]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/platform-bionic.git/blob - linker/linker.cpp
Merge "Add getaddrinfo(3) tests for NULL arguments."
[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/mman.h>
38 #include <sys/param.h>
39 #include <unistd.h>
41 #include <new>
43 // Private C library headers.
44 #include "private/bionic_tls.h"
45 #include "private/KernelArgumentBlock.h"
46 #include "private/ScopedPthreadMutexLocker.h"
47 #include "private/ScopedFd.h"
48 #include "private/ScopeGuard.h"
49 #include "private/UniquePtr.h"
51 #include "linker.h"
52 #include "linker_debug.h"
53 #include "linker_environ.h"
54 #include "linker_phdr.h"
55 #include "linker_allocator.h"
57 /* >>> IMPORTANT NOTE - READ ME BEFORE MODIFYING <<<
58  *
59  * Do NOT use malloc() and friends or pthread_*() code here.
60  * Don't use printf() either; it's caused mysterious memory
61  * corruption in the past.
62  * The linker runs before we bring up libc and it's easiest
63  * to make sure it does not depend on any complex libc features
64  *
65  * open issues / todo:
66  *
67  * - cleaner error reporting
68  * - after linking, set as much stuff as possible to READONLY
69  *   and NOEXEC
70  */
72 #if defined(__LP64__)
73 #define SEARCH_NAME(x) x
74 #else
75 // Nvidia drivers are relying on the bug:
76 // http://code.google.com/p/android/issues/detail?id=6670
77 // so we continue to use base-name lookup for lp32
78 static const char* get_base_name(const char* name) {
79   const char* bname = strrchr(name, '/');
80   return bname ? bname + 1 : name;
81 }
82 #define SEARCH_NAME(x) get_base_name(x)
83 #endif
85 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf);
87 static LinkerAllocator<soinfo> g_soinfo_allocator;
88 static LinkerAllocator<LinkedListEntry<soinfo>> g_soinfo_links_allocator;
90 static soinfo* solist;
91 static soinfo* sonext;
92 static soinfo* somain; // main process, always the one after libdl_info
94 static const char* const kDefaultLdPaths[] = {
95 #if defined(__LP64__)
96   "/vendor/lib64",
97   "/system/lib64",
98 #else
99   "/vendor/lib",
100   "/system/lib",
101 #endif
102   nullptr
103 };
105 #define LDPATH_BUFSIZE (LDPATH_MAX*64)
106 #define LDPATH_MAX 8
108 #define LDPRELOAD_BUFSIZE (LDPRELOAD_MAX*64)
109 #define LDPRELOAD_MAX 8
111 static char g_ld_library_paths_buffer[LDPATH_BUFSIZE];
112 static const char* g_ld_library_paths[LDPATH_MAX + 1];
114 static char g_ld_preloads_buffer[LDPRELOAD_BUFSIZE];
115 static const char* g_ld_preload_names[LDPRELOAD_MAX + 1];
117 static soinfo* g_ld_preloads[LDPRELOAD_MAX + 1];
119 __LIBC_HIDDEN__ int g_ld_debug_verbosity;
121 __LIBC_HIDDEN__ abort_msg_t* g_abort_message = nullptr; // For debuggerd.
123 enum RelocationKind {
124   kRelocAbsolute = 0,
125   kRelocRelative,
126   kRelocCopy,
127   kRelocSymbol,
128   kRelocMax
129 };
131 #if STATS
132 struct linker_stats_t {
133   int count[kRelocMax];
134 };
136 static linker_stats_t linker_stats;
138 static void count_relocation(RelocationKind kind) {
139   ++linker_stats.count[kind];
141 #else
142 static void count_relocation(RelocationKind) {
144 #endif
146 #if COUNT_PAGES
147 static unsigned bitmask[4096];
148 #if defined(__LP64__)
149 #define MARK(offset) \
150     do { \
151       if ((((offset) >> 12) >> 5) < 4096) \
152           bitmask[((offset) >> 12) >> 5] |= (1 << (((offset) >> 12) & 31)); \
153     } while (0)
154 #else
155 #define MARK(offset) \
156     do { \
157       bitmask[((offset) >> 12) >> 3] |= (1 << (((offset) >> 12) & 7)); \
158     } while (0)
159 #endif
160 #else
161 #define MARK(x) do {} while (0)
162 #endif
164 // You shouldn't try to call memory-allocating functions in the dynamic linker.
165 // Guard against the most obvious ones.
166 #define DISALLOW_ALLOCATION(return_type, name, ...) \
167     return_type name __VA_ARGS__ \
168     { \
169       __libc_fatal("ERROR: " #name " called from the dynamic linker!\n"); \
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 __linker_dl_err_buf[768];
178 char* linker_get_error_buffer() {
179   return &__linker_dl_err_buf[0];
182 size_t linker_get_error_buffer_size() {
183   return sizeof(__linker_dl_err_buf);
186 // This function is an empty stub where GDB locates a breakpoint to get notified
187 // about linker activity.
188 extern "C" void __attribute__((noinline)) __attribute__((visibility("default"))) rtld_db_dlactivity();
190 static pthread_mutex_t g__r_debug_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
191 static r_debug _r_debug = {1, nullptr, reinterpret_cast<uintptr_t>(&rtld_db_dlactivity), r_debug::RT_CONSISTENT, 0};
192 static link_map* r_debug_tail = 0;
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 = 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   if (r_debug_tail) {
206     r_debug_tail->l_next = map;
207     map->l_prev = r_debug_tail;
208     map->l_next = 0;
209   } else {
210     _r_debug.r_map = map;
211     map->l_prev = 0;
212     map->l_next = 0;
213   }
214   r_debug_tail = map;
217 static void remove_soinfo_from_debug_map(soinfo* info) {
218   link_map* map = &(info->link_map_head);
220   if (r_debug_tail == map) {
221     r_debug_tail = map->l_prev;
222   }
224   if (map->l_prev) {
225     map->l_prev->l_next = map->l_next;
226   }
227   if (map->l_next) {
228     map->l_next->l_prev = map->l_prev;
229   }
232 static void notify_gdb_of_load(soinfo* info) {
233   if (info->flags & FLAG_EXE) {
234     // GDB already knows about the main executable
235     return;
236   }
238   ScopedPthreadMutexLocker locker(&g__r_debug_mutex);
240   _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
241   rtld_db_dlactivity();
243   insert_soinfo_into_debug_map(info);
245   _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
246   rtld_db_dlactivity();
249 static void notify_gdb_of_unload(soinfo* info) {
250   if (info->flags & FLAG_EXE) {
251     // GDB already knows about the main executable
252     return;
253   }
255   ScopedPthreadMutexLocker locker(&g__r_debug_mutex);
257   _r_debug.r_state = r_debug::RT_DELETE;
258   rtld_db_dlactivity();
260   remove_soinfo_from_debug_map(info);
262   _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
263   rtld_db_dlactivity();
266 void notify_gdb_of_libraries() {
267   _r_debug.r_state = r_debug::RT_ADD;
268   rtld_db_dlactivity();
269   _r_debug.r_state = r_debug::RT_CONSISTENT;
270   rtld_db_dlactivity();
273 LinkedListEntry<soinfo>* SoinfoListAllocator::alloc() {
274   return g_soinfo_links_allocator.alloc();
277 void SoinfoListAllocator::free(LinkedListEntry<soinfo>* entry) {
278   g_soinfo_links_allocator.free(entry);
281 static void protect_data(int protection) {
282   g_soinfo_allocator.protect_all(protection);
283   g_soinfo_links_allocator.protect_all(protection);
286 static soinfo* soinfo_alloc(const char* name, struct stat* file_stat, off64_t file_offset, uint32_t rtld_flags) {
287   if (strlen(name) >= SOINFO_NAME_LEN) {
288     DL_ERR("library name \"%s\" too long", name);
289     return nullptr;
290   }
292   soinfo* si = new (g_soinfo_allocator.alloc()) soinfo(name, file_stat, file_offset, rtld_flags);
294   sonext->next = si;
295   sonext = si;
297   TRACE("name %s: allocated soinfo @ %p", name, si);
298   return si;
301 static void soinfo_free(soinfo* si) {
302   if (si == nullptr) {
303     return;
304   }
306   if (si->base != 0 && si->size != 0) {
307     munmap(reinterpret_cast<void*>(si->base), si->size);
308   }
310   soinfo *prev = nullptr, *trav;
312   TRACE("name %s: freeing soinfo @ %p", si->name, si);
314   for (trav = solist; trav != nullptr; trav = trav->next) {
315     if (trav == si) {
316       break;
317     }
318     prev = trav;
319   }
321   if (trav == nullptr) {
322     // si was not in solist
323     DL_ERR("name \"%s\" is not in solist!", si->name);
324     return;
325   }
327   // clear links to/from si
328   si->remove_all_links();
330   // prev will never be null, because the first entry in solist is
331   // always the static libdl_info.
332   prev->next = si->next;
333   if (si == sonext) {
334     sonext = prev;
335   }
337   g_soinfo_allocator.free(si);
340 static void parse_path(const char* path, const char* delimiters,
341                        const char** array, char* buf, size_t buf_size, size_t max_count) {
342   if (path == nullptr) {
343     return;
344   }
346   size_t len = strlcpy(buf, path, buf_size);
348   size_t i = 0;
349   char* buf_p = buf;
350   while (i < max_count && (array[i] = strsep(&buf_p, delimiters))) {
351     if (*array[i] != '\0') {
352       ++i;
353     }
354   }
356   // Forget the last path if we had to truncate; this occurs if the 2nd to
357   // last char isn't '\0' (i.e. wasn't originally a delimiter).
358   if (i > 0 && len >= buf_size && buf[buf_size - 2] != '\0') {
359     array[i - 1] = nullptr;
360   } else {
361     array[i] = nullptr;
362   }
365 static void parse_LD_LIBRARY_PATH(const char* path) {
366   parse_path(path, ":", g_ld_library_paths,
367              g_ld_library_paths_buffer, sizeof(g_ld_library_paths_buffer), LDPATH_MAX);
370 static void parse_LD_PRELOAD(const char* path) {
371   // We have historically supported ':' as well as ' ' in LD_PRELOAD.
372   parse_path(path, " :", g_ld_preload_names,
373              g_ld_preloads_buffer, sizeof(g_ld_preloads_buffer), LDPRELOAD_MAX);
376 #if defined(__arm__)
378 // For a given PC, find the .so that it belongs to.
379 // Returns the base address of the .ARM.exidx section
380 // for that .so, and the number of 8-byte entries
381 // in that section (via *pcount).
382 //
383 // Intended to be called by libc's __gnu_Unwind_Find_exidx().
384 //
385 // This function is exposed via dlfcn.cpp and libdl.so.
386 _Unwind_Ptr dl_unwind_find_exidx(_Unwind_Ptr pc, int* pcount) {
387   unsigned addr = (unsigned)pc;
389   for (soinfo* si = solist; si != 0; si = si->next) {
390     if ((addr >= si->base) && (addr < (si->base + si->size))) {
391         *pcount = si->ARM_exidx_count;
392         return (_Unwind_Ptr)si->ARM_exidx;
393     }
394   }
395   *pcount = 0;
396   return nullptr;
399 #endif
401 // Here, we only have to provide a callback to iterate across all the
402 // loaded libraries. gcc_eh does the rest.
403 int dl_iterate_phdr(int (*cb)(dl_phdr_info* info, size_t size, void* data), void* data) {
404   int rv = 0;
405   for (soinfo* si = solist; si != nullptr; si = si->next) {
406     dl_phdr_info dl_info;
407     dl_info.dlpi_addr = si->link_map_head.l_addr;
408     dl_info.dlpi_name = si->link_map_head.l_name;
409     dl_info.dlpi_phdr = si->phdr;
410     dl_info.dlpi_phnum = si->phnum;
411     rv = cb(&dl_info, sizeof(dl_phdr_info), data);
412     if (rv != 0) {
413       break;
414     }
415   }
416   return rv;
419 ElfW(Sym)* soinfo::find_symbol_by_name(SymbolName& symbol_name) {
420   return is_gnu_hash() ? gnu_lookup(symbol_name) : elf_lookup(symbol_name);
423 static bool is_symbol_global_and_defined(const soinfo* si, const ElfW(Sym)* s) {
424   if (ELF_ST_BIND(s->st_info) == STB_GLOBAL ||
425       ELF_ST_BIND(s->st_info) == STB_WEAK) {
426     return s->st_shndx != SHN_UNDEF;
427   } else if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_LOCAL) {
428     DL_WARN("unexpected ST_BIND value: %d for '%s' in '%s'",
429         ELF_ST_BIND(s->st_info), si->get_string(s->st_name), si->name);
430   }
432   return false;
435 ElfW(Sym)* soinfo::gnu_lookup(SymbolName& symbol_name) {
436   uint32_t hash = symbol_name.gnu_hash();
437   uint32_t h2 = hash >> gnu_shift2_;
439   uint32_t bloom_mask_bits = sizeof(ElfW(Addr))*8;
440   uint32_t word_num = (hash / bloom_mask_bits) & gnu_maskwords_;
441   ElfW(Addr) bloom_word = gnu_bloom_filter_[word_num];
443   // test against bloom filter
444   if ((1 & (bloom_word >> (hash % bloom_mask_bits)) & (bloom_word >> (h2 % bloom_mask_bits))) == 0) {
445     return nullptr;
446   }
448   // bloom test says "probably yes"...
