arch/mips/kernel/module.c

   1 /*
   2  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   4  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   5  *  (at your option) any later version.
   6  *
   7  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
   8  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  *  GNU General Public License for more details.
  11  *
  12  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  14  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  15  *
  16  *  Copyright (C) 2001 Rusty Russell.
  17  *  Copyright (C) 2003, 2004 Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
  18  *  Copyright (C) 2005 Thiemo Seufer
  19  */
  20
  21 #undef DEBUG
  22
  23 #include <linux/moduleloader.h>
  24 #include <linux/elf.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/fs.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/spinlock.h>
  32 #include <linux/jump_label.h>
  33
  34 #include <asm/pgtable.h>        /* MODULE_START */
  35
  36 struct mips_hi16 {
  37         struct mips_hi16 *next;
  38         Elf_Addr *addr;
  39         Elf_Addr value;
  40 };
  41
  42 static LIST_HEAD(dbe_list);
  43 static DEFINE_SPINLOCK(dbe_lock);
  44
  45 #ifdef MODULE_START
  46 void *module_alloc(unsigned long size)
  47 {
  48         return __vmalloc_node_range(size, 1, MODULE_START, MODULE_END,
  49                                 GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL, -1,
  50                                 __builtin_return_address(0));
  51 }
  52 #endif
  53
  54 static int apply_r_mips_none(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
  55 {
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 static int apply_r_mips_32_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
  60 {
  61         *location += v;
  62
  63         return 0;
  64 }
  65
  66 static int apply_r_mips_32_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
  67 {
  68         *location = v;
  69
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static int apply_r_mips_26_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
  74 {
  75         if (v % 4) {
  76                 pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_26 REL relocation\n",
  77                        me->name);
  78                 return -ENOEXEC;
  79         }
  80
  81         if ((v & 0xf0000000) != (((unsigned long)location + 4) & 0xf0000000)) {
  82                 printk(KERN_ERR
  83                        "module %s: relocation overflow\n",
  84                        me->name);
  85                 return -ENOEXEC;
  86         }
  87
  88         *location = (*location & ~0x03ffffff) |
  89                     ((*location + (v >> 2)) & 0x03ffffff);
  90
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 static int apply_r_mips_26_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
  95 {
  96         if (v % 4) {
  97                 pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_26 RELArelocation\n",
  98                        me->name);
  99                 return -ENOEXEC;
 100         }
 101
 102         if ((v & 0xf0000000) != (((unsigned long)location + 4) & 0xf0000000)) {
 103                 printk(KERN_ERR
 104                        "module %s: relocation overflow\n",
 105                        me->name);
 106                 return -ENOEXEC;
 107         }
 108
 109         *location = (*location & ~0x03ffffff) | ((v >> 2) & 0x03ffffff);
 110
 111         return 0;
 112 }
 113
 114 static int apply_r_mips_hi16_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
 115 {
 116         struct mips_hi16 *n;
 117
 118         /*
 119          * We cannot relocate this one now because we don't know the value of
 120          * the carry we need to add.  Save the information, and let LO16 do the
 121          * actual relocation.
 122          */
 123         n = kmalloc(sizeof *n, GFP_KERNEL);
 124         if (!n)
 125                 return -ENOMEM;
 126
 127         n->addr = (Elf_Addr *)location;
 128         n->value = v;
 129         n->next = me->arch.r_mips_hi16_list;
 130         me->arch.r_mips_hi16_list = n;
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static int apply_r_mips_hi16_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
 136 {
 137         *location = (*location & 0xffff0000) |
 138                     ((((long long) v + 0x8000LL) >> 16) & 0xffff);
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static void free_relocation_chain(struct mips_hi16 *l)
 144 {
 145         struct mips_hi16 *next;
 146
 147         while (l) {
 148                 next = l->next;
 149                 kfree(l);
 150                 l = next;
 151         }
 152 }
 153
 154 static int apply_r_mips_lo16_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
 155 {
 156         unsigned long insnlo = *location;
 157         struct mips_hi16 *l;
 158         Elf_Addr val, vallo;
 159
 160         /* Sign extend the addend we extract from the lo insn.  */
 161         vallo = ((insnlo & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 162
 163         if (me->arch.r_mips_hi16_list != NULL) {
 164                 l = me->arch.r_mips_hi16_list;
 165                 while (l != NULL) {
 166                         struct mips_hi16 *next;
 167                         unsigned long insn;
 168
 169                         /*
 170                          * The value for the HI16 had best be the same.
