s\" is already loaded under different name/path \"%s\" - will return existing soinfo", name, si->name);
709         return si;
710       }
711     }
713     // Read the ELF header and load the segments.
714     if (!elf_reader.Load(extinfo)) {
715         return NULL;
716     }
718     soinfo* si = soinfo_alloc(SEARCH_NAME(name), &file_stat);
719     if (si == NULL) {
720         return NULL;
721     }
722     si->base = elf_reader.load_start();
723     si->size = elf_reader.load_size();
724     si->load_bias = elf_reader.load_bias();
725     si->phnum = elf_reader.phdr_count();
726     si->phdr = elf_reader.loaded_phdr();
728     // At this point we know that whatever is loaded @ base is a valid ELF
729     // shared library whose segments are properly mapped in.
730     TRACE("[ find_library_internal base=%p size=%zu name='%s' ]",
731           reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size, si->name);
733     if (!soinfo_link_image(si, extinfo)) {
734       soinfo_free(si);
735       return NULL;
736     }
738     return si;
741 static soinfo *find_loaded_library_by_name(const char* name) {
742   const char* search_name = SEARCH_NAME(name);
743   for (soinfo* si = solist; si != NULL; si = si->next) {
744     if (!strcmp(search_name, si->name)) {
745       return si;
746     }
747   }
748   return NULL;
751 static soinfo* find_library_internal(const char* name, const android_dlextinfo* extinfo) {
752   if (name == NULL) {
753     return somain;
754   }
756   soinfo* si = find_loaded_library_by_name(name);
757   if (si != NULL) {
758     if (si->flags & FLAG_LINKED) {
759       return si;
760     }
761     DL_ERR("OOPS: recursive link to \"%s\"", si->name);
762     return NULL;
763   }
765   TRACE("[ '%s' has not been loaded yet.  Locating...]", name);
766   return load_library(name, extinfo);
769 static soinfo* find_library(const char* name, const android_dlextinfo* extinfo) {
770   soinfo* si = find_library_internal(name, extinfo);
771   if (si != NULL) {
772     si->ref_count++;
773   }
774   return si;
777 static int soinfo_unload(soinfo* si) {
778   if (si->ref_count == 1) {
779     TRACE("unloading '%s'", si->name);
780     si->CallDestructors();
782     if ((si->flags | FLAG_NEW_SOINFO) != 0) {
783       si->get_children().for_each([&] (soinfo* child) {
784         TRACE("%s needs to unload %s", si->name, child->name);
785         soinfo_unload(child);
786       });
787     } else {
788       for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
789         if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
790           const char* library_name = si->strtab + d->d_un.d_val;
791           TRACE("%s needs to unload %s", si->name, library_name);
792           soinfo_unload(find_loaded_library_by_name(library_name));
793         }
794       }
795     }
797     notify_gdb_of_unload(si);
798     si->ref_count = 0;
799     soinfo_free(si);
800   } else {
801     si->ref_count--;
802     TRACE("not unloading '%s', decrementing ref_count to %zd", si->name, si->ref_count);
803   }
804   return 0;
807 void do_android_get_LD_LIBRARY_PATH(char* buffer, size_t buffer_size) {
808   snprintf(buffer, buffer_size, "%s:%s", kDefaultLdPaths[0], kDefaultLdPaths[1]);
811 void do_android_update_LD_LIBRARY_PATH(const char* ld_library_path) {
812   if (!get_AT_SECURE()) {
813     parse_LD_LIBRARY_PATH(ld_library_path);
814   }
817 soinfo* do_dlopen(const char* name, int flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
818   if ((flags & ~(RTLD_NOW|RTLD_LAZY|RTLD_LOCAL|RTLD_GLOBAL)) != 0) {
819     DL_ERR("invalid flags to dlopen: %x", flags);
820     return NULL;
821   }
822   if (extinfo != NULL && ((extinfo->flags & ~(ANDROID_DLEXT_VALID_FLAG_BITS)) != 0)) {
823     DL_ERR("invalid extended flags to android_dlopen_ext: %x", extinfo->flags);
824     return NULL;
825   }
826   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
827   soinfo* si = find_library(name, extinfo);
828   if (si != NULL) {
829     si->CallConstructors();
830     somain->add_child(si);
831   }
832   protect_data(PROT_READ);
833   return si;
836 int do_dlclose(soinfo* si) {
837   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
838   int result = soinfo_unload(si);
839   protect_data(PROT_READ);
840   return result;
843 #if defined(USE_RELA)
844 static int soinfo_relocate(soinfo* si, ElfW(Rela)* rela, unsigned count, soinfo* needed[]) {
845   ElfW(Sym)* s;
846   soinfo* lsi;
848   for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rela) {
849     unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rela->r_info);
850     unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rela->r_info);
851     ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rela->r_offset + si->load_bias);
852     ElfW(Addr) sym_addr = 0;
853     const char* sym_name = NULL;
855     DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", si->name, idx);
856     if (type == 0) { // R_*_NONE
857       continue;
858     }
859     if (sym != 0) {
860       sym_name = reinterpret_cast<const char*>(si->strtab + si->symtab[sym].st_name);
861       s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
862       if (s == NULL) {
863         // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
864         s = &si->symtab[sym];
865         if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
866           DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, si->name);
867           return -1;
868         }
870         /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
872            Libraries are not searched to resolve weak references.
873            It is not an error for a weak reference to remain unsatisfied.
875            During linking, the value of an undefined weak reference is:
876            - Zero if the relocation type is absolute
877            - The address of the place if the relocation is pc-relative
878            - The address of nominal base address if the relocation
879              type is base-relative.
880          */
882         switch (type) {
883 #if defined(__aarch64__)
884         case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
885         case R_AARCH64_GLOB_DAT:
886         case R_AARCH64_ABS64:
887         case R_AARCH64_ABS32:
888         case R_AARCH64_ABS16:
889         case R_AARCH64_RELATIVE:
890           /*
891            * The sym_addr was initialized to be zero above, or the relocation
892            * code below does not care about value of sym_addr.
893            * No need to do anything.
894            */
895           break;
896 #elif defined(__x86_64__)
897         case R_X86_64_JUMP_SLOT:
898         case R_X86_64_GLOB_DAT:
899         case R_X86_64_32:
900         case R_X86_64_RELATIVE:
901           // No need to do anything.
902           break;
903         case R_X86_64_PC32:
904           sym_addr = reloc;
905           break;
906 #endif
907         default:
908           DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
909           return -1;
910         }
911       } else {
912         // We got a definition.