449   uint32_t n = bucket_[hash % nbucket_];
451   if (n == 0) {
452     return nullptr;
453   }
455   do {
456     ElfW(Sym)* s = symtab_ + n;
457     if (((chain_[n] ^ hash) >> 1) == 0 &&
458         strcmp(get_string(s->st_name), symbol_name.get_name()) == 0 &&
459         is_symbol_global_and_defined(this, s)) {
460       return s;
461     }
462   } while ((chain_[n++] & 1) == 0);
464   return nullptr;
467 ElfW(Sym)* soinfo::elf_lookup(SymbolName& symbol_name) {
468   uint32_t hash = symbol_name.elf_hash();
470   TRACE_TYPE(LOOKUP, "SEARCH %s in %s@%p h=%x(elf) %zd",
471              symbol_name.get_name(), name, reinterpret_cast<void*>(base), hash, hash % nbucket_);
473   for (uint32_t n = bucket_[hash % nbucket_]; n != 0; n = chain_[n]) {
474     ElfW(Sym)* s = symtab_ + n;
475     if (strcmp(get_string(s->st_name), symbol_name.get_name()) == 0 && is_symbol_global_and_defined(this, s)) {
476       TRACE_TYPE(LOOKUP, "FOUND %s in %s (%p) %zd",
477                symbol_name.get_name(), name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
478                static_cast<size_t>(s->st_size));
479       return s;
480     }
481   }
483   TRACE_TYPE(LOOKUP, "NOT FOUND %s in %s@%p %x %zd",
484              symbol_name.get_name(), name, reinterpret_cast<void*>(base), hash, hash % nbucket_);
486   return nullptr;
489 soinfo::soinfo(const char* name, const struct stat* file_stat, off64_t file_offset, int rtld_flags) {
490   memset(this, 0, sizeof(*this));
492   strlcpy(this->name, name, sizeof(this->name));
493   flags = FLAG_NEW_SOINFO;
494   version_ = SOINFO_VERSION;
496   if (file_stat != nullptr) {
497     this->st_dev_ = file_stat->st_dev;
498     this->st_ino_ = file_stat->st_ino;
499     this->file_offset_ = file_offset;
500   }
502   this->rtld_flags_ = rtld_flags;
506 uint32_t SymbolName::elf_hash() {
507   if (!has_elf_hash_) {
508     const unsigned char* name = reinterpret_cast<const unsigned char*>(name_);
509     uint32_t h = 0, g;
511     while (*name) {
512       h = (h << 4) + *name++;
513       g = h & 0xf0000000;
514       h ^= g;
515       h ^= g >> 24;
516     }
518     elf_hash_ = h;
519     has_elf_hash_ = true;
520   }
522   return elf_hash_;
525 uint32_t SymbolName::gnu_hash() {
526   if (!has_gnu_hash_) {
527     uint32_t h = 5381;
528     const unsigned char* name = reinterpret_cast<const unsigned char*>(name_);
529     while (*name != 0) {
530       h += (h << 5) + *name++; // h*33 + c = h + h * 32 + c = h + h << 5 + c
531     }
533     gnu_hash_ =  h;
534     has_gnu_hash_ = true;
535   }
537   return gnu_hash_;
540 static ElfW(Sym)* soinfo_do_lookup(soinfo* si_from, const char* name, soinfo** si_found_in,
541     const soinfo::soinfo_list_t& global_group, const soinfo::soinfo_list_t& local_group) {
542   SymbolName symbol_name(name);
543   ElfW(Sym)* s = nullptr;
545   /* "This element's presence in a shared object library alters the dynamic linker's
546    * symbol resolution algorithm for references within the library. Instead of starting
547    * a symbol search with the executable file, the dynamic linker starts from the shared
548    * object itself. If the shared object fails to supply the referenced symbol, the
549    * dynamic linker then searches the executable file and other shared objects as usual."
550    *
551    * http://www.sco.com/developers/gabi/2012-12-31/ch5.dynamic.html
552    *
553    * Note that this is unlikely since static linker avoids generating
554    * relocations for -Bsymbolic linked dynamic executables.
555    */
556   if (si_from->has_DT_SYMBOLIC) {
557     DEBUG("%s: looking up %s in local scope (DT_SYMBOLIC)", si_from->name, name);
558     s = si_from->find_symbol_by_name(symbol_name);
559     if (s != nullptr) {
560       *si_found_in = si_from;
561     }
562   }
564   // 1. Look for it in global_group
565   if (s == nullptr) {
566     global_group.visit([&](soinfo* global_si) {
567       DEBUG("%s: looking up %s in %s (from global group)", si_from->name, name, global_si->name);
568       s = global_si->find_symbol_by_name(symbol_name);
569       if (s != nullptr) {
570         *si_found_in = global_si;
571         return false;
572       }
574       return true;
575     });
576   }
578   // 2. Look for it in the local group
579   if (s == nullptr) {
580     local_group.visit([&](soinfo* local_si) {
581       if (local_si == si_from && si_from->has_DT_SYMBOLIC) {
582         // we already did this - skip
583         return true;
584       }
586       DEBUG("%s: looking up %s in %s (from local group)", si_from->name, name, local_si->name);
587       s = local_si->find_symbol_by_name(symbol_name);
588       if (s != nullptr) {
589         *si_found_in = local_si;
590         return false;
591       }
593       return true;
594     });
595   }
597   if (s != nullptr) {
598     TRACE_TYPE(LOOKUP, "si %s sym %s s->st_value = %p, "
599                "found in %s, base = %p, load bias = %p",
600                si_from->name, name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value),
601                (*si_found_in)->name, reinterpret_cast<void*>((*si_found_in)->base),
602                reinterpret_cast<void*>((*si_found_in)->load_bias));
603   }
605   return s;
608 // Each size has it's own allocator.
609 template<size_t size>
610 class SizeBasedAllocator {
611  public:
612   static void* alloc() {
613     return allocator_.alloc();
614   }
616   static void free(void* ptr) {
617     allocator_.free(ptr);
618   }
620  private:
621   static LinkerBlockAllocator allocator_;
622 };
624 template<size_t size>
625 LinkerBlockAllocator SizeBasedAllocator<size>::allocator_(size);
627 template<typename T>
628 class TypeBasedAllocator {
629  public:
630   static T* alloc() {
631     return reinterpret_cast<T*>(SizeBasedAllocator<sizeof(T)>::alloc());
632   }
634   static void free(T* ptr) {
635     SizeBasedAllocator<sizeof(T)>::free(ptr);
636   }
637 };
639 class LoadTask {
640  public:
641   struct deleter_t {
642     void operator()(LoadTask* t) {
643       TypeBasedAllocator<LoadTask>::free(t);
644     }
645   };
647   typedef UniquePtr<LoadTask, deleter_t> unique_ptr;
649   static deleter_t deleter;
651   static LoadTask* create(const char* name, soinfo* needed_by) {
652     LoadTask* ptr = TypeBasedAllocator<LoadTask>::alloc();
653     return new (ptr) LoadTask(name, needed_by);
654   }
656   const char* get_name() const {
657     return name_;
658   }
660   soinfo* get_needed_by() const {
661     return needed_by_;
662   }
663  private:
664   LoadTask(const char* name, soinfo* needed_by)
665     : name_(name), needed_by_(needed_by) {}
667   const char* name_;
668   soinfo* needed_by_;
670   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(LoadTask);
671 };
673 LoadTask::deleter_t LoadTask::deleter;
675 template <typename T>
676 using linked_list_t = LinkedList<T, TypeBasedAllocator<LinkedListEntry<T>>>;
678 typedef linked_list_t<soinfo> SoinfoLinkedList;
679 typedef linked_list_t<const char> StringLinkedList;
680 typedef linked_list_t<LoadTask> LoadTaskList;
683 // This function walks down the tree of soinfo dependencies
684 // in breadth-first order and
685 //   * calls action(soinfo* si) for each node, and
686 //   * terminates walk if action returns false.
687 //
688 // walk_dependencies_tree returns false if walk was terminated
689 // by the action and true otherwise.
690 template<typename F>
691 static bool walk_dependencies_tree(soinfo* root_soinfos[], size_t root_soinfos_size, F action) {
692   SoinfoLinkedList visit_list;
693   SoinfoLinkedList visited;
695   for (size_t i = 0; i < root_soinfos_size; ++i) {
696     visit_list.push_back(root_soinfos[i]);
697   }
699   soinfo* si;
700   while ((si = visit_list.pop_front()) != nullptr) {
701     if (visited.contains(si)) {
702       continue;
703     }
705     if (!action(si)) {
706       return false;
707     }
709     visited.push_back(si);
711     si->get_children().for_each([&](soinfo* child) {
712       visit_list.push_back(child);
713     });
714   }
716   return true;
720 // This is used by dlsym(3).  It performs symbol lookup only within the
721 // specified soinfo object and its dependencies in breadth first order.
722 ElfW(Sym)* dlsym_handle_lookup(soinfo* si, soinfo** found, const char* name) {
723   ElfW(Sym)* result = nullptr;
724   SymbolName symbol_name(name);
727   walk_dependencies_tree(&si, 1, [&](soinfo* current_soinfo) {
728     result = current_soinfo->find_symbol_by_name(symbol_name);
729     if (result != nullptr) {
730       *found = current_soinfo;
731       return false;
732     }
734     return true;
735   });
737   return result;
740 /* This is used by dlsym(3) to performs a global symbol lookup. If the
741    start value is null (for RTLD_DEFAULT), the search starts at the
742    beginning of the global solist. Otherwise the search starts at the
743    specified soinfo (for RTLD_NEXT).
744  */
745 ElfW(Sym)* dlsym_linear_lookup(const char* name, soinfo** found, soinfo* start) {
746   SymbolName symbol_name(name);
748   if (start == nullptr) {
749     start = solist;
750   }
752   ElfW(Sym)* s = nullptr;
753   for (soinfo* si = start; (s == nullptr) && (si != nullptr); si = si->next) {
754     if ((si->get_rtld_flags() & RTLD_GLOBAL) == 0) {
755       continue;
756     }
758     s = si->find_symbol_by_name(symbol_name);
759     if (s != nullptr) {
760       *found = si;
761       break;
762     }
763   }
765   if (s != nullptr) {
766     TRACE_TYPE(LOOKUP, "%s s->st_value = %p, found->base = %p",
767                name, reinterpret_cast<void*>(s->st_value), reinterpret_cast<void*>((*found)->base));
768   }
770   return s;
773 soinfo* find_containing_library(const void* p) {
774   ElfW(Addr) address = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(p);
775   for (soinfo* si = solist; si != nullptr; si = si->next) {
776     if (address >= si->base && address - si->base < si->size) {
777       return si;
778     }
779   }
780   return nullptr;
783 ElfW(Sym)* soinfo::find_symbol_by_address(const void* addr) {
784   return is_gnu_hash() ? gnu_addr_lookup(addr) : elf_addr_lookup(addr);
787 static bool symbol_matches_soaddr(const ElfW(Sym)* sym, ElfW(Addr) soaddr) {
788   return sym->st_shndx != SHN_UNDEF &&
789       soaddr >= sym->st_value &&
790       soaddr < sym->st_value + sym->st_size;
793 ElfW(Sym)* soinfo::gnu_addr_lookup(const void* addr) {
794   ElfW(Addr) soaddr = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(addr) - base;
796   for (size_t i = 0; i < nbucket_; ++i) {
797     uint32_t n = bucket_[i];
799     if (n == 0) {
800       continue;
801     }
803     do {
804       ElfW(Sym)* sym = symtab_ + n;
805       if (symbol_matches_soaddr(sym, soaddr)) {
806         return sym;
807       }
808     } while ((chain_[n++] & 1) == 0);
809   }
811   return nullptr;
814 ElfW(Sym)* soinfo::elf_addr_lookup(const void* addr) {
815   ElfW(Addr) soaddr = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(addr) - base;
817   // Search the library's symbol table for any defined symbol which
818   // contains this address.