913         sym_addr = static_cast<ElfW(Addr)>(s->st_value + lsi->load_bias);
914       }
915       count_relocation(kRelocSymbol);
916     } else {
917       s = NULL;
918     }
920     switch (type) {
921 #if defined(__aarch64__)
922     case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
923         count_relocation(kRelocAbsolute);
924         MARK(rela->r_offset);
925         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %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_GLOB_DAT:
930         count_relocation(kRelocAbsolute);
931         MARK(rela->r_offset);
932         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %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_ABS64:
937         count_relocation(kRelocAbsolute);
938         MARK(rela->r_offset);
939         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS64 %16llx <- %16llx %s\n",
940                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
941         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
942         break;
943     case R_AARCH64_ABS32:
944         count_relocation(kRelocAbsolute);
945         MARK(rela->r_offset);
946         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS32 %16llx <- %16llx %s\n",
947                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
948         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
949             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
950             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
951         } else {
952             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
953                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
954                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
955                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
956             return -1;
957         }
958         break;
959     case R_AARCH64_ABS16:
960         count_relocation(kRelocAbsolute);
961         MARK(rela->r_offset);
962         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS16 %16llx <- %16llx %s\n",
963                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
964         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
965             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
966             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
967         } else {
968             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
969                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
970                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
971                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
972             return -1;
973         }
974         break;
975     case R_AARCH64_PREL64:
976         count_relocation(kRelocRelative);
977         MARK(rela->r_offset);
978         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL64 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
979                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
980         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset;
981         break;
982     case R_AARCH64_PREL32:
983         count_relocation(kRelocRelative);
984         MARK(rela->r_offset);
985         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
986                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
987         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
988             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
989             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
990         } else {
991             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
992                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
993                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
994                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
995             return -1;
996         }
997         break;
998     case R_AARCH64_PREL16:
999         count_relocation(kRelocRelative);
1000         MARK(rela->r_offset);
1001         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL16 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
1002                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
1003         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
1004             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
1005             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
1006         } else {
1007             DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1008                    (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
1009                    static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
1010                    static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
1011             return -1;
1012         }
1013         break;
1015     case R_AARCH64_RELATIVE:
1016         count_relocation(kRelocRelative);
1017         MARK(rela->r_offset);
1018         if (sym) {
1019             DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1020             return -1;
1021         }
1022         TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %16llx <- %16llx\n",
1023                    reloc, (si->base + rela->r_addend));
1024         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (si->base + rela->r_addend);
1025         break;
1027     case R_AARCH64_COPY:
1028         /*
1029          * ET_EXEC is not supported so this should not happen.
1030          *
1031          * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1032          *
1033          * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1034          * R_AARCH64_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1035          * set to ET_EXEC.
1036          */
1037         DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocations are not supported", si->name);
1038         return -1;
1039     case R_AARCH64_TLS_TPREL64:
1040         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_TPREL64 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1041                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1042         break;
1043     case R_AARCH64_TLS_DTPREL32:
1044         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_DTPREL32 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1045                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1046         break;
1047 #elif defined(__x86_64__)
1048     case R_X86_64_JUMP_SLOT:
1049       count_relocation(kRelocAbsolute);
1050       MARK(rela->r_offset);
1051       TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1052                  static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1053       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1054       break;
1055     case R_X86_64_GLOB_DAT:
1056       count_relocation(kRelocAbsolute);
1057       MARK(rela->r_offset);
1058       TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1059                  static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1060       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1061       break;
1062     case R_X86_64_RELATIVE:
1063       count_relocation(kRelocRelative);
1064       MARK(rela->r_offset);
1065       if (sym) {
1066         DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1067         return -1;
1068       }
1069       TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %08zx <- +%08zx", static_cast<size_t>(reloc),
1070                  static_cast<size_t>(si->base));
1071       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = si->base + rela->r_addend;
1072       break;
1073     case R_X86_64_32:
1074       count_relocation(kRelocRelative);
1075       MARK(rela->r_offset);
1076       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_32 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1077                  static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1078       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1079       break;
1080     case R_X86_64_64:
1081       count_relocation(kRelocRelative);
1082       MARK(rela->r_offset);
1083       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_64 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1084                  static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1085       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1086       break;
1087     case R_X86_64_PC32:
1088       count_relocation(kRelocRelative);
1089       MARK(rela->r_offset);
1090       TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_PC32 %08zx <- +%08zx (%08zx - %08zx) %s",
1091                  static_cast<size_t>(reloc), static_cast<size_t>(sym_addr - reloc),
1092                  static_cast<size_t>(sym_addr), static_cast<size_t>(reloc), sym_name);
1093       *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend - reloc;
1094       break;
1095 #endif
1097     default:
1098       DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
1099       return -1;
1100     }
1101   }
1102   return 0;
1105 #else // REL, not RELA.
1107 static int soinfo_relocate(soinfo* si, ElfW(Rel)* rel, unsigned count, soinfo* needed[]) {
1108     ElfW(Sym)* s;
1109     soinfo* lsi;
1111     for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rel) {
1112         unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rel->r_info);
1113         // TODO: don't use unsigned for 'sym'. Use uint32_t or ElfW(Addr) instead.
1114         unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rel->r_info);
1115         ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rel->r_offset + si->load_bias);
1116         ElfW(Addr) sym_addr = 0;
1117         const char* sym_name = NULL;
1119         DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", si->name, idx);
1120         if (type == 0) { // R_*_NONE
1121             continue;
1122         }
1123         if (sym != 0) {
1124             sym_name = reinterpret_cast<const char*>(si->strtab + si->symtab[sym].st_name);
1125             s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
1126             if (s == NULL) {
1127                 // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
1128                 s = &si->symtab[sym];
1129                 if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1130                     DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, si->name);
1131                     return -1;
1132                 }
1134                 /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
1136                    Libraries are not searched to resolve weak references.
1137                    It is not an error for a weak reference to remain
1138                    unsatisfied.
1140                    During linking, the value of an undefined weak reference is:
1141                    - Zero if the relocation type is absolute
1142                    - The address of the place if the relocation is pc-relative
1143                    - The address of nominal base address if the relocation
1144                      type is base-relative.
1145                   */
1147                 switch (type) {
1148 #if defined(__arm__)
1149                 case R_ARM_JUMP_SLOT:
1150                 case R_ARM_GLOB_DAT:
1151                 case R_ARM_ABS32:
1152                 case R_ARM_RELATIVE:    /* Don't care. */
1153                     // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1154                     // code below does not care about value of sym_addr.
1155                     // No need to do anything.
1156                     break;
1157 #elif defined(__i386__)
1158                 case R_386_JMP_SLOT:
1159                 case R_386_GLOB_DAT:
1160                 case R_386_32:
1161                 case R_386_RELATIVE:    /* Don't care. */
1162                     // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1163                     // code below does not care about value of sym_addr.
1164                     // No need to do anything.