819   for (size_t i = 0; i < nchain_; ++i) {
820     ElfW(Sym)* sym = symtab_ + i;
821     if (symbol_matches_soaddr(sym, soaddr)) {
822       return sym;
823     }
824   }
826   return nullptr;
829 static int open_library_on_path(const char* name, const char* const paths[]) {
830   char buf[512];
831   for (size_t i = 0; paths[i] != nullptr; ++i) {
832     int n = __libc_format_buffer(buf, sizeof(buf), "%s/%s", paths[i], name);
833     if (n < 0 || n >= static_cast<int>(sizeof(buf))) {
834       PRINT("Warning: ignoring very long library path: %s/%s", paths[i], name);
835       continue;
836     }
837     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(buf, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
838     if (fd != -1) {
839       return fd;
840     }
841   }
842   return -1;
845 static int open_library(const char* name) {
846   TRACE("[ opening %s ]", name);
848   // If the name contains a slash, we should attempt to open it directly and not search the paths.
849   if (strchr(name, '/') != nullptr) {
850     int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open(name, O_RDONLY | O_CLOEXEC));
851     if (fd != -1) {
852       return fd;
853     }
854     // ...but nvidia binary blobs (at least) rely on this behavior, so fall through for now.
855 #if defined(__LP64__)
856     return -1;
857 #endif
858   }
860   // Otherwise we try LD_LIBRARY_PATH first, and fall back to the built-in well known paths.
861   int fd = open_library_on_path(name, g_ld_library_paths);
862   if (fd == -1) {
863     fd = open_library_on_path(name, kDefaultLdPaths);
864   }
865   return fd;
868 template<typename F>
869 static void for_each_dt_needed(const soinfo* si, F action) {
870   for (ElfW(Dyn)* d = si->dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
871     if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
872       action(si->get_string(d->d_un.d_val));
873     }
874   }
877 static soinfo* load_library(LoadTaskList& load_tasks, const char* name, int rtld_flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
878   int fd = -1;
879   off64_t file_offset = 0;
880   ScopedFd file_guard(-1);
882   if (extinfo != nullptr && (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD) != 0) {
883     fd = extinfo->library_fd;
884     if ((extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD_OFFSET) != 0) {
885       file_offset = extinfo->library_fd_offset;
886     }
887   } else {
888     // Open the file.
889     fd = open_library(name);
890     if (fd == -1) {
891       DL_ERR("library \"%s\" not found", name);
892       return nullptr;
893     }
895     file_guard.reset(fd);
896   }
898   if ((file_offset % PAGE_SIZE) != 0) {
899     DL_ERR("file offset for the library \"%s\" is not page-aligned: %" PRId64, name, file_offset);
900     return nullptr;
901   }
902   if (file_offset < 0) {
903     DL_ERR("file offset for the library \"%s\" is negative: %" PRId64, name, file_offset);
904     return nullptr;
905   }
907   struct stat file_stat;
908   if (TEMP_FAILURE_RETRY(fstat(fd, &file_stat)) != 0) {
909     DL_ERR("unable to stat file for the library \"%s\": %s", name, strerror(errno));
910     return nullptr;
911   }
912   if (file_offset >= file_stat.st_size) {
913     DL_ERR("file offset for the library \"%s\" >= file size: %" PRId64 " >= %" PRId64, name, file_offset, file_stat.st_size);
914     return nullptr;
915   }
917   // Check for symlink and other situations where
918   // file can have different names.
919   for (soinfo* si = solist; si != nullptr; si = si->next) {
920     if (si->get_st_dev() != 0 &&
921         si->get_st_ino() != 0 &&
922         si->get_st_dev() == file_stat.st_dev &&
923         si->get_st_ino() == file_stat.st_ino &&
924         si->get_file_offset() == file_offset) {
925       TRACE("library \"%s\" is already loaded under different name/path \"%s\" - will return existing soinfo", name, si->name);
926       return si;
927     }
928   }
930   if ((rtld_flags & RTLD_NOLOAD) != 0) {
931     DL_ERR("library \"%s\" wasn't loaded and RTLD_NOLOAD prevented it", name);
932     return nullptr;
933   }
935   // Read the ELF header and load the segments.
936   ElfReader elf_reader(name, fd, file_offset);
937   if (!elf_reader.Load(extinfo)) {
938     return nullptr;
939   }
941   soinfo* si = soinfo_alloc(SEARCH_NAME(name), &file_stat, file_offset, rtld_flags);
942   if (si == nullptr) {
943     return nullptr;
944   }
945   si->base = elf_reader.load_start();
946   si->size = elf_reader.load_size();
947   si->load_bias = elf_reader.load_bias();
948   si->phnum = elf_reader.phdr_count();
949   si->phdr = elf_reader.loaded_phdr();
951   if (!si->prelink_image()) {
952     soinfo_free(si);
953     return nullptr;
954   }
956   for_each_dt_needed(si, [&] (const char* name) {
957     load_tasks.push_back(LoadTask::create(name, si));
958   });
960   return si;
963 static soinfo *find_loaded_library_by_name(const char* name) {
964   const char* search_name = SEARCH_NAME(name);
965   for (soinfo* si = solist; si != nullptr; si = si->next) {
966     if (!strcmp(search_name, si->name)) {
967       return si;
968     }
969   }
970   return nullptr;
973 static soinfo* find_library_internal(LoadTaskList& load_tasks, const char* name, int rtld_flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
975   soinfo* si = find_loaded_library_by_name(name);
977   // Library might still be loaded, the accurate detection
978   // of this fact is done by load_library.
979   if (si == nullptr) {
980     TRACE("[ '%s' has not been found by name.  Trying harder...]", name);
981     si = load_library(load_tasks, name, rtld_flags, extinfo);
982   }
984   return si;
987 static void soinfo_unload(soinfo* si);
989 static bool is_recursive(soinfo* si, soinfo* parent) {
990   if (parent == nullptr) {
991     return false;
992   }
994   if (si == parent) {
995     DL_ERR("recursive link to \"%s\"", si->name);
996     return true;
997   }
999   return !parent->get_parents().visit([&](soinfo* grandparent) {
1000     return !is_recursive(si, grandparent);
1001   });
1004 // TODO: this is slightly unusual way to construct
1005 // the global group for relocation. Not every RTLD_GLOBAL
1006 // library is included in this group for backwards-compatibility
1007 // reasons.
1008 //
1009 // This group consists of the main executable, LD_PRELOADs
1010 // and libraries with the DF_1_GLOBAL flag set.
1011 static soinfo::soinfo_list_t make_global_group() {
1012   soinfo::soinfo_list_t global_group;
1013   for (soinfo* si = somain; si != nullptr; si = si->next) {
1014     if ((si->get_dt_flags_1() & DF_1_GLOBAL) != 0) {
1015       global_group.push_back(si);
1016     }
1017   }
1019   return global_group;
1022 static bool find_libraries(soinfo* start_with, const char* const library_names[], size_t library_names_count, soinfo* soinfos[],
1023     soinfo* ld_preloads[], size_t ld_preloads_count, int rtld_flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
1024   // Step 0: prepare.
1025   LoadTaskList load_tasks;
1026   for (size_t i = 0; i < library_names_count; ++i) {
1027     const char* name = library_names[i];
1028     load_tasks.push_back(LoadTask::create(name, start_with));
1029   }
1031   // Construct global_group.
1032   soinfo::soinfo_list_t global_group = make_global_group();
1034   // If soinfos array is null allocate one on stack.
1035   // The array is needed in case of failure; for example
1036   // when library_names[] = {libone.so, libtwo.so} and libone.so
1037   // is loaded correctly but libtwo.so failed for some reason.
1038   // In this case libone.so should be unloaded on return.
1039   // See also implementation of failure_guard below.
1041   if (soinfos == nullptr) {
1042     size_t soinfos_size = sizeof(soinfo*)*library_names_count;
1043     soinfos = reinterpret_cast<soinfo**>(alloca(soinfos_size));
1044     memset(soinfos, 0, soinfos_size);
1045   }
1047   // list of libraries to link - see step 2.
1048   size_t soinfos_count = 0;
1050   auto failure_guard = make_scope_guard([&]() {
1051     // Housekeeping
1052     load_tasks.for_each([] (LoadTask* t) {
1053       LoadTask::deleter(t);
1054     });
1056     for (size_t i = 0; i<soinfos_count; ++i) {
1057       soinfo_unload(soinfos[i]);
1058     }
1059   });
1061   // Step 1: load and pre-link all DT_NEEDED libraries in breadth first order.
1062   for (LoadTask::unique_ptr task(load_tasks.pop_front()); task.get() != nullptr; task.reset(load_tasks.pop_front())) {
1063     soinfo* si = find_library_internal(load_tasks, task->get_name(), rtld_flags, extinfo);
1064     if (si == nullptr) {
1065       return false;
1066     }
1068     soinfo* needed_by = task->get_needed_by();
1070     if (is_recursive(si, needed_by)) {
1071       return false;
1072     }
1074     si->ref_count++;
1075     if (needed_by != nullptr) {
1076       needed_by->add_child(si);
1077     }
1079     // When ld_preloads is not null, the first
1080     // ld_preloads_count libs are in fact ld_preloads.
1081     if (ld_preloads != nullptr && soinfos_count < ld_preloads_count) {
1082       // Add LD_PRELOADed libraries to the global group for future runs.
1083       // There is no need to explicitly add them to the global group
1084       // for this run because they are going to appear in the local
1085       // group in the correct order.
1086       si->set_dt_flags_1(si->get_dt_flags_1() | DF_1_GLOBAL);
1087       ld_preloads[soinfos_count] = si;
1088     }
1090     if (soinfos_count < library_names_count) {
1091       soinfos[soinfos_count++] = si;
1092     }
1093   }
1095   // Step 2: link libraries.
1096   soinfo::soinfo_list_t local_group;
1097   walk_dependencies_tree(
1098       start_with == nullptr ? soinfos : &start_with,
1099       start_with == nullptr ? soinfos_count : 1,
1100       [&] (soinfo* si) {
1101     local_group.push_back(si);
1102     return true;
1103   });
1105   bool linked = local_group.visit([&](soinfo* si) {
1106     if ((si->flags & FLAG_LINKED) == 0) {
1107       if (!si->link_image(global_group, local_group, extinfo)) {
1108         return false;
1109       }
1110       si->flags |= FLAG_LINKED;
1111     }
1113     return true;
1114   });
1116   if (linked) {
1117     failure_guard.disable();
1118   }
1120   return linked;
1123 static soinfo* find_library(const char* name, int rtld_flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
1124   if (name == nullptr) {
1125     somain->ref_count++;
1126     return somain;
1127   }
1129   soinfo* si;
1131   if (!find_libraries(nullptr, &name, 1, &si, nullptr, 0, rtld_flags, extinfo)) {
1132     return nullptr;
1133   }
1135   return si;
1138 static void soinfo_unload(soinfo* si) {
1139   if (!si->can_unload()) {
1140     TRACE("not unloading '%s' - the binary is flagged with NODELETE", si->name);
1141     return;
1142   }
1144   if (si->ref_count == 1) {
1145     TRACE("unloading '%s'", si->name);
1146     si->call_destructors();
1148     if (si->has_min_version(0)) {
1149       soinfo* child = nullptr;
1150       while ((child = si->get_children().pop_front()) != nullptr) {
1151         TRACE("%s needs to unload %s", si->name, child->name);
1152         soinfo_unload(child);
1153       }
1154     } else {
1155       for_each_dt_needed(si, [&] (const char* library_name) {
1156         TRACE("deprecated (old format of soinfo): %s needs to unload %s", si->name, library_name);
1157         soinfo* needed = find_library(library_name, RTLD_NOLOAD, nullptr);
1158         if (needed != nullptr) {
1159           soinfo_unload(needed);
1160         } else {
1161           // Not found: for example if symlink was deleted between dlopen and dlclose
1162           // Since we cannot really handle errors at this point - print and continue.