1165                     break;
1166                 case R_386_PC32:
1167                     sym_addr = reloc;
1168                     break;
1169 #endif
1171 #if defined(__arm__)
1172                 case R_ARM_COPY:
1173                     // Fall through. Can't really copy if weak symbol is not found at run-time.
1174 #endif
1175                 default:
1176                     DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1177                     return -1;
1178                 }
1179             } else {
1180                 // We got a definition.
1181                 sym_addr = static_cast<ElfW(Addr)>(s->st_value + lsi->load_bias);
1182             }
1183             count_relocation(kRelocSymbol);
1184         } else {
1185             s = NULL;
1186         }
1188         switch (type) {
1189 #if defined(__arm__)
1190         case R_ARM_JUMP_SLOT:
1191             count_relocation(kRelocAbsolute);
1192             MARK(rel->r_offset);
1193             TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1194             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1195             break;
1196         case R_ARM_GLOB_DAT:
1197             count_relocation(kRelocAbsolute);
1198             MARK(rel->r_offset);
1199             TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1200             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1201             break;
1202         case R_ARM_ABS32:
1203             count_relocation(kRelocAbsolute);
1204             MARK(rel->r_offset);
1205             TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1206             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1207             break;
1208         case R_ARM_REL32:
1209             count_relocation(kRelocRelative);
1210             MARK(rel->r_offset);
1211             TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08x <- %08x - %08x %s",
1212                        reloc, sym_addr, rel->r_offset, sym_name);
1213             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr - rel->r_offset;
1214             break;
1215         case R_ARM_COPY:
1216             /*
1217              * ET_EXEC is not supported so this should not happen.
1218              *
1219              * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1220              *
1221              * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1222              * R_ARM_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1223              * set to ET_EXEC.
1224              */
1225             DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocations are not supported", si->name);
1226             return -1;
1227 #elif defined(__i386__)
1228         case R_386_JMP_SLOT:
1229             count_relocation(kRelocAbsolute);
1230             MARK(rel->r_offset);
1231             TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1232             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1233             break;
1234         case R_386_GLOB_DAT:
1235             count_relocation(kRelocAbsolute);
1236             MARK(rel->r_offset);
1237             TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1238             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1239             break;
1240         case R_386_32:
1241             count_relocation(kRelocRelative);
1242             MARK(rel->r_offset);
1243             TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_32 %08x <- +%08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1244             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1245             break;
1246         case R_386_PC32:
1247             count_relocation(kRelocRelative);
1248             MARK(rel->r_offset);
1249             TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_PC32 %08x <- +%08x (%08x - %08x) %s",
1250                        reloc, (sym_addr - reloc), sym_addr, reloc, sym_name);
1251             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr - reloc);
1252             break;
1253 #elif defined(__mips__)
1254         case R_MIPS_REL32:
1255 #if defined(__LP64__)
1256             // MIPS Elf64_Rel entries contain compound relocations
1257             // We only handle the R_MIPS_NONE|R_MIPS_64|R_MIPS_REL32 case
1258             if (ELF64_R_TYPE2(rel->r_info) != R_MIPS_64 ||
1259                 ELF64_R_TYPE3(rel->r_info) != R_MIPS_NONE) {
1260                 DL_ERR("Unexpected compound relocation type:%d type2:%d type3:%d @ %p (%zu)",
1261                        type, (unsigned)ELF64_R_TYPE2(rel->r_info),
1262                        (unsigned)ELF64_R_TYPE3(rel->r_info), rel, idx);
1263                 return -1;
1264             }
1265 #endif
1266             count_relocation(kRelocAbsolute);
1267             MARK(rel->r_offset);
1268             TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1269                        static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name ? sym_name : "*SECTIONHDR*");
1270             if (s) {
1271                 *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1272             } else {
1273                 *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += si->base;
1274             }
1275             break;
1276 #endif
1278 #if defined(__arm__)
1279         case R_ARM_RELATIVE:
1280 #elif defined(__i386__)
1281         case R_386_RELATIVE:
1282 #endif
1283             count_relocation(kRelocRelative);
1284             MARK(rel->r_offset);
1285             if (sym) {
1286                 DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1287                 return -1;
1288             }
1289             TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %p <- +%p",
1290                        reinterpret_cast<void*>(reloc), reinterpret_cast<void*>(si->base));
1291             *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += si->base;
1292             break;
1294         default:
1295             DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1296             return -1;
1297         }
1298     }
1299     return 0;
1301 #endif
1303 #if defined(__mips__)
1304 static bool mips_relocate_got(soinfo* si, soinfo* needed[]) {
1305     ElfW(Addr)** got = si->plt_got;
1306     if (got == NULL) {
1307         return true;
1308     }
1309     unsigned local_gotno = si->mips_local_gotno;
1310     unsigned gotsym = si->mips_gotsym;
1311     unsigned symtabno = si->mips_symtabno;
1312     ElfW(Sym)* symtab = si->symtab;
1314     // got[0] is the address of the lazy resolver function.
1315     // got[1] may be used for a GNU extension.
1316     // Set it to a recognizable address in case someone calls it (should be _rtld_bind_start).
1317     // FIXME: maybe this should be in a separate routine?
1318     if ((si->flags & FLAG_LINKER) == 0) {
1319         size_t g = 0;
1320         got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadbeef);
1321         if (reinterpret_cast<intptr_t>(got[g]) < 0) {
1322             got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadfeed);
1323         }
1324         // Relocate the local GOT entries.
1325         for (; g < local_gotno; g++) {
1326             got[g] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(got[g]) + si->load_bias);
1327         }
1328     }
1330     // Now for the global GOT entries...
1331     ElfW(Sym)* sym = symtab + gotsym;
1332     got = si->plt_got + local_gotno;
1333     for (size_t g = gotsym; g < symtabno; g++, sym++, got++) {
1334         // This is an undefined reference... try to locate it.
1335         const char* sym_name = si->strtab + sym->st_name;
1336         soinfo* lsi;
1337         ElfW(Sym)* s = soinfo_do_lookup(si, sym_name, &lsi, needed);
1338         if (s == NULL) {
1339             // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference.
1340             s = &symtab[g];
1341             if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1342                 DL_ERR("cannot locate \"%s\"...", sym_name);
1343                 return false;
1344             }
1345             *got = 0;
1346         } else {
1347             // FIXME: is this sufficient?