1163           PRINT("warning: couldn't find %s needed by %s on unload.", library_name, si->name);
1164         }
1165       });
1166     }
1168     notify_gdb_of_unload(si);
1169     si->ref_count = 0;
1170     soinfo_free(si);
1171   } else {
1172     si->ref_count--;
1173     TRACE("not unloading '%s', decrementing ref_count to %zd", si->name, si->ref_count);
1174   }
1177 void do_android_get_LD_LIBRARY_PATH(char* buffer, size_t buffer_size) {
1178   // Use basic string manipulation calls to avoid snprintf.
1179   // snprintf indirectly calls pthread_getspecific to get the size of a buffer.
1180   // When debug malloc is enabled, this call returns 0. This in turn causes
1181   // snprintf to do nothing, which causes libraries to fail to load.
1182   // See b/17302493 for further details.
1183   // Once the above bug is fixed, this code can be modified to use
1184   // snprintf again.
1185   size_t required_len = strlen(kDefaultLdPaths[0]) + strlen(kDefaultLdPaths[1]) + 2;
1186   if (buffer_size < required_len) {
1187     __libc_fatal("android_get_LD_LIBRARY_PATH failed, buffer too small: buffer len %zu, required len %zu",
1188                  buffer_size, required_len);
1189   }
1190   char* end = stpcpy(buffer, kDefaultLdPaths[0]);
1191   *end = ':';
1192   strcpy(end + 1, kDefaultLdPaths[1]);
1195 void do_android_update_LD_LIBRARY_PATH(const char* ld_library_path) {
1196   if (!get_AT_SECURE()) {
1197     parse_LD_LIBRARY_PATH(ld_library_path);
1198   }
1201 soinfo* do_dlopen(const char* name, int flags, const android_dlextinfo* extinfo) {
1202   if ((flags & ~(RTLD_NOW|RTLD_LAZY|RTLD_LOCAL|RTLD_GLOBAL|RTLD_NODELETE|RTLD_NOLOAD)) != 0) {
1203     DL_ERR("invalid flags to dlopen: %x", flags);
1204     return nullptr;
1205   }
1206   if (extinfo != nullptr) {
1207     if ((extinfo->flags & ~(ANDROID_DLEXT_VALID_FLAG_BITS)) != 0) {
1208       DL_ERR("invalid extended flags to android_dlopen_ext: 0x%" PRIx64, extinfo->flags);
1209       return nullptr;
1210     }
1211     if ((extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD) == 0 &&
1212         (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD_OFFSET) != 0) {
1213       DL_ERR("invalid extended flag combination (ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD_OFFSET without ANDROID_DLEXT_USE_LIBRARY_FD): 0x%" PRIx64, extinfo->flags);
1214       return nullptr;
1215     }
1216   }
1217   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
1218   soinfo* si = find_library(name, flags, extinfo);
1219   if (si != nullptr) {
1220     si->call_constructors();
1221   }
1222   protect_data(PROT_READ);
1223   return si;
1226 void do_dlclose(soinfo* si) {
1227   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
1228   soinfo_unload(si);
1229   protect_data(PROT_READ);
1232 static ElfW(Addr) call_ifunc_resolver(ElfW(Addr) resolver_addr) {
1233   typedef ElfW(Addr) (*ifunc_resolver_t)(void);
1234   ifunc_resolver_t ifunc_resolver = reinterpret_cast<ifunc_resolver_t>(resolver_addr);
1235   ElfW(Addr) ifunc_addr = ifunc_resolver();
1236   TRACE_TYPE(RELO, "Called ifunc_resolver@%p. The result is %p", ifunc_resolver, reinterpret_cast<void*>(ifunc_addr));
1238   return ifunc_addr;
1241 #if defined(USE_RELA)
1242 int soinfo::relocate(ElfW(Rela)* rela, unsigned count, const soinfo_list_t& global_group, const soinfo_list_t& local_group) {
1243   for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rela) {
1244     unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rela->r_info);
1245     unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rela->r_info);
1246     ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rela->r_offset + load_bias);
1247     ElfW(Addr) sym_addr = 0;
1248     const char* sym_name = nullptr;
1250     DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", name, idx);
1251     if (type == 0) { // R_*_NONE
1252       continue;
1253     }
1255     ElfW(Sym)* s = nullptr;
1256     soinfo* lsi = nullptr;
1258     if (sym != 0) {
1259       sym_name = get_string(symtab_[sym].st_name);
1260       s = soinfo_do_lookup(this, sym_name, &lsi, global_group,local_group);
1261       if (s == nullptr) {
1262         // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
1263         s = &symtab_[sym];
1264         if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1265           DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, name);
1266           return -1;
1267         }
1269         /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
1271            Libraries are not searched to resolve weak references.
1272            It is not an error for a weak reference to remain unsatisfied.
1274            During linking, the value of an undefined weak reference is:
1275            - Zero if the relocation type is absolute
1276            - The address of the place if the relocation is pc-relative
1277            - The address of nominal base address if the relocation
1278              type is base-relative.
1279          */
1281         switch (type) {
1282 #if defined(__aarch64__)
1283           case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
1284           case R_AARCH64_GLOB_DAT:
1285           case R_AARCH64_ABS64:
1286           case R_AARCH64_ABS32:
1287           case R_AARCH64_ABS16:
1288           case R_AARCH64_RELATIVE:
1289           case R_AARCH64_IRELATIVE:
1290             /*
1291              * The sym_addr was initialized to be zero above, or the relocation
1292              * code below does not care about value of sym_addr.
1293              * No need to do anything.
1294              */
1295             break;
1296 #elif defined(__x86_64__)
1297           case R_X86_64_JUMP_SLOT:
1298           case R_X86_64_GLOB_DAT:
1299           case R_X86_64_32:
1300           case R_X86_64_64:
1301           case R_X86_64_RELATIVE:
1302           case R_X86_64_IRELATIVE:
1303             // No need to do anything.
1304             break;
1305           case R_X86_64_PC32:
1306             sym_addr = reloc;
1307             break;
1308 #endif
1309           default:
1310             DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
1311             return -1;
1312         }
1313       } else {
1314         // We got a definition.
1315         sym_addr = lsi->resolve_symbol_address(s);
1316       }
1317       count_relocation(kRelocSymbol);
1318     }
1320     switch (type) {
1321 #if defined(__aarch64__)
1322       case R_AARCH64_JUMP_SLOT:
1323         count_relocation(kRelocAbsolute);
1324         MARK(rela->r_offset);
1325         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %16llx <- %16llx %s\n",
1326                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1327         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (sym_addr + rela->r_addend);
1328         break;
1329       case R_AARCH64_GLOB_DAT:
1330         count_relocation(kRelocAbsolute);
1331         MARK(rela->r_offset);
1332         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %16llx <- %16llx %s\n",
1333                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1334         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (sym_addr + rela->r_addend);
1335         break;
1336       case R_AARCH64_ABS64:
1337         count_relocation(kRelocAbsolute);
1338         MARK(rela->r_offset);
1339         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS64 %16llx <- %16llx %s\n",
1340                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1341         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
1342         break;
1343       case R_AARCH64_ABS32:
1344         count_relocation(kRelocAbsolute);
1345         MARK(rela->r_offset);
1346         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS32 %16llx <- %16llx %s\n",
1347                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1348         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
1349             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
1350           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
1351         } else {
1352           DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1353                  (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
1354                  static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
1355                  static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
1356           return -1;
1357         }
1358         break;
1359       case R_AARCH64_ABS16:
1360         count_relocation(kRelocAbsolute);
1361         MARK(rela->r_offset);
1362         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS16 %16llx <- %16llx %s\n",
1363                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1364         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend))) &&
1365             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
1366           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend);
1367         } else {
1368           DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1369                  (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + (sym_addr + rela->r_addend)),
1370                  static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
1371                  static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
1372           return -1;
1373         }
1374         break;
1375       case R_AARCH64_PREL64:
1376         count_relocation(kRelocRelative);
1377         MARK(rela->r_offset);
1378         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL64 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
1379                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
1380         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset;
1381         break;
1382       case R_AARCH64_PREL32:
1383         count_relocation(kRelocRelative);
1384         MARK(rela->r_offset);
1385         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
1386                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
1387         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
1388             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX))) {
1389           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
1390         } else {
1391           DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1392                  (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
1393                  static_cast<ElfW(Addr)>(INT32_MIN),
1394                  static_cast<ElfW(Addr)>(UINT32_MAX));
1395           return -1;
1396         }
1397         break;
1398       case R_AARCH64_PREL16:
1399         count_relocation(kRelocRelative);
1400         MARK(rela->r_offset);
1401         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL16 %16llx <- %16llx - %16llx %s\n",
1402                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset, sym_name);
1403         if ((static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN) <= (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset))) &&
1404             ((*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)) <= static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX))) {
1405           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset);
1406         } else {
1407           DL_ERR("0x%016llx out of range 0x%016llx to 0x%016llx",
1408                  (*reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) + ((sym_addr + rela->r_addend) - rela->r_offset)),
1409                  static_cast<ElfW(Addr)>(INT16_MIN),
1410                  static_cast<ElfW(Addr)>(UINT16_MAX));
1411           return -1;
1412         }
1413         break;
1415       case R_AARCH64_RELATIVE:
1416         count_relocation(kRelocRelative);
1417         MARK(rela->r_offset);
1418         if (sym) {
1419           DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1420           return -1;
1421         }
1422         TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %16llx <- %16llx\n",
1423                    reloc, (base + rela->r_addend));
1424         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = (base + rela->r_addend);
1425         break;
1427       case R_AARCH64_IRELATIVE:
1428         count_relocation(kRelocRelative);
1429         MARK(rela->r_offset);
1430         TRACE_TYPE(RELO, "RELO IRELATIVE %16llx <- %16llx\n", reloc, (base + rela->r_addend));
1431         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = call_ifunc_resolver(base + rela->r_addend);
1432         break;
1434       case R_AARCH64_COPY:
1435         /*
1436          * ET_EXEC is not supported so this should not happen.
1437          *
1438          * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1439          *
1440          * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1441          * R_AARCH64_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1442          * set to ET_EXEC.
1443          */
1444         DL_ERR("%s R_AARCH64_COPY relocations are not supported", name);
1445         return -1;
1446       case R_AARCH64_TLS_TPREL64:
1447         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_TPREL64 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1448                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1449         break;
1450       case R_AARCH64_TLS_DTPREL32:
1451         TRACE_TYPE(RELO, "RELO TLS_DTPREL32 *** %16llx <- %16llx - %16llx\n",
1452                    reloc, (sym_addr + rela->r_addend), rela->r_offset);
1453         break;
1454 #elif defined(__x86_64__)
1455       case R_X86_64_JUMP_SLOT:
1456         count_relocation(kRelocAbsolute);
1457         MARK(rela->r_offset);
1458         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1459                    static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1460         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1461         break;
1462       case R_X86_64_GLOB_DAT:
1463         count_relocation(kRelocAbsolute);
1464         MARK(rela->r_offset);
1465         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1466                    static_cast<size_t>(sym_addr + rela->r_addend), sym_name);
1467         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1468         break;
1469       case R_X86_64_RELATIVE:
1470         count_relocation(kRelocRelative);
1471         MARK(rela->r_offset);
1472         if (sym) {
1473           DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1474           return -1;
1475         }
1476         TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %08zx <- +%08zx", static_cast<size_t>(reloc),
1477                    static_cast<size_t>(base));
1478         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = base + rela->r_addend;
1479         break;
1480       case R_X86_64_IRELATIVE:
1481         count_relocation(kRelocRelative);
1482         MARK(rela->r_offset);
1483         TRACE_TYPE(RELO, "RELO IRELATIVE %16llx <- %16llx\n", reloc, (base + rela->r_addend));
1484         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = call_ifunc_resolver(base + rela->r_addend);
1485         break;
1486       case R_X86_64_32:
1487         count_relocation(kRelocRelative);
1488         MARK(rela->r_offset);
1489         TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_32 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1490                    static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1491         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1492         break;
1493       case R_X86_64_64:
1494         count_relocation(kRelocRelative);
1495         MARK(rela->r_offset);
1496         TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_64 %08zx <- +%08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1497                    static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name);
1498         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend;
1499         break;
1500       case R_X86_64_PC32:
1501         count_relocation(kRelocRelative);
1502         MARK(rela->r_offset);
1503         TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_X86_64_PC32 %08zx <- +%08zx (%08zx - %08zx) %s",
1504                    static_cast<size_t>(reloc), static_cast<size_t>(sym_addr - reloc),
1505                    static_cast<size_t>(sym_addr), static_cast<size_t>(reloc), sym_name);
1506         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr + rela->r_addend - reloc;
1507         break;
1508 #endif
1510       default:
1511         DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rela, idx);
1512         return -1;
1513     }
1514   }
1515   return 0;
1518 #else // REL, not RELA.
1519 int soinfo::relocate(ElfW(Rel)* rel, unsigned count, const soinfo_list_t& global_group, const soinfo_list_t& local_group) {
1520   for (size_t idx = 0; idx < count; ++idx, ++rel) {
1521     unsigned type = ELFW(R_TYPE)(rel->r_info);
1522     // TODO: don't use unsigned for 'sym'. Use uint32_t or ElfW(Addr) instead.
1523     unsigned sym = ELFW(R_SYM)(rel->r_info);
1524     ElfW(Addr) reloc = static_cast<ElfW(Addr)>(rel->r_offset + load_bias);
1525     ElfW(Addr) sym_addr = 0;
1526     const char* sym_name = nullptr;
1528     DEBUG("Processing '%s' relocation at index %zd", name, idx);
1529     if (type == 0) { // R_*_NONE
1530       continue;
1531     }
1533     ElfW(Sym)* s = nullptr;
1534     soinfo* lsi = nullptr;
1536     if (sym != 0) {
1537       sym_name = get_string(symtab_[sym].st_name);
1538       s = soinfo_do_lookup(this, sym_name, &lsi, global_group, local_group);
1539       if (s == nullptr) {
1540         // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference...
1541         s = &symtab_[sym];
1542         if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1543           DL_ERR("cannot locate symbol \"%s\" referenced by \"%s\"...", sym_name, name);
1544           return -1;
1545         }
1547         /* IHI0044C AAELF 4.5.1.1:
1549            Libraries are not searched to resolve weak references.
1550            It is not an error for a weak reference to remain
1551            unsatisfied.
1553            During linking, the value of an undefined weak reference is:
1554            - Zero if the relocation type is absolute
1555            - The address of the place if the relocation is pc-relative
1556            - The address of nominal base address if the relocation
1557              type is base-relative.
1558         */
1560         switch (type) {
1561 #if defined(__arm__)
1562           case R_ARM_JUMP_SLOT:
1563           case R_ARM_GLOB_DAT:
1564           case R_ARM_ABS32:
1565           case R_ARM_RELATIVE:    /* Don't care. */
1566             // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1567             // code below does not care about value of sym_addr.
1568             // No need to do anything.
1569             break;
1570 #elif defined(__i386__)
1571           case R_386_JMP_SLOT:
1572           case R_386_GLOB_DAT:
1573           case R_386_32:
1574           case R_386_RELATIVE:    /* Don't care. */
1575           case R_386_IRELATIVE:
1576             // sym_addr was initialized to be zero above or relocation
1577             // code below does not care about value of sym_addr.
1578             // No need to do anything.
1579             break;
1580           case R_386_PC32:
1581             sym_addr = reloc;
1582             break;
1583 #endif
1585 #if defined(__arm__)
1586           case R_ARM_COPY:
1587             // Fall through. Can't really copy if weak symbol is not found at run-time.
1588 #endif
1589           default:
1590             DL_ERR("unknown weak reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1591             return -1;
1592         }
1593       } else {
1594         // We got a definition.
1595         sym_addr = lsi->resolve_symbol_address(s);
1596       }
1597       count_relocation(kRelocSymbol);
1598     }
1600     switch (type) {
1601 #if defined(__arm__)
1602       case R_ARM_JUMP_SLOT:
1603         count_relocation(kRelocAbsolute);
1604         MARK(rel->r_offset);
1605         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1606         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1607         break;
1608       case R_ARM_GLOB_DAT:
1609         count_relocation(kRelocAbsolute);
1610         MARK(rel->r_offset);
1611         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1612         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1613         break;
1614       case R_ARM_ABS32:
1615         count_relocation(kRelocAbsolute);
1616         MARK(rel->r_offset);
1617         TRACE_TYPE(RELO, "RELO ABS %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1618         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1619         break;
1620       case R_ARM_REL32:
1621         count_relocation(kRelocRelative);
1622         MARK(rel->r_offset);
1623         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08x <- %08x - %08x %s",
1624                    reloc, sym_addr, rel->r_offset, sym_name);
1625         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr - rel->r_offset;
1626         break;
1627       case R_ARM_COPY:
1628         /*
1629          * ET_EXEC is not supported so this should not happen.
1630          *
1631          * http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0044d/IHI0044D_aaelf.pdf
1632          *
1633          * Section 4.7.1.10 "Dynamic relocations"
1634          * R_ARM_COPY may only appear in executable objects where e_type is
1635          * set to ET_EXEC.
1636          */
1637         DL_ERR("%s R_ARM_COPY relocations are not supported", name);
1638         return -1;
1639 #elif defined(__i386__)
1640       case R_386_JMP_SLOT:
1641         count_relocation(kRelocAbsolute);
1642         MARK(rel->r_offset);
1643         TRACE_TYPE(RELO, "RELO JMP_SLOT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1644         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1645         break;
1646       case R_386_GLOB_DAT:
1647         count_relocation(kRelocAbsolute);
1648         MARK(rel->r_offset);
1649         TRACE_TYPE(RELO, "RELO GLOB_DAT %08x <- %08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1650         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = sym_addr;
1651         break;
1652       case R_386_32:
1653         count_relocation(kRelocRelative);
1654         MARK(rel->r_offset);
1655         TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_32 %08x <- +%08x %s", reloc, sym_addr, sym_name);
1656         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1657         break;
1658       case R_386_PC32:
1659         count_relocation(kRelocRelative);
1660         MARK(rel->r_offset);
1661         TRACE_TYPE(RELO, "RELO R_386_PC32 %08x <- +%08x (%08x - %08x) %s",
1662                    reloc, (sym_addr - reloc), sym_addr, reloc, sym_name);
1663         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += (sym_addr - reloc);
1664         break;
1665 #elif defined(__mips__)
1666       case R_MIPS_REL32:
1667 #if defined(__LP64__)
1668         // MIPS Elf64_Rel entries contain compound relocations
1669         // We only handle the R_MIPS_NONE|R_MIPS_64|R_MIPS_REL32 case
1670         if (ELF64_R_TYPE2(rel->r_info) != R_MIPS_64 ||
1671             ELF64_R_TYPE3(rel->r_info) != R_MIPS_NONE) {
1672           DL_ERR("Unexpected compound relocation type:%d type2:%d type3:%d @ %p (%zu)",
1673                  type, (unsigned)ELF64_R_TYPE2(rel->r_info),
1674                  (unsigned)ELF64_R_TYPE3(rel->r_info), rel, idx);
1675           return -1;
1676         }
1677 #endif
1678         count_relocation(kRelocAbsolute);
1679         MARK(rel->r_offset);
1680         TRACE_TYPE(RELO, "RELO REL32 %08zx <- %08zx %s", static_cast<size_t>(reloc),
1681                    static_cast<size_t>(sym_addr), sym_name ? sym_name : "*SECTIONHDR*");
1682         if (s) {
1683           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += sym_addr;
1684         } else {
1685           *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += base;
1686         }
1687         break;
1688 #endif
1690 #if defined(__arm__)
1691       case R_ARM_RELATIVE:
1692 #elif defined(__i386__)
1693       case R_386_RELATIVE:
1694 #endif
1695         count_relocation(kRelocRelative);
1696         MARK(rel->r_offset);
1697         if (sym) {
1698           DL_ERR("odd RELATIVE form...");
1699           return -1;
1700         }
1701         TRACE_TYPE(RELO, "RELO RELATIVE %p <- +%p",
1702                    reinterpret_cast<void*>(reloc), reinterpret_cast<void*>(base));
1703         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) += base;
1704         break;
1705 #if defined(__i386__)
1706       case R_386_IRELATIVE:
1707         count_relocation(kRelocRelative);
1708         MARK(rel->r_offset);
1709         TRACE_TYPE(RELO, "RELO IRELATIVE %p <- %p", reinterpret_cast<void*>(reloc), reinterpret_cast<void*>(base));
1710         *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc) = call_ifunc_resolver(base + *reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reloc));
1711         break;
1712 #endif
1714       default:
1715         DL_ERR("unknown reloc type %d @ %p (%zu)", type, rel, idx);
1716         return -1;
1717     }
1718   }
1719   return 0;
1721 #endif
1723 #if defined(__mips__)
1724 bool soinfo::mips_relocate_got(const soinfo_list_t& global_group, const soinfo_list_t& local_group) {
1725   ElfW(Addr)** got = plt_got_;
1726   if (got == nullptr) {
1727     return true;
1728   }
1730   // got[0] is the address of the lazy resolver function.
1731   // got[1] may be used for a GNU extension.
1732   // Set it to a recognizable address in case someone calls it (should be _rtld_bind_start).
1733   // FIXME: maybe this should be in a separate routine?
1734   if ((flags & FLAG_LINKER) == 0) {
1735     size_t g = 0;
1736     got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadbeef);
1737     if (reinterpret_cast<intptr_t>(got[g]) < 0) {
1738       got[g++] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(0xdeadfeed);
1739     }
1740     // Relocate the local GOT entries.
1741     for (; g < mips_local_gotno_; g++) {
1742       got[g] = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(got[g]) + load_bias);
1743     }
1744   }
1746   // Now for the global GOT entries...
1747   ElfW(Sym)* sym = symtab_ + mips_gotsym_;
1748   got = plt_got_ + mips_local_gotno_;
1749   for (size_t g = mips_gotsym_; g < mips_symtabno_; g++, sym++, got++) {
1750     // This is an undefined reference... try to locate it.
1751     const char* sym_name = get_string(sym->st_name);
1752     soinfo* lsi = nullptr;
1753     ElfW(Sym)* s = soinfo_do_lookup(this, sym_name, &lsi, global_group, local_group);
1754     if (s == nullptr) {
1755       // We only allow an undefined symbol if this is a weak reference.
1756       s = &symtab_[g];
1757       if (ELF_ST_BIND(s->st_info) != STB_WEAK) {
1758         DL_ERR("cannot locate \"%s\"...", sym_name);
1759         return false;
1760       }
1761       *got = 0;
1762     } else {
1763       // FIXME: is this sufficient?
1764       // For reference see NetBSD link loader
1765       // 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
1766       *got = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(lsi->resolve_symbol_address(s));
1767     }
1768   }
1769   return true;
1771 #endif
1773 void soinfo::call_array(const char* array_name __unused, linker_function_t* functions, size_t count, bool reverse) {
1774   if (functions == nullptr) {
1775     return;
1776   }
1778   TRACE("[ Calling %s (size %zd) @ %p for '%s' ]", array_name, count, functions, name);
1780   int begin = reverse ? (count - 1) : 0;
1781   int end = reverse ? -1 : count;
1782   int step = reverse ? -1 : 1;
1784   for (int i = begin; i != end; i += step) {
1785     TRACE("[ %s[%d] == %p ]", array_name, i, functions[i]);
1786     call_function("function", functions[i]);
1787   }
1789   TRACE("[ Done calling %s for '%s' ]", array_name, name);
1792 void soinfo::call_function(const char* function_name __unused, linker_function_t function) {
1793   if (function == nullptr || reinterpret_cast<uintptr_t>(function) == static_cast<uintptr_t>(-1)) {
1794     return;
1795   }
1797   TRACE("[ Calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1798   function();
1799   TRACE("[ Done calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
1801   // The function may have called dlopen(3) or dlclose(3), so we need to ensure our data structures
1802   // are still writable. This happens with our debug malloc (see http://b/7941716).
1803   protect_data(PROT_READ | PROT_WRITE);
1806 void soinfo::call_pre_init_constructors() {
1807   // DT_PREINIT_ARRAY functions are called before any other constructors for executables,
1808   // but ignored in a shared library.
1809   call_array("DT_PREINIT_ARRAY", preinit_array_, preinit_array_count_, false);
1812 void soinfo::call_constructors() {
1813   if (constructors_called) {
1814     return;
1815   }
1817   // We set constructors_called before actually calling the constructors, otherwise it doesn't
1818   // protect against recursive constructor calls. One simple example of constructor recursion
1819   // is the libc debug malloc, which is implemented in libc_malloc_debug_leak.so:
1820   // 1. The program depends on libc, so libc's constructor is called here.
1821   // 2. The libc constructor calls dlopen() to load libc_malloc_debug_leak.so.
1822   // 3. dlopen() calls the constructors on the newly created
1823   //    soinfo for libc_malloc_debug_leak.so.