1348             // For reference see NetBSD link loader
1349             // 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
1350             *got = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(lsi->load_bias + s->st_value);
1351         }
1352     }
1353     return true;
1355 #endif
1357 void soinfo::CallArray(const char* array_name __unused, linker_function_t* functions, size_t count, bool reverse) {
1358   if (functions == NULL) {
1359     return;
1360   }
1362   TRACE("[ Calling %s (size %zd) @ %p for '%s' ]", array_name, count, functions, name);
1364   int begin = reverse ? (count - 1) : 0;
1365   int end = reverse ? -1 : count;
1366   int step = reverse ? -1 : 1;
1368   for (int i = begin; i != end; i += step) {
1369     TRACE("[ %s[%d] == %p ]", array_name, i, functions[i]);
1370     CallFunction("function", functions[i]);
1371   }
1373   TRACE("[ Done calling %s for '%s' ]", array_name, name);
1376 void soinfo::CallFunction(const char* function_name __unused, linker_function_t function) {
1377   if (function == NULL || reinterpret_cast<uintptr_t>(function) == static_cast<uintptr_t>(-1)) {
1378     return;
1379   }
1381   TRACE("[ Calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1382   function();
1383   TRACE("[ Done calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1385   // The function may have called dlopen(3) or dlclose(3), so we need to ensure our data structures
1386   // are still writable. This happens with our debug malloc (see http://b/7941716).
1387   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
1390 void soinfo::CallPreInitConstructors() {
1391   // DT_PREINIT_ARRAY functions are called before any other constructors for executables,
1392   // but ignored in a shared library.
1393   CallArray("DT_PREINIT_ARRAY", preinit_array, preinit_array_count, false);
1396 void soinfo::CallConstructors() {
1397   if (constructors_called) {
1398     return;
1399   }
1401   // We set constructors_called before actually calling the constructors, otherwise it doesn't
1402   // protect against recursive constructor calls. One simple example of constructor recursion
1403   // is the libc debug malloc, which is implemented in libc_malloc_debug_leak.so:
1404   // 1. The program depends on libc, so libc's constructor is called here.
1405   // 2. The libc constructor calls dlopen() to load libc_malloc_debug_leak.so.
1406   // 3. dlopen() calls the constructors on the newly created
1407   //    soinfo for libc_malloc_debug_leak.so.
1408   // 4. The debug .so depends on libc, so CallConstructors is
1409   //    called again with the libc soinfo. If it doesn't trigger the early-
1410   //    out above, the libc constructor will be called again (recursively!).
1411   constructors_called = true;
1413   if ((flags & FLAG_EXE) == 0 && preinit_array != NULL) {
1414     // The GNU dynamic linker silently ignores these, but we warn the developer.
1415     PRINT("\"%s\": ignoring %zd-entry DT_PREINIT_ARRAY in shared library!",
1416           name, preinit_array_count);
1417   }
1419   get_children().for_each([] (soinfo* si) {
1420     si->CallConstructors();
1421   });
1423   TRACE("\"%s\": calling constructors", name);
1425   // DT_INIT should be called before DT_INIT_ARRAY if both are present.
1426   CallFunction("DT_INIT", init_func);
1427   CallArray("DT_INIT_ARRAY", init_array, init_array_count, false);
1430 void soinfo::CallDestructors() {
1431   TRACE("\"%s\": calling destructors", name);
1433   // DT_FINI_ARRAY must be parsed in reverse order.
1434   CallArray("DT_FINI_ARRAY", fini_array, fini_array_count, true);
1436   // DT_FINI should be called after DT_FINI_ARRAY if both are present.
1437   CallFunction("DT_FINI", fini_func);
1440 void soinfo::add_child(soinfo* child) {
1441   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1442     return;
1443   }
1445   this->children.push_front(child);
1446   child->parents.push_front(this);
1449 void soinfo::remove_all_links() {
1450   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1451     return;
1452   }
1454   // 1. Untie connected soinfos from 'this'.
1455   children.for_each([&] (soinfo* child) {
1456     child->parents.remove_if([&] (const soinfo* parent) {
1457       return parent == this;
1458     });
1459   });
1461   parents.for_each([&] (soinfo* parent) {
1462     parent->children.for_each([&] (const soinfo* child) {
1463       return child == this;
1464     });
1465   });
1467   // 2. Once everything untied - clear local lists.
1468   parents.clear();
1469   children.clear();
1472 void soinfo::set_st_dev(dev_t dev) {
1473   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1474     return;
1475   }
1477   st_dev = dev;
1480 void soinfo::set_st_ino(ino_t ino) {
1481   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1482     return;
1483   }
1485   st_ino = ino;
1488 dev_t soinfo::get_st_dev() {
1489   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1490     return 0;
1491   }
1493   return st_dev;
1494 };
1496 ino_t soinfo::get_st_ino() {
1497   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1498     return 0;
1499   }
1501   return st_ino;
1504 // This is a return on get_children() in case
1505 // 'this->flags' does not have FLAG_NEW_SOINFO set.
1506 static soinfo::soinfo_list_t g_empty_list;
1508 soinfo::soinfo_list_t& soinfo::get_children() {
1509   if ((this->flags & FLAG_NEW_SOINFO) == 0) {
1510     return g_empty_list;
1511   }
1513   return this->children;
1516 /* Force any of the closed stdin, stdout and stderr to be associated with
1517    /dev/null. */
1518 static int nullify_closed_stdio() {
1519     int dev_null, i, status;
1520     int return_value = 0;
1522     dev_null = TEMP_FAILURE_RETRY(open("/dev/null", O_RDWR));
1523     if (dev_null < 0) {
1524         DL_ERR("cannot open /dev/null: %s", strerror(errno));
1525         return -1;
1526     }
1527     TRACE("[ Opened /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
1529     /* If any of the stdio file descriptors is valid and not associated
1530        with /dev/null, dup /dev/null to it.  */
1531     for (i = 0; i < 3; i++) {
1532         /* If it is /dev/null already, we are done. */
1533         if (i == dev_null) {
1534             continue;
1535         }
1537         TRACE("[ Nullifying stdio file descriptor %d]", i);
1538         status = TEMP_FAILURE_RETRY(fcntl(i, F_GETFL));
1540         /* If file is opened, we are good. */
1541         if (status != -1) {
1542             continue;
1543         }
1545         /* The only error we allow is that the file descriptor does not
1546            exist, in which case we dup /dev/null to it. */
1547         if (errno != EBADF) {
1548             DL_ERR("fcntl failed: %s", strerror(errno));
1549             return_value = -1;
1550             continue;
1551         }
1553         /* Try dupping /dev/null to this stdio file descriptor and
1554            repeat if there is a signal.  Note that any errors in closing
1555            the stdio descriptor are lost.  */
1556         status = TEMP_FAILURE_RETRY(dup2(dev_null, i));
1557         if (status < 0) {
1558             DL_ERR("dup2 failed: %s", strerror(errno));
1559             return_value = -1;
1560             continue;
1561         }
1562     }
1564     /* If /dev/null is not one of the stdio file descriptors, close it. */
1565     if (dev_null > 2) {
1566         TRACE("[ Closing /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
1567         status = TEMP_FAILURE_RETRY(close(dev_null));
1568         if (status == -1) {
1569             DL_ERR("close failed: %s", strerror(errno));
1570             return_value = -1;
1571         }
1572     }
1574     return return_value;
1577 static bool soinfo_link_image(soinfo* si, const android_dlextinfo* extinfo) {
1578     /* "base" might wrap around UINT32_MAX. */
1579     ElfW(Addr) base = si->load_bias;
1580     const ElfW(Phdr)* phdr = si->phdr;
1581     int phnum = si->phnum;
1582     bool relocating_linker = (si->flags & FLAG_LINKER) != 0;
1584     /* We can't debug anything until the linker is relocated */
1585     if (!relocating_linker) {
1586         INFO("[ linking %s ]", si->name);
1587         DEBUG("si->base = %p si->flags = 0x%08x", reinterpret_cast<void*>(si->base), si->flags);
1588     }
1590     /* Extract dynamic section */
1591     size_t dynamic_count;
1592     ElfW(Word) dynamic_flags;
1593     phdr_table_get_dynamic_section(phdr, phnum, base, &si->dynamic,
1594                                    &dynamic_count, &dynamic_flags);
1595     if (si->dynamic == NULL) {
1596         if (!relocating_linker) {
1597             DL_ERR("missing PT_DYNAMIC in \"%s\"", si->name);
1598         }
1599         return false;
1600     } else {
1601         if (!relocating_linker) {
1602             DEBUG("dynamic = %p", si->dynamic);
1603         }
1604     }
1606 #if defined(__arm__)
1607     (void) phdr_table_get_arm_exidx(phdr, phnum, base,
1608                                     &si->ARM_exidx, &si->ARM_exidx_count);
1609 #endif
1611     // Extract useful information from dynamic section.
1612     uint32_t needed_count = 0;
1613     for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
1614         DEBUG("d = %p, d[0](tag) = %p d[1](val) = %p",
1615               d, reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
1616         switch (d->d_tag) {
1617         case DT_HASH:
1618             si->nbucket = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr)[0];
1619             si->nchain = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr)[1];
1620             si->bucket = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr + 8);
1621             si->chain = reinterpret_cast<uint32_t*>(base + d->d_un.d_ptr + 8 + si->nbucket * 4);
1622             break;
1623         case DT_STRTAB:
1624             si->strtab = reinterpret_cast<const char*>(base + d->d_un.d_ptr);
1625             break;
1626         case DT_SYMTAB:
1627             si->symtab = reinterpret_cast<ElfW(Sym)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1628             break;
1629 #if !defined(__LP64__)
1630         case DT_PLTREL:
1631             if (d->d_un.d_val != DT_REL) {
1632                 DL_ERR("unsupported DT_RELA in \"%s\"", si->name);
1633                 return false;
1634             }
1635             break;
1636 #endif
1637         case DT_JMPREL:
1638 #if defined(USE_RELA)
1639             si->plt_rela = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1640 #else
1641             si->plt_rel = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1642 #endif
1643             break;
1644         case DT_PLTRELSZ:
1645 #if defined(USE_RELA)
1646             si->plt_rela_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
1647 #else
1648             si->plt_rel_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
1649 #endif
1650             break;
1651 #if defined(__mips__)
1652         case DT_PLTGOT:
1653             // Used by mips and mips64.
1654             si->plt_got = reinterpret_cast<ElfW(Addr)**>(base + d->d_un.d_ptr);
1655             break;
1656 #endif
1657         case DT_DEBUG:
1658             // Set the DT_DEBUG entry to the address of _r_debug for GDB
1659             // if the dynamic table is writable
1660 // FIXME: not working currently for N64
1661 // The flags for the LOAD and DYNAMIC program headers do not agree.
1662 // The LOAD section containng the dynamic table has been mapped as
1663 // read-only, but the DYNAMIC header claims it is writable.
1664 #if !(defined(__mips__) && defined(__LP64__))
1665             if ((dynamic_flags & PF_W) != 0) {
1666                 d->d_un.d_val = reinterpret_cast<uintptr_t>(&_r_debug);
1667             }
1668             break;
1669 #endif
1670 #if defined(USE_RELA)
1671          case DT_RELA:
1672             si->rela = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1673             break;
1674          case DT_RELASZ:
1675             si->rela_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
1676             break;
1677         case DT_REL:
1678             DL_ERR("unsupported DT_REL in \"%s\"", si->name);
1679             return false;
1680         case DT_RELSZ:
1681             DL_ERR("unsupported DT_RELSZ in \"%s\"", si->name);
1682             return false;
1683 #else
1684         case DT_REL:
1685             si->rel = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(base + d->d_un.d_ptr);
1686             break;
1687         case DT_RELSZ:
1688             si->rel_count = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
1689             break;
1690          case DT_RELA:
1691             DL_ERR("unsupported DT_RELA in \"%s\"", si->name);
1692             return false;
1693 #endif
1694         case DT_INIT:
1695             si->init_func = reinterpret_cast<linker_function_t>(base + d->d_un.d_ptr);
1696             DEBUG("%s constructors (DT_INIT) found at %p", si->name, si->init_func);
1697             break;
1698         case DT_FINI:
1699             si->fini_func = reinterpret_cast<linker_function_t>(base + d->d_un.d_ptr);
1700             DEBUG("%s destructors (DT_FINI) found at %p", si->name, si->fini_func);
1701             break;
1702         case DT_INIT_ARRAY:
1703             si->init_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1704             DEBUG("%s constructors (DT_INIT_ARRAY) found at %p", si->name, si->init_array);
1705             break;
1706         case DT_INIT_ARRAYSZ:
1707             si->init_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1708             break;
1709         case DT_FINI_ARRAY:
1710             si->fini_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1711             DEBUG("%s destructors (DT_FINI_ARRAY) found at %p", si->name, si->fini_array);
1712             break;
1713         case DT_FINI_ARRAYSZ:
1714             si->fini_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1715             break;
1716         case DT_PREINIT_ARRAY:
1717             si->preinit_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
1718             DEBUG("%s constructors (DT_PREINIT_ARRAY) found at %p", si->name, si->preinit_array);
1719             break;
1720         case DT_PREINIT_ARRAYSZ:
1721             si->preinit_array_count = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
1722             break;
1723         case DT_TEXTREL:
1724 #if defined(__LP64__)
1725             DL_ERR("text relocations (DT_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", si->name);
1726             return false;
1727 #else
1728             si->has_text_relocations = true;
1729             break;
1730 #endif
1731         case DT_SYMBOLIC:
1732             si->has_DT_SYMBOLIC = true;
1733             break;
1734         case DT_NEEDED:
1735             ++needed_count;
1736             break;
1737         case DT_FLAGS:
1738             if (d->d_un.d_val & DF_TEXTREL) {
1739 #if defined(__LP64__)
1740                 DL_ERR("text relocations (DF_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", si->name);
1741                 return false;
1742 #else
1743                 si->has_text_relocations = true;
1744 #endif
1745             }
1746             if (d->d_un.d_val & DF_SYMBOLIC) {
1747                 si->has_DT_SYMBOLIC = true;
1748             }
1749             break;
1750 #if defined(__mips__)
1751         case DT_STRSZ:
1752         case DT_SYMENT:
1753         case DT_RELENT:
1754              break;
1755         case DT_MIPS_RLD_MAP:
1756             // Set the DT_MIPS_RLD_MAP entry to the address of _r_debug for GDB.