1824   // 4. The debug .so depends on libc, so CallConstructors is
1825   //    called again with the libc soinfo. If it doesn't trigger the early-
1826   //    out above, the libc constructor will be called again (recursively!).
1827   constructors_called = true;
1829   if ((flags & FLAG_EXE) == 0 && preinit_array_ != nullptr) {
1830     // The GNU dynamic linker silently ignores these, but we warn the developer.
1831     PRINT("\"%s\": ignoring %zd-entry DT_PREINIT_ARRAY in shared library!",
1832           name, preinit_array_count_);
1833   }
1835   get_children().for_each([] (soinfo* si) {
1836     si->call_constructors();
1837   });
1839   TRACE("\"%s\": calling constructors", name);
1841   // DT_INIT should be called before DT_INIT_ARRAY if both are present.
1842   call_function("DT_INIT", init_func_);
1843   call_array("DT_INIT_ARRAY", init_array_, init_array_count_, false);
1846 void soinfo::call_destructors() {
1847   if (!constructors_called) {
1848     return;
1849   }
1850   TRACE("\"%s\": calling destructors", name);
1852   // DT_FINI_ARRAY must be parsed in reverse order.
1853   call_array("DT_FINI_ARRAY", fini_array_, fini_array_count_, true);
1855   // DT_FINI should be called after DT_FINI_ARRAY if both are present.
1856   call_function("DT_FINI", fini_func_);
1858   // This is needed on second call to dlopen
1859   // after library has been unloaded with RTLD_NODELETE
1860   constructors_called = false;
1863 void soinfo::add_child(soinfo* child) {
1864   if (has_min_version(0)) {
1865     child->parents_.push_back(this);
1866     this->children_.push_back(child);
1867   }
1870 void soinfo::remove_all_links() {
1871   if (!has_min_version(0)) {
1872     return;
1873   }
1875   // 1. Untie connected soinfos from 'this'.
1876   children_.for_each([&] (soinfo* child) {
1877     child->parents_.remove_if([&] (const soinfo* parent) {
1878       return parent == this;
1879     });
1880   });
1882   parents_.for_each([&] (soinfo* parent) {
1883     parent->children_.remove_if([&] (const soinfo* child) {
1884       return child == this;
1885     });
1886   });
1888   // 2. Once everything untied - clear local lists.
1889   parents_.clear();
1890   children_.clear();
1893 dev_t soinfo::get_st_dev() const {
1894   if (has_min_version(0)) {
1895     return st_dev_;
1896   }
1898   return 0;
1899 };
1901 ino_t soinfo::get_st_ino() const {
1902   if (has_min_version(0)) {
1903     return st_ino_;
1904   }
1906   return 0;
1909 off64_t soinfo::get_file_offset() const {
1910   if (has_min_version(1)) {
1911     return file_offset_;
1912   }
1914   return 0;
1917 uint32_t soinfo::get_rtld_flags() const {
1918   if (has_min_version(1)) {
1919     return rtld_flags_;
1920   }
1922   return 0;
1925 uint32_t soinfo::get_dt_flags_1() const {
1926   if (has_min_version(1)) {
1927     return dt_flags_1_;
1928   }
1930   return 0;
1932 void soinfo::set_dt_flags_1(uint32_t dt_flags_1) {
1933   if (has_min_version(1)) {
1934     if ((dt_flags_1 & DF_1_GLOBAL) != 0) {
1935       rtld_flags_ |= RTLD_GLOBAL;
1936     }
1938     if ((dt_flags_1 & DF_1_NODELETE) != 0) {
1939       rtld_flags_ |= RTLD_NODELETE;
1940     }
1942     dt_flags_1_ = dt_flags_1;
1943   }
1946 // This is a return on get_children()/get_parents() if
1947 // 'this->flags' does not have FLAG_NEW_SOINFO set.
1948 static soinfo::soinfo_list_t g_empty_list;
1950 soinfo::soinfo_list_t& soinfo::get_children() {
1951   if (has_min_version(0)) {
1952     return children_;
1953   }
1955   return g_empty_list;
1958 soinfo::soinfo_list_t& soinfo::get_parents() {
1959   if (has_min_version(0)) {
1960     return parents_;
1961   }
1963   return g_empty_list;
1966 ElfW(Addr) soinfo::resolve_symbol_address(ElfW(Sym)* s) {
1967   if (ELF_ST_TYPE(s->st_info) == STT_GNU_IFUNC) {
1968     return call_ifunc_resolver(s->st_value + load_bias);
1969   }
1971   return static_cast<ElfW(Addr)>(s->st_value + load_bias);
1974 const char* soinfo::get_string(ElfW(Word) index) const {
1975   if (has_min_version(1) && (index >= strtab_size_)) {
1976     __libc_fatal("%s: strtab out of bounds error; STRSZ=%zd, name=%d", name, strtab_size_, index);
1977   }
1979   return strtab_ + index;
1982 bool soinfo::is_gnu_hash() const {
1983   return (flags & FLAG_GNU_HASH) != 0;
1986 bool soinfo::can_unload() const {
1987   return (get_rtld_flags() & (RTLD_NODELETE | RTLD_GLOBAL)) == 0;
1990 /* Force any of the closed stdin, stdout and stderr to be associated with
1991    /dev/null. */
1992 static int nullify_closed_stdio() {
1993   int dev_null, i, status;
1994   int return_value = 0;
1996   dev_null = TEMP_FAILURE_RETRY(open("/dev/null", O_RDWR));
1997   if (dev_null < 0) {
1998     DL_ERR("cannot open /dev/null: %s", strerror(errno));
1999     return -1;
2000   }
2001   TRACE("[ Opened /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
2003   /* If any of the stdio file descriptors is valid and not associated
2004      with /dev/null, dup /dev/null to it.  */
2005   for (i = 0; i < 3; i++) {
2006     /* If it is /dev/null already, we are done. */
2007     if (i == dev_null) {
2008       continue;
2009     }
2011     TRACE("[ Nullifying stdio file descriptor %d]", i);
2012     status = TEMP_FAILURE_RETRY(fcntl(i, F_GETFL));
2014     /* If file is opened, we are good. */
2015     if (status != -1) {
2016       continue;
2017     }
2019     /* The only error we allow is that the file descriptor does not
2020        exist, in which case we dup /dev/null to it. */
2021     if (errno != EBADF) {
2022       DL_ERR("fcntl failed: %s", strerror(errno));
2023       return_value = -1;
2024       continue;
2025     }
2027     /* Try dupping /dev/null to this stdio file descriptor and
2028        repeat if there is a signal.  Note that any errors in closing
2029        the stdio descriptor are lost.  */
2030     status = TEMP_FAILURE_RETRY(dup2(dev_null, i));
2031     if (status < 0) {
2032       DL_ERR("dup2 failed: %s", strerror(errno));
2033       return_value = -1;
2034       continue;
2035     }
2036   }
2038   /* If /dev/null is not one of the stdio file descriptors, close it. */
2039   if (dev_null > 2) {
2040     TRACE("[ Closing /dev/null file-descriptor=%d]", dev_null);
2041     status = TEMP_FAILURE_RETRY(close(dev_null));
2042     if (status == -1) {
2043       DL_ERR("close failed: %s", strerror(errno));
2044       return_value = -1;
2045     }
2046   }
2048   return return_value;
2051 bool soinfo::prelink_image() {
2052   /* Extract dynamic section */
2053   ElfW(Word) dynamic_flags = 0;
2054   phdr_table_get_dynamic_section(phdr, phnum, load_bias, &dynamic, &dynamic_flags);
2056   /* We can't log anything until the linker is relocated */
2057   bool relocating_linker = (flags & FLAG_LINKER) != 0;
2058   if (!relocating_linker) {
2059     INFO("[ linking %s ]", name);
2060     DEBUG("si->base = %p si->flags = 0x%08x", reinterpret_cast<void*>(base), flags);
2061   }
2063   if (dynamic == nullptr) {
2064     if (!relocating_linker) {
2065       DL_ERR("missing PT_DYNAMIC in \"%s\"", name);
2066     }
2067     return false;
2068   } else {
2069     if (!relocating_linker) {
2070       DEBUG("dynamic = %p", dynamic);
2071     }
2072   }
2074 #if defined(__arm__)
2075   (void) phdr_table_get_arm_exidx(phdr, phnum, load_bias,
2076                                   &ARM_exidx, &ARM_exidx_count);
2077 #endif
2079   // Extract useful information from dynamic section.
2080   uint32_t needed_count = 0;
2081   for (ElfW(Dyn)* d = dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
2082     DEBUG("d = %p, d[0](tag) = %p d[1](val) = %p",
2083           d, reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
2084     switch (d->d_tag) {
2085       case DT_SONAME:
2086         // TODO: glibc dynamic linker uses this name for
2087         // initial library lookup; consider doing the same here.
2088         break;
2090       case DT_HASH:
2091         if (nbucket_ != 0) {
2092           // in case of --hash-style=both, we prefer gnu
2093           break;
2094         }
2096         nbucket_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[0];
2097         nchain_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[1];
2098         bucket_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr + 8);
2099         chain_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr + 8 + nbucket_ * 4);
2100         break;
2102       case DT_GNU_HASH:
2103         if (nbucket_ != 0) {
2104           // in case of --hash-style=both, we prefer gnu
2105           nchain_ = 0;
2106         }
2108         nbucket_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[0];
2109         // skip symndx
2110         gnu_maskwords_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[2];
2111         gnu_shift2_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[3];
2113         gnu_bloom_filter_ = reinterpret_cast<ElfW(Addr)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr + 16);
2114         bucket_ = reinterpret_cast<uint32_t*>(gnu_bloom_filter_ + gnu_maskwords_);
2115         // amend chain for symndx = header[1]
2116         chain_ = bucket_ + nbucket_ - reinterpret_cast<uint32_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr)[1];
2118         if (!powerof2(gnu_maskwords_)) {
2119           DL_ERR("invalid maskwords for gnu_hash = 0x%x, in \"%s\" expecting power to two", gnu_maskwords_, name);
2120           return false;
2121         }
2122         --gnu_maskwords_;
2124         flags |= FLAG_GNU_HASH;
2125         break;
2127       case DT_STRTAB:
2128         strtab_ = reinterpret_cast<const char*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2129         break;
2131       case DT_STRSZ:
2132         strtab_size_ = d->d_un.d_val;
2133         break;
2135       case DT_SYMTAB:
2136         symtab_ = reinterpret_cast<ElfW(Sym)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2137         break;
2139       case DT_SYMENT:
2140         if (d->d_un.d_val != sizeof(ElfW(Sym))) {
2141           DL_ERR("invalid DT_SYMENT: %zd in \"%s\"", static_cast<size_t>(d->d_un.d_val), name);
2142           return false;
2143         }
2144         break;
2146       case DT_PLTREL:
2147 #if defined(USE_RELA)
2148         if (d->d_un.d_val != DT_RELA) {
2149           DL_ERR("unsupported DT_PLTREL in \"%s\"; expected DT_RELA", name);
2150           return false;
2151         }
2152 #else
2153         if (d->d_un.d_val != DT_REL) {
2154           DL_ERR("unsupported DT_PLTREL in \"%s\"; expected DT_REL", name);
2155           return false;
2156         }
2157 #endif
2158         break;
2160       case DT_JMPREL:
2161 #if defined(USE_RELA)
2162         plt_rela_ = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2163 #else
2164         plt_rel_ = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2165 #endif
2166         break;
2168       case DT_PLTRELSZ:
2169 #if defined(USE_RELA)
2170         plt_rela_count_ = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
2171 #else
2172         plt_rel_count_ = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
2173 #endif
2174         break;
2176       case DT_PLTGOT:
2177 #if defined(__mips__)
2178         // Used by mips and mips64.
2179         plt_got_ = reinterpret_cast<ElfW(Addr)**>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2180 #endif
2181         // Ignore for other platforms... (because RTLD_LAZY is not supported)
2182         break;
2184       case DT_DEBUG:
2185         // Set the DT_DEBUG entry to the address of _r_debug for GDB
2186         // if the dynamic table is writable
2187 // FIXME: not working currently for N64
2188 // The flags for the LOAD and DYNAMIC program headers do not agree.
2189 // The LOAD section containing the dynamic table has been mapped as
2190 // read-only, but the DYNAMIC header claims it is writable.