1757             {
1758               r_debug** dp = reinterpret_cast<r_debug**>(base + d->d_un.d_ptr);
1759               *dp = &_r_debug;
1760             }
1761             break;
1762         case DT_MIPS_RLD_VERSION:
1763         case DT_MIPS_FLAGS:
1764         case DT_MIPS_BASE_ADDRESS:
1765         case DT_MIPS_UNREFEXTNO:
1766             break;
1768         case DT_MIPS_SYMTABNO:
1769             si->mips_symtabno = d->d_un.d_val;
1770             break;
1772         case DT_MIPS_LOCAL_GOTNO:
1773             si->mips_local_gotno = d->d_un.d_val;
1774             break;
1776         case DT_MIPS_GOTSYM:
1777             si->mips_gotsym = d->d_un.d_val;
1778             break;
1779 #endif
1781         default:
1782             DEBUG("Unused DT entry: type %p arg %p",
1783                   reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
1784             break;
1785         }
1786     }
1788     DEBUG("si->base = %p, si->strtab = %p, si->symtab = %p",
1789           reinterpret_cast<void*>(si->base), si->strtab, si->symtab);
1791     // Sanity checks.
1792     if (relocating_linker && needed_count != 0) {
1793         DL_ERR("linker cannot have DT_NEEDED dependencies on other libraries");
1794         return false;
1795     }
1796     if (si->nbucket == 0) {
1797         DL_ERR("empty/missing DT_HASH in \"%s\" (built with --hash-style=gnu?)", si->name);
1798         return false;
1799     }
1800     if (si->strtab == 0) {
1801         DL_ERR("empty/missing DT_STRTAB in \"%s\"", si->name);
1802         return false;
1803     }
1804     if (si->symtab == 0) {
1805         DL_ERR("empty/missing DT_SYMTAB in \"%s\"", si->name);
1806         return false;
1807     }
1809     // If this is the main executable, then load all of the libraries from LD_PRELOAD now.
1810     if (si->flags & FLAG_EXE) {
1811         memset(g_ld_preloads, 0, sizeof(g_ld_preloads));
1812         size_t preload_count = 0;
1813         for (size_t i = 0; g_ld_preload_names[i] != NULL; i++) {
1814             soinfo* lsi = find_library(g_ld_preload_names[i], NULL);
1815             if (lsi != NULL) {
1816                 g_ld_preloads[preload_count++] = lsi;
1817             } else {
1818                 // As with glibc, failure to load an LD_PRELOAD library is just a warning.
1819                 DL_WARN("could not load library \"%s\" from LD_PRELOAD for \"%s\"; caused by %s",
1820                         g_ld_preload_names[i], si->name, linker_get_error_buffer());
1821             }
1822         }
1823     }
1825     soinfo** needed = reinterpret_cast<soinfo**>(alloca((1 + needed_count) * sizeof(soinfo*)));
1826     soinfo** pneeded = needed;
1828     for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
1829         if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
1830             const char* library_name = si->strtab + d->d_un.d_val;
1831             DEBUG("%s needs %s", si->name, library_name);
1832             soinfo* lsi = find_library(library_name, NULL);
1833             if (lsi == NULL) {
1834                 strlcpy(tmp_err_buf, linker_get_error_buffer(), sizeof(tmp_err_buf));
1835                 DL_ERR("could not load library \"%s\" needed by \"%s\"; caused by %s",
1836                        library_name, si->name, tmp_err_buf);
1837                 return false;
1838             }
1840             si->add_child(lsi);
1841             *pneeded++ = lsi;
1842         }
1843     }
1844     *pneeded = NULL;
1846 #if !defined(__LP64__)
1847     if (si->has_text_relocations) {
1848         // Make segments writable to allow text relocations to work properly. We will later call
1849         // phdr_table_protect_segments() after all of them are applied and all constructors are run.
1850 #if !defined(__i386__) // The platform itself has too many text relocations on x86.
1851         DL_WARN("%s has text relocations. This is wasting memory and prevents "
1852                 "security hardening. Please fix.", si->name);
1853 #endif
1854         if (phdr_table_unprotect_segments(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1855             DL_ERR("can't unprotect loadable segments for \"%s\": %s",
1856                    si->name, strerror(errno));
1857             return false;
1858         }
1859     }
1860 #endif
1862 #if defined(USE_RELA)
1863     if (si->plt_rela != NULL) {
1864         DEBUG("[ relocating %s plt ]\n", si->name);
1865         if (soinfo_relocate(si, si->plt_rela, si->plt_rela_count, needed)) {
1866             return false;
1867         }
1868     }
1869     if (si->rela != NULL) {
1870         DEBUG("[ relocating %s ]\n", si->name);
1871         if (soinfo_relocate(si, si->rela, si->rela_count, needed)) {
1872             return false;
1873         }
1874     }
1875 #else
1876     if (si->plt_rel != NULL) {
1877         DEBUG("[ relocating %s plt ]", si->name);
1878         if (soinfo_relocate(si, si->plt_rel, si->plt_rel_count, needed)) {
1879             return false;
1880         }
1881     }
1882     if (si->rel != NULL) {
1883         DEBUG("[ relocating %s ]", si->name);
1884         if (soinfo_relocate(si, si->rel, si->rel_count, needed)) {
1885             return false;
1886         }
1887     }
1888 #endif
1890 #if defined(__mips__)
1891     if (!mips_relocate_got(si, needed)) {
1892         return false;
1893     }
1894 #endif
1896     si->flags |= FLAG_LINKED;
1897     DEBUG("[ finished linking %s ]", si->name);
1899 #if !defined(__LP64__)
1900     if (si->has_text_relocations) {
1901         // All relocations are done, we can protect our segments back to read-only.
1902         if (phdr_table_protect_segments(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1903             DL_ERR("can't protect segments for \"%s\": %s",
1904                    si->name, strerror(errno));
1905             return false;
1906         }
1907     }
1908 #endif
1910     /* We can also turn on GNU RELRO protection */
1911     if (phdr_table_protect_gnu_relro(si->phdr, si->phnum, si->load_bias) < 0) {
1912         DL_ERR("can't enable GNU RELRO protection for \"%s\": %s",
1913                si->name, strerror(errno));
1914         return false;
1915     }
1917     /* Handle serializing/sharing the RELRO segment */
1918     if (extinfo && (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_WRITE_RELRO)) {
1919       if (phdr_table_serialize_gnu_relro(si->phdr, si->phnum, si->load_bias,
1920                                          extinfo->relro_fd) < 0) {
1921         DL_ERR("failed serializing GNU RELRO section for \"%s\": %s",
1922                si->name, strerror(errno));
1923         return false;
1924       }
1925     } else if (extinfo && (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_RELRO)) {
1926       if (phdr_table_map_gnu_relro(si->phdr, si->phnum, si->load_bias,
1927                                    extinfo->relro_fd) < 0) {
1928         DL_ERR("failed mapping GNU RELRO section for \"%s\": %s",
1929                si->name, strerror(errno));
1930         return false;
1931       }
1932     }
1934     notify_gdb_of_load(si);
1935     return true;
1938 /*
1939  * This function add vdso to internal dso list.
1940  * It helps to stack unwinding through signal handlers.
1941  * Also, it makes bionic more like glibc.
1942  */
1943 static void add_vdso(KernelArgumentBlock& args __unused) {
1944 #if defined(AT_SYSINFO_EHDR)
1945   ElfW(Ehdr)* ehdr_vdso = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(args.getauxval(AT_SYSINFO_EHDR));
1946   if (ehdr_vdso == NULL) {
1947     return;
1948   }
1950   soinfo* si = soinfo_alloc("[vdso]", NULL);
1952   si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<char*>(ehdr_vdso) + ehdr_vdso->e_phoff);
1953   si->phnum = ehdr_vdso->e_phnum;
1954   si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(ehdr_vdso);
1955   si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
1956   si->load_bias = get_elf_exec_load_bias(ehdr_vdso);
1958   soinfo_link_image(si, NULL);
1959 #endif
1962 /*
1963  * This is linker soinfo for GDB. See details below.
1964  */
1965 static soinfo linker_soinfo_for_gdb;
1967 /* gdb expects the linker to be in the debug shared object list.
1968  * Without this, gdb has trouble locating the linker's ".text"
1969  * and ".plt" sections. Gdb could also potentially use this to
1970  * relocate the offset of our exported 'rtld_db_dlactivity' symbol.
1971  * Don't use soinfo_alloc(), because the linker shouldn't
1972  * be on the soinfo list.
1973  */
1974 static void init_linker_info_for_gdb(ElfW(Addr) linker_base) {
1975 #if defined(__LP64__)
1976   strlcpy(linker_soinfo_for_gdb.name, "/system/bin/linker64", sizeof(linker_soinfo_for_gdb.name));
1977 #else
1978   strlcpy(linker_soinfo_for_gdb.name, "/system/bin/linker", sizeof(linker_soinfo_for_gdb.name));
1979 #endif
1980   linker_soinfo_for_gdb.flags = FLAG_NEW_SOINFO;
1981   linker_soinfo_for_gdb.base = linker_base;
1983   /*
1984    * Set the dynamic field in the link map otherwise gdb will complain with
1985    * the following:
1986    *   warning: .dynamic section for "/system/bin/linker" is not at the
1987    *   expected address (wrong library or version mismatch?)
1988    */
1989   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_base);
1990   ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_base + elf_hdr->e_phoff);
1991   phdr_table_get_dynamic_section(phdr, elf_hdr->e_phnum, linker_base,
1992                                  &linker_soinfo_for_gdb.dynamic, NULL, NULL);
1993   insert_soinfo_into_debug_map(&linker_soinfo_for_gdb);
1996 /*
1997  * This code is called after the linker has linked itself and
1998  * fixed it's own GOT. It is safe to make references to externs
1999  * and other non-local data at this point.
2000  */
2001 static ElfW(Addr) __linker_init_post_relocation(KernelArgumentBlock& args, ElfW(Addr) linker_base) {
2002     /* NOTE: we store the args pointer on a special location
2003      *       of the temporary TLS area in order to pass it to
2004      *       the C Library's runtime initializer.
2005      *
2006      *       The initializer must clear the slot and reset the TLS
2007      *       to point to a different location to ensure that no other
2008      *       shared library constructor can access it.
2009      */
2010   __libc_init_tls(args);
2012 #if TIMING
2013     struct timeval t0, t1;
2014     gettimeofday(&t0, 0);
2015 #endif
2017     // Initialize environment functions, and get to the ELF aux vectors table.
2018     linker_env_init(args);
2020     // If this is a setuid/setgid program, close the security hole described in
2021     // ftp://ftp.freebsd.org/pub/FreeBSD/CERT/advisories/FreeBSD-SA-02:23.stdio.asc
2022     if (get_AT_SECURE()) {
2023         nullify_closed_stdio();
2024     }
2026     debuggerd_init();
2028     // Get a few environment variables.
2029     const char* LD_DEBUG = linker_env_get("LD_DEBUG");
2030     if (LD_DEBUG != NULL) {
2031       g_ld_debug_verbosity = atoi(LD_DEBUG);
2032     }
2034     // Normally, these are cleaned by linker_env_init, but the test
2035     // doesn't cost us anything.
2036     const char* ldpath_env = NULL;
2037     const char* ldpreload_env = NULL;
2038     if (!get_AT_SECURE()) {
2039       ldpath_env = linker_env_get("LD_LIBRARY_PATH");
2040       ldpreload_env = linker_env_get("LD_PRELOAD");
2041     }
2043     // Linker does not call constructors for its own
2044     // global variables so we need to initialize
2045     // the allocators explicitly.
2046     g_soinfo_allocator.init();
2047     g_soinfo_links_allocator.init();
2049     INFO("[ android linker & debugger ]");
2051     soinfo* si = soinfo_alloc(args.argv[0], NULL);
2052     if (si == NULL) {
2053         exit(EXIT_FAILURE);
2054     }
2056     /* bootstrap the link map, the main exe always needs to be first */
2057     si->flags |= FLAG_EXE;
2058     link_map* map = &(si->link_map_head);
2060     map->l_addr = 0;
2061     map->l_name = args.argv[0];
2062     map->l_prev = NULL;
2063     map->l_next = NULL;
2065     _r_debug.r_map = map;
2066     r_debug_tail = map;
2068     init_linker_info_for_gdb(linker_base);
2070     // Extract information passed from the kernel.