2191 #if !(defined(__mips__) && defined(__LP64__))
2192         if ((dynamic_flags & PF_W) != 0) {
2193           d->d_un.d_val = reinterpret_cast<uintptr_t>(&_r_debug);
2194         }
2195         break;
2196 #endif
2197 #if defined(USE_RELA)
2198       case DT_RELA:
2199         rela_ = reinterpret_cast<ElfW(Rela)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2200         break;
2202       case DT_RELASZ:
2203         rela_count_ = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rela));
2204         break;
2206       case DT_RELAENT:
2207         if (d->d_un.d_val != sizeof(ElfW(Rela))) {
2208           DL_ERR("invalid DT_RELAENT: %zd", static_cast<size_t>(d->d_un.d_val));
2209           return false;
2210         }
2211         break;
2213       // ignored (see DT_RELCOUNT comments for details)
2214       case DT_RELACOUNT:
2215         break;
2217       case DT_REL:
2218         DL_ERR("unsupported DT_REL in \"%s\"", name);
2219         return false;
2221       case DT_RELSZ:
2222         DL_ERR("unsupported DT_RELSZ in \"%s\"", name);
2223         return false;
2224 #else
2225       case DT_REL:
2226         rel_ = reinterpret_cast<ElfW(Rel)*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2227         break;
2229       case DT_RELSZ:
2230         rel_count_ = d->d_un.d_val / sizeof(ElfW(Rel));
2231         break;
2233       case DT_RELENT:
2234         if (d->d_un.d_val != sizeof(ElfW(Rel))) {
2235           DL_ERR("invalid DT_RELENT: %zd", static_cast<size_t>(d->d_un.d_val));
2236           return false;
2237         }
2238         break;
2240       // "Indicates that all RELATIVE relocations have been concatenated together,
2241       // and specifies the RELATIVE relocation count."
2242       //
2243       // TODO: Spec also mentions that this can be used to optimize relocation process;
2244       // Not currently used by bionic linker - ignored.
2245       case DT_RELCOUNT:
2246         break;
2247       case DT_RELA:
2248         DL_ERR("unsupported DT_RELA in \"%s\"", name);
2249         return false;
2250 #endif
2251       case DT_INIT:
2252         init_func_ = reinterpret_cast<linker_function_t>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2253         DEBUG("%s constructors (DT_INIT) found at %p", name, init_func_);
2254         break;
2256       case DT_FINI:
2257         fini_func_ = reinterpret_cast<linker_function_t>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2258         DEBUG("%s destructors (DT_FINI) found at %p", name, fini_func_);
2259         break;
2261       case DT_INIT_ARRAY:
2262         init_array_ = reinterpret_cast<linker_function_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2263         DEBUG("%s constructors (DT_INIT_ARRAY) found at %p", name, init_array_);
2264         break;
2266       case DT_INIT_ARRAYSZ:
2267         init_array_count_ = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
2268         break;
2270       case DT_FINI_ARRAY:
2271         fini_array_ = reinterpret_cast<linker_function_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2272         DEBUG("%s destructors (DT_FINI_ARRAY) found at %p", name, fini_array_);
2273         break;
2275       case DT_FINI_ARRAYSZ:
2276         fini_array_count_ = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
2277         break;
2279       case DT_PREINIT_ARRAY:
2280         preinit_array_ = reinterpret_cast<linker_function_t*>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2281         DEBUG("%s constructors (DT_PREINIT_ARRAY) found at %p", name, preinit_array_);
2282         break;
2284       case DT_PREINIT_ARRAYSZ:
2285         preinit_array_count_ = ((unsigned)d->d_un.d_val) / sizeof(ElfW(Addr));
2286         break;
2288       case DT_TEXTREL:
2289 #if defined(__LP64__)
2290         DL_ERR("text relocations (DT_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", name);
2291         return false;
2292 #else
2293         has_text_relocations = true;
2294         break;
2295 #endif
2297       case DT_SYMBOLIC:
2298         has_DT_SYMBOLIC = true;
2299         break;
2301       case DT_NEEDED:
2302         ++needed_count;
2303         break;
2305       case DT_FLAGS:
2306         if (d->d_un.d_val & DF_TEXTREL) {
2307 #if defined(__LP64__)
2308           DL_ERR("text relocations (DF_TEXTREL) found in 64-bit ELF file \"%s\"", name);
2309           return false;
2310 #else
2311           has_text_relocations = true;
2312 #endif
2313         }
2314         if (d->d_un.d_val & DF_SYMBOLIC) {
2315           has_DT_SYMBOLIC = true;
2316         }
2317         break;
2319       case DT_FLAGS_1:
2320         set_dt_flags_1(d->d_un.d_val);
2322         if ((d->d_un.d_val & ~SUPPORTED_DT_FLAGS_1) != 0) {
2323           DL_WARN("Unsupported flags DT_FLAGS_1=%p", reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
2324         }
2325         break;
2326 #if defined(__mips__)
2327       case DT_MIPS_RLD_MAP:
2328         // Set the DT_MIPS_RLD_MAP entry to the address of _r_debug for GDB.
2329         {
2330           r_debug** dp = reinterpret_cast<r_debug**>(load_bias + d->d_un.d_ptr);
2331           *dp = &_r_debug;
2332         }
2333         break;
2335       case DT_MIPS_RLD_VERSION:
2336       case DT_MIPS_FLAGS:
2337       case DT_MIPS_BASE_ADDRESS:
2338       case DT_MIPS_UNREFEXTNO:
2339         break;
2341       case DT_MIPS_SYMTABNO:
2342         mips_symtabno_ = d->d_un.d_val;
2343         break;
2345       case DT_MIPS_LOCAL_GOTNO:
2346         mips_local_gotno_ = d->d_un.d_val;
2347         break;
2349       case DT_MIPS_GOTSYM:
2350         mips_gotsym_ = d->d_un.d_val;
2351         break;
2352 #endif
2353       // Ignored: "Its use has been superseded by the DF_BIND_NOW flag"
2354       case DT_BIND_NOW:
2355         break;
2357       // Ignore: bionic does not support symbol versioning...
2358       case DT_VERSYM:
2359       case DT_VERDEF:
2360       case DT_VERDEFNUM:
2361         break;
2363       default:
2364         if (!relocating_linker) {
2365           DL_WARN("%s: unused DT entry: type %p arg %p", name,
2366               reinterpret_cast<void*>(d->d_tag), reinterpret_cast<void*>(d->d_un.d_val));
2367         }
2368         break;
2369     }
2370   }
2372   DEBUG("si->base = %p, si->strtab = %p, si->symtab = %p",
2373         reinterpret_cast<void*>(base), strtab_, symtab_);
2375   // Sanity checks.
2376   if (relocating_linker && needed_count != 0) {
2377     DL_ERR("linker cannot have DT_NEEDED dependencies on other libraries");
2378     return false;
2379   }
2380   if (nbucket_ == 0) {
2381     DL_ERR("empty/missing DT_HASH/DT_GNU_HASH in \"%s\" (new hash type from the future?)", name);
2382     return false;
2383   }
2384   if (strtab_ == 0) {
2385     DL_ERR("empty/missing DT_STRTAB in \"%s\"", name);
2386     return false;
2387   }
2388   if (symtab_ == 0) {
2389     DL_ERR("empty/missing DT_SYMTAB in \"%s\"", name);
2390     return false;
2391   }
2392   return true;
2395 bool soinfo::link_image(const soinfo_list_t& global_group, const soinfo_list_t& local_group, const android_dlextinfo* extinfo) {
2397 #if !defined(__LP64__)
2398   if (has_text_relocations) {
2399     // Make segments writable to allow text relocations to work properly. We will later call
2400     // phdr_table_protect_segments() after all of them are applied and all constructors are run.
2401     DL_WARN("%s has text relocations. This is wasting memory and prevents "
2402             "security hardening. Please fix.", name);
2403     if (phdr_table_unprotect_segments(phdr, phnum, load_bias) < 0) {
2404       DL_ERR("can't unprotect loadable segments for \"%s\": %s",
2405              name, strerror(errno));
2406       return false;
2407     }
2408   }
2409 #endif
2411 #if defined(USE_RELA)
2412   if (rela_ != nullptr) {
2413     DEBUG("[ relocating %s ]", name);
2414     if (relocate(rela_, rela_count_, global_group, local_group)) {
2415       return false;
2416     }
2417   }
2418   if (plt_rela_ != nullptr) {
2419     DEBUG("[ relocating %s plt ]", name);
2420     if (relocate(plt_rela_, plt_rela_count_, global_group, local_group)) {
2421       return false;
2422     }
2423   }
2424 #else
2425   if (rel_ != nullptr) {
2426     DEBUG("[ relocating %s ]", name);
2427     if (relocate(rel_, rel_count_, global_group, local_group)) {
2428       return false;
2429     }
2430   }
2431   if (plt_rel_ != nullptr) {
2432     DEBUG("[ relocating %s plt ]", name);
2433     if (relocate(plt_rel_, plt_rel_count_, global_group, local_group)) {
2434       return false;
2435     }
2436   }
2437 #endif
2439 #if defined(__mips__)
2440   if (!mips_relocate_got(global_group, local_group)) {
2441     return false;
2442   }
2443 #endif
2445   DEBUG("[ finished linking %s ]", name);
2447 #if !defined(__LP64__)
2448   if (has_text_relocations) {
2449     // All relocations are done, we can protect our segments back to read-only.
2450     if (phdr_table_protect_segments(phdr, phnum, load_bias) < 0) {
2451       DL_ERR("can't protect segments for \"%s\": %s",
2452              name, strerror(errno));
2453       return false;
2454     }
2455   }
2456 #endif
2458   /* We can also turn on GNU RELRO protection */
2459   if (phdr_table_protect_gnu_relro(phdr, phnum, load_bias) < 0) {
2460     DL_ERR("can't enable GNU RELRO protection for \"%s\": %s",
2461            name, strerror(errno));
2462     return false;
2463   }
2465   /* Handle serializing/sharing the RELRO segment */
2466   if (extinfo && (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_WRITE_RELRO)) {
2467     if (phdr_table_serialize_gnu_relro(phdr, phnum, load_bias,
2468                                        extinfo->relro_fd) < 0) {
2469       DL_ERR("failed serializing GNU RELRO section for \"%s\": %s",
2470              name, strerror(errno));
2471       return false;
2472     }
2473   } else if (extinfo && (extinfo->flags & ANDROID_DLEXT_USE_RELRO)) {
2474     if (phdr_table_map_gnu_relro(phdr, phnum, load_bias,
2475                                  extinfo->relro_fd) < 0) {
2476       DL_ERR("failed mapping GNU RELRO section for \"%s\": %s",
2477              name, strerror(errno));
2478       return false;
2479     }
2480   }
2482   notify_gdb_of_load(this);
2483   return true;
2486 /*
2487  * This function add vdso to internal dso list.
2488  * It helps to stack unwinding through signal handlers.
2489  * Also, it makes bionic more like glibc.
2490  */
2491 static void add_vdso(KernelArgumentBlock& args __unused) {
2492 #if defined(AT_SYSINFO_EHDR)
2493   ElfW(Ehdr)* ehdr_vdso = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(args.getauxval(AT_SYSINFO_EHDR));
2494   if (ehdr_vdso == nullptr) {
2495     return;
2496   }
2498   soinfo* si = soinfo_alloc("[vdso]", nullptr, 0, 0);
2500   si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<char*>(ehdr_vdso) + ehdr_vdso->e_phoff);
2501   si->phnum = ehdr_vdso->e_phnum;
2502   si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(ehdr_vdso);
2503   si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
2504   si->load_bias = get_elf_exec_load_bias(ehdr_vdso);
2506   si->prelink_image();
2507   si->link_image(g_empty_list, soinfo::soinfo_list_t::make_list(si), nullptr);
2508 #endif
2511 /*
2512  * This is linker soinfo for GDB. See details below.
2513  */
2514 #if defined(__LP64__)
2515 #define LINKER_PATH "/system/bin/linker64"
2516 #else
2517 #define LINKER_PATH "/system/bin/linker"
2518 #endif
2519 static soinfo linker_soinfo_for_gdb(LINKER_PATH, nullptr, 0, 0);
2521 /* gdb expects the linker to be in the debug shared object list.
2522  * Without this, gdb has trouble locating the linker's ".text"
2523  * and ".plt" sections. Gdb could also potentially use this to
2524  * relocate the offset of our exported 'rtld_db_dlactivity' symbol.
2525  * Don't use soinfo_alloc(), because the linker shouldn't
2526  * be on the soinfo list.