2071     si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(args.getauxval(AT_PHDR));
2072     si->phnum = args.getauxval(AT_PHNUM);
2073     si->entry = args.getauxval(AT_ENTRY);
2075     /* Compute the value of si->base. We can't rely on the fact that
2076      * the first entry is the PHDR because this will not be true
2077      * for certain executables (e.g. some in the NDK unit test suite)
2078      */
2079     si->base = 0;
2080     si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
2081     si->load_bias = 0;
2082     for (size_t i = 0; i < si->phnum; ++i) {
2083       if (si->phdr[i].p_type == PT_PHDR) {
2084         si->load_bias = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_vaddr;
2085         si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_offset;
2086         break;
2087       }
2088     }
2089     si->dynamic = NULL;
2090     si->ref_count = 1;
2092     ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(si->base);
2093     if (elf_hdr->e_type != ET_DYN) {
2094         __libc_format_fd(2, "error: only position independent executables (PIE) are supported.\n");
2095         exit(EXIT_FAILURE);
2096     }
2098     // Use LD_LIBRARY_PATH and LD_PRELOAD (but only if we aren't setuid/setgid).
2099     parse_LD_LIBRARY_PATH(ldpath_env);
2100     parse_LD_PRELOAD(ldpreload_env);
2102     somain = si;
2104     if (!soinfo_link_image(si, NULL)) {
2105         __libc_format_fd(2, "CANNOT LINK EXECUTABLE: %s\n", linker_get_error_buffer());
2106         exit(EXIT_FAILURE);
2107     }
2109     add_vdso(args);
2111     si->CallPreInitConstructors();
2113     for (size_t i = 0; g_ld_preloads[i] != NULL; ++i) {
2114         g_ld_preloads[i]->CallConstructors();
2115     }
2117     /* After the link_image, the si->load_bias is initialized.
2118      * For so lib, the map->l_addr will be updated in notify_gdb_of_load.
2119      * We need to update this value for so exe here. So Unwind_Backtrace
2120      * for some arch like x86 could work correctly within so exe.
2121      */
2122     map->l_addr = si->load_bias;
2123     si->CallConstructors();
2125 #if TIMING
2126     gettimeofday(&t1, NULL);
2127     PRINT("LINKER TIME: %s: %d microseconds", args.argv[0], (int) (
2128                (((long long)t1.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t1.tv_usec) -
2129                (((long long)t0.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t0.tv_usec)));
2130 #endif
2131 #if STATS
2132     PRINT("RELO STATS: %s: %d abs, %d rel, %d copy, %d symbol", args.argv[0],
2133            linker_stats.count[kRelocAbsolute],
2134            linker_stats.count[kRelocRelative],
2135            linker_stats.count[kRelocCopy],
2136            linker_stats.count[kRelocSymbol]);
2137 #endif
2138 #if COUNT_PAGES
2139     {
2140         unsigned n;
2141         unsigned i;
2142         unsigned count = 0;
2143         for (n = 0; n < 4096; n++) {
2144             if (bitmask[n]) {
2145                 unsigned x = bitmask[n];
2146 #if defined(__LP64__)
2147                 for (i = 0; i < 32; i++) {
2148 #else
2149                 for (i = 0; i < 8; i++) {
2150 #endif
2151                     if (x & 1) {
2152                         count++;
2153                     }
2154                     x >>= 1;
2155                 }
2156             }
2157         }
2158         PRINT("PAGES MODIFIED: %s: %d (%dKB)", args.argv[0], count, count * 4);
2159     }
2160 #endif
2162 #if TIMING || STATS || COUNT_PAGES
2163     fflush(stdout);
2164 #endif
2166     TRACE("[ Ready to execute '%s' @ %p ]", si->name, reinterpret_cast<void*>(si->entry));
2167     return si->entry;
2170 /* Compute the load-bias of an existing executable. This shall only
2171  * be used to compute the load bias of an executable or shared library
2172  * that was loaded by the kernel itself.
2173  *
2174  * Input:
2175  *    elf    -> address of ELF header, assumed to be at the start of the file.
2176  * Return:
2177  *    load bias, i.e. add the value of any p_vaddr in the file to get
2178  *    the corresponding address in memory.
2179  */
2180 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf) {
2181   ElfW(Addr) offset = elf->e_phoff;
2182   const ElfW(Phdr)* phdr_table = reinterpret_cast<const ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(elf) + offset);
2183   const ElfW(Phdr)* phdr_end = phdr_table + elf->e_phnum;
2185   for (const ElfW(Phdr)* phdr = phdr_table; phdr < phdr_end; phdr++) {
2186     if (phdr->p_type == PT_LOAD) {
2187       return reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(elf) + phdr->p_offset - phdr->p_vaddr;
2188     }
2189   }
2190   return 0;
2193 /*
2194  * This is the entry point for the linker, called from begin.S. This
2195  * method is responsible for fixing the linker's own relocations, and
2196  * then calling __linker_init_post_relocation().
2197  *
2198  * Because this method is called before the linker has fixed it's own
2199  * relocations, any attempt to reference an extern variable, extern
2200  * function, or other GOT reference will generate a segfault.
2201  */
2202 extern "C" ElfW(Addr) __linker_init(void* raw_args) {
2203   // Initialize static variables.
2204   solist = get_libdl_info();
2205   sonext = get_libdl_info();
2207   KernelArgumentBlock args(raw_args);
2209   ElfW(Addr) linker_addr = args.getauxval(AT_BASE);
2210   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_addr);
2211   ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_addr + elf_hdr->e_phoff);
2213   soinfo linker_so;
2214   memset(&linker_so, 0, sizeof(soinfo));
2216   strcpy(linker_so.name, "[dynamic linker]");
2217   linker_so.base = linker_addr;
2218   linker_so.size = phdr_table_get_load_size(phdr, elf_hdr->e_phnum);
2219   linker_so.load_bias = get_elf_exec_load_bias(elf_hdr);
2220   linker_so.dynamic = NULL;
2221   linker_so.phdr = phdr;
2222   linker_so.phnum = elf_hdr->e_phnum;
2223   linker_so.flags |= FLAG_LINKER;
2225   if (!soinfo_link_image(&linker_so, NULL)) {
2226     // It would be nice to print an error message, but if the linker
2227     // can't link itself, there's no guarantee that we'll be able to
2228     // call write() (because it involves a GOT reference). We may as
2229     // well try though...
2230     const char* msg = "CANNOT LINK EXECUTABLE: ";
2231     write(2, msg, strlen(msg));
2232     write(2, __linker_dl_err_buf, strlen(__linker_dl_err_buf));
2233     write(2, "\n", 1);
2234     _exit(EXIT_FAILURE);
2235   }
2237   // We have successfully fixed our own relocations. It's safe to run
2238   // the main part of the linker now.
2239   args.abort_message_ptr = &g_abort_message;
2240   ElfW(Addr) start_address = __linker_init_post_relocation(args, linker_addr);
2242   protect_data(PROT_READ);
2244   // Return the address that the calling assembly stub should jump to.
2245   return start_address;