2527  */
2528 static void init_linker_info_for_gdb(ElfW(Addr) linker_base) {
2529   linker_soinfo_for_gdb.base = linker_base;
2531   /*
2532    * Set the dynamic field in the link map otherwise gdb will complain with
2533    * the following:
2534    *   warning: .dynamic section for "/system/bin/linker" is not at the
2535    *   expected address (wrong library or version mismatch?)
2536    */
2537   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_base);
2538   ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_base + elf_hdr->e_phoff);
2539   phdr_table_get_dynamic_section(phdr, elf_hdr->e_phnum, linker_base,
2540                                  &linker_soinfo_for_gdb.dynamic, nullptr);
2541   insert_soinfo_into_debug_map(&linker_soinfo_for_gdb);
2544 /*
2545  * This code is called after the linker has linked itself and
2546  * fixed it's own GOT. It is safe to make references to externs
2547  * and other non-local data at this point.
2548  */
2549 static ElfW(Addr) __linker_init_post_relocation(KernelArgumentBlock& args, ElfW(Addr) linker_base) {
2550 #if TIMING
2551   struct timeval t0, t1;
2552   gettimeofday(&t0, 0);
2553 #endif
2555   // Initialize environment functions, and get to the ELF aux vectors table.
2556   linker_env_init(args);
2558   // If this is a setuid/setgid program, close the security hole described in
2559   // ftp://ftp.freebsd.org/pub/FreeBSD/CERT/advisories/FreeBSD-SA-02:23.stdio.asc
2560   if (get_AT_SECURE()) {
2561     nullify_closed_stdio();
2562   }
2564   debuggerd_init();
2566   // Get a few environment variables.
2567   const char* LD_DEBUG = linker_env_get("LD_DEBUG");
2568   if (LD_DEBUG != nullptr) {
2569     g_ld_debug_verbosity = atoi(LD_DEBUG);
2570   }
2572   // Normally, these are cleaned by linker_env_init, but the test
2573   // doesn't cost us anything.
2574   const char* ldpath_env = nullptr;
2575   const char* ldpreload_env = nullptr;
2576   if (!get_AT_SECURE()) {
2577     ldpath_env = linker_env_get("LD_LIBRARY_PATH");
2578     ldpreload_env = linker_env_get("LD_PRELOAD");
2579   }
2581   INFO("[ android linker & debugger ]");
2583   soinfo* si = soinfo_alloc(args.argv[0], nullptr, 0, RTLD_GLOBAL);
2584   if (si == nullptr) {
2585     exit(EXIT_FAILURE);
2586   }
2588   /* bootstrap the link map, the main exe always needs to be first */
2589   si->flags |= FLAG_EXE;
2590   link_map* map = &(si->link_map_head);
2592   map->l_addr = 0;
2593   map->l_name = args.argv[0];
2594   map->l_prev = nullptr;
2595   map->l_next = nullptr;
2597   _r_debug.r_map = map;
2598   r_debug_tail = map;
2600   init_linker_info_for_gdb(linker_base);
2602   // Extract information passed from the kernel.
2603   si->phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(args.getauxval(AT_PHDR));
2604   si->phnum = args.getauxval(AT_PHNUM);
2605   si->entry = args.getauxval(AT_ENTRY);
2607   /* Compute the value of si->base. We can't rely on the fact that
2608    * the first entry is the PHDR because this will not be true
2609    * for certain executables (e.g. some in the NDK unit test suite)
2610    */
2611   si->base = 0;
2612   si->size = phdr_table_get_load_size(si->phdr, si->phnum);
2613   si->load_bias = 0;
2614   for (size_t i = 0; i < si->phnum; ++i) {
2615     if (si->phdr[i].p_type == PT_PHDR) {
2616       si->load_bias = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_vaddr;
2617       si->base = reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(si->phdr) - si->phdr[i].p_offset;
2618       break;
2619     }
2620   }
2621   si->dynamic = nullptr;
2622   si->ref_count = 1;
2624   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(si->base);
2625   if (elf_hdr->e_type != ET_DYN) {
2626     __libc_format_fd(2, "error: only position independent executables (PIE) are supported.\n");
2627     exit(EXIT_FAILURE);
2628   }
2630   // Use LD_LIBRARY_PATH and LD_PRELOAD (but only if we aren't setuid/setgid).
2631   parse_LD_LIBRARY_PATH(ldpath_env);
2632   parse_LD_PRELOAD(ldpreload_env);
2634   somain = si;
2636   si->prelink_image();
2638   // add somain to global group
2639   si->set_dt_flags_1(si->get_dt_flags_1() | DF_1_GLOBAL);
2641   // Load ld_preloads and dependencies.
2642   StringLinkedList needed_library_name_list;
2643   size_t needed_libraries_count = 0;
2644   size_t ld_preloads_count = 0;
2645   while (g_ld_preload_names[ld_preloads_count] != nullptr) {
2646     needed_library_name_list.push_back(g_ld_preload_names[ld_preloads_count++]);
2647     ++needed_libraries_count;
2648   }
2650   for_each_dt_needed(si, [&](const char* name) {
2651     needed_library_name_list.push_back(name);
2652     ++needed_libraries_count;
2653   });
2655   const char* needed_library_names[needed_libraries_count];
2657   memset(needed_library_names, 0, sizeof(needed_library_names));
2658   needed_library_name_list.copy_to_array(needed_library_names, needed_libraries_count);
2660   if (needed_libraries_count > 0 && !find_libraries(si, needed_library_names, needed_libraries_count, nullptr, g_ld_preloads, ld_preloads_count, RTLD_GLOBAL, nullptr)) {
2661     __libc_format_fd(2, "CANNOT LINK EXECUTABLE: %s\n", linker_get_error_buffer());
2662     exit(EXIT_FAILURE);
2663   }
2665   add_vdso(args);
2667   si->call_pre_init_constructors();
2669   /* After the prelink_image, the si->load_bias is initialized.
2670    * For so lib, the map->l_addr will be updated in notify_gdb_of_load.
2671    * We need to update this value for so exe here. So Unwind_Backtrace
2672    * for some arch like x86 could work correctly within so exe.
2673    */
2674   map->l_addr = si->load_bias;
2675   si->call_constructors();
2677 #if TIMING
2678   gettimeofday(&t1, nullptr);
2679   PRINT("LINKER TIME: %s: %d microseconds", args.argv[0], (int) (
2680            (((long long)t1.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t1.tv_usec) -
2681            (((long long)t0.tv_sec * 1000000LL) + (long long)t0.tv_usec)));
2682 #endif
2683 #if STATS
2684   PRINT("RELO STATS: %s: %d abs, %d rel, %d copy, %d symbol", args.argv[0],
2685          linker_stats.count[kRelocAbsolute],
2686          linker_stats.count[kRelocRelative],
2687          linker_stats.count[kRelocCopy],
2688          linker_stats.count[kRelocSymbol]);
2689 #endif
2690 #if COUNT_PAGES
2691   {
2692     unsigned n;
2693     unsigned i;
2694     unsigned count = 0;
2695     for (n = 0; n < 4096; n++) {
2696       if (bitmask[n]) {
2697         unsigned x = bitmask[n];
2698 #if defined(__LP64__)
2699         for (i = 0; i < 32; i++) {
2700 #else
2701         for (i = 0; i < 8; i++) {
2702 #endif
2703           if (x & 1) {
2704             count++;
2705           }
2706           x >>= 1;
2707         }
2708       }
2709     }
2710     PRINT("PAGES MODIFIED: %s: %d (%dKB)", args.argv[0], count, count * 4);
2711   }
2712 #endif
2714 #if TIMING || STATS || COUNT_PAGES
2715   fflush(stdout);
2716 #endif
2718   TRACE("[ Ready to execute '%s' @ %p ]", si->name, reinterpret_cast<void*>(si->entry));
2719   return si->entry;
2722 /* Compute the load-bias of an existing executable. This shall only
2723  * be used to compute the load bias of an executable or shared library
2724  * that was loaded by the kernel itself.
2725  *
2726  * Input:
2727  *    elf    -> address of ELF header, assumed to be at the start of the file.
2728  * Return:
2729  *    load bias, i.e. add the value of any p_vaddr in the file to get
2730  *    the corresponding address in memory.
2731  */
2732 static ElfW(Addr) get_elf_exec_load_bias(const ElfW(Ehdr)* elf) {
2733   ElfW(Addr) offset = elf->e_phoff;
2734   const ElfW(Phdr)* phdr_table = reinterpret_cast<const ElfW(Phdr)*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(elf) + offset);
2735   const ElfW(Phdr)* phdr_end = phdr_table + elf->e_phnum;
2737   for (const ElfW(Phdr)* phdr = phdr_table; phdr < phdr_end; phdr++) {
2738     if (phdr->p_type == PT_LOAD) {
2739       return reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(elf) + phdr->p_offset - phdr->p_vaddr;
2740     }
2741   }
2742   return 0;
2745 extern "C" void _start();
2747 /*
2748  * This is the entry point for the linker, called from begin.S. This
2749  * method is responsible for fixing the linker's own relocations, and
2750  * then calling __linker_init_post_relocation().
2751  *
2752  * Because this method is called before the linker has fixed it's own
2753  * relocations, any attempt to reference an extern variable, extern
2754  * function, or other GOT reference will generate a segfault.
2755  */
2756 extern "C" ElfW(Addr) __linker_init(void* raw_args) {
2757   KernelArgumentBlock args(raw_args);
2759   ElfW(Addr) linker_addr = args.getauxval(AT_BASE);
2760   ElfW(Addr) entry_point = args.getauxval(AT_ENTRY);
2761   ElfW(Ehdr)* elf_hdr = reinterpret_cast<ElfW(Ehdr)*>(linker_addr);
2762   ElfW(Phdr)* phdr = reinterpret_cast<ElfW(Phdr)*>(linker_addr + elf_hdr->e_phoff);
2764   soinfo linker_so("[dynamic linker]", nullptr, 0, 0);
2766   // If the linker is not acting as PT_INTERP entry_point is equal to
2767   // _start. Which means that the linker is running as an executable and
2768   // already linked by PT_INTERP.
2769   //
2770   // This happens when user tries to run 'adb shell /system/bin/linker'
2771   // see also https://code.google.com/p/android/issues/detail?id=63174
2772   if (reinterpret_cast<ElfW(Addr)>(&_start) == entry_point) {
2773     __libc_fatal("This is %s, the helper program for shared library executables.\n", args.argv[0]);
2774   }
2776   linker_so.base = linker_addr;
2777   linker_so.size = phdr_table_get_load_size(phdr, elf_hdr->e_phnum);
2778   linker_so.load_bias = get_elf_exec_load_bias(elf_hdr);
2779   linker_so.dynamic = nullptr;
2780   linker_so.phdr = phdr;
2781   linker_so.phnum = elf_hdr->e_phnum;
2782   linker_so.flags |= FLAG_LINKER;
2784   // This might not be obvious... The reasons why we pass g_empty_list
2785   // in place of local_group here are (1) we do not really need it, because
2786   // linker is built with DT_SYMBOLIC and therefore relocates its symbols against
2787   // itself without having to look into local_group and (2) allocators
2788   // are not yet initialized, and therefore we cannot use linked_list.push_*
2789   // functions at this point.
2790   if (!(linker_so.prelink_image() && linker_so.link_image(g_empty_list, g_empty_list, nullptr))) {
2791     // It would be nice to print an error message, but if the linker
2792     // can't link itself, there's no guarantee that we'll be able to
2793     // call write() (because it involves a GOT reference). We may as
2794     // well try though...
2795     const char* msg = "CANNOT LINK EXECUTABLE: ";
2796     write(2, msg, strlen(msg));
2797     write(2, __linker_dl_err_buf, strlen(__linker_dl_err_buf));
2798     write(2, "\n", 1);
2799     _exit(EXIT_FAILURE);
2800   }
2802   __libc_init_tls(args);
2804   // Initialize the linker's own global variables
2805   linker_so.call_constructors();
2807   // Initialize static variables. Note that in order to
2808   // get correct libdl_info we need to call constructors
2809   // before get_libdl_info().
2810   solist = get_libdl_info();
2811   sonext = get_libdl_info();
2813   // We have successfully fixed our own relocations. It's safe to run
2814   // the main part of the linker now.
2815   args.abort_message_ptr = &g_abort_message;
2816   ElfW(Addr) start_address = __linker_init_post_relocation(args, linker_addr);
2818   protect_data(PROT_READ);
2820   // Return the address that the calling assembly stub should jump to.
2821   return start_address;