 171                          */
 172                         if (v != l->value)
 173                                 goto out_danger;
 174
 175                         /*
 176                          * Do the HI16 relocation.  Note that we actually don't
 177                          * need to know anything about the LO16 itself, except
 178                          * where to find the low 16 bits of the addend needed
 179                          * by the LO16.
 180                          */
 181                         insn = *l->addr;
 182                         val = ((insn & 0xffff) << 16) + vallo;
 183                         val += v;
 184
 185                         /*
 186                          * Account for the sign extension that will happen in
 187                          * the low bits.
 188                          */
 189                         val = ((val >> 16) + ((val & 0x8000) != 0)) & 0xffff;
 190
 191                         insn = (insn & ~0xffff) | val;
 192                         *l->addr = insn;
 193
 194                         next = l->next;
 195                         kfree(l);
 196                         l = next;
 197                 }
 198
 199                 me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
 200         }
 201
 202         /*
 203          * Ok, we're done with the HI16 relocs.  Now deal with the LO16.
 204          */
 205         val = v + vallo;
 206         insnlo = (insnlo & ~0xffff) | (val & 0xffff);
 207         *location = insnlo;
 208
 209         return 0;
 210
 211 out_danger:
 212         free_relocation_chain(l);
 213         me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
 214
 215         pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_LO16 REL relocation\n", me->name);
 216
 217         return -ENOEXEC;
 218 }
 219
 220 static int apply_r_mips_lo16_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
 221 {
 222         *location = (*location & 0xffff0000) | (v & 0xffff);
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int apply_r_mips_64_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
 228 {
 229         *(Elf_Addr *)location = v;
 230
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 static int apply_r_mips_higher_rela(struct module *me, u32 *location,
 235                                     Elf_Addr v)
 236 {
 237         *location = (*location & 0xffff0000) |
 238                     ((((long long) v + 0x80008000LL) >> 32) & 0xffff);
 239
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 static int apply_r_mips_highest_rela(struct module *me, u32 *location,
 244                                      Elf_Addr v)
 245 {
 246         *location = (*location & 0xffff0000) |
 247                     ((((long long) v + 0x800080008000LL) >> 48) & 0xffff);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int (*reloc_handlers_rel[]) (struct module *me, u32 *location,
 253                                 Elf_Addr v) = {
 254         [R_MIPS_NONE]           = apply_r_mips_none,
 255         [R_MIPS_32]             = apply_r_mips_32_rel,
 256         [R_MIPS_26]             = apply_r_mips_26_rel,
 257         [R_MIPS_HI16]           = apply_r_mips_hi16_rel,
 258         [R_MIPS_LO16]           = apply_r_mips_lo16_rel
 259 };
 260
 261 static int (*reloc_handlers_rela[]) (struct module *me, u32 *location,
 262                                 Elf_Addr v) = {
 263         [R_MIPS_NONE]           = apply_r_mips_none,
 264         [R_MIPS_32]             = apply_r_mips_32_rela,
 265         [R_MIPS_26]             = apply_r_mips_26_rela,
 266         [R_MIPS_HI16]           = apply_r_mips_hi16_rela,
 267         [R_MIPS_LO16]           = apply_r_mips_lo16_rela,
 268         [R_MIPS_64]             = apply_r_mips_64_rela,
 269         [R_MIPS_HIGHER]         = apply_r_mips_higher_rela,
 270         [R_MIPS_HIGHEST]        = apply_r_mips_highest_rela
 271 };
 272
 273 int apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
 274                    unsigned int symindex, unsigned int relsec,
 275                    struct module *me)
 276 {
 277         Elf_Mips_Rel *rel = (void *) sechdrs[relsec].sh_addr;
 278         Elf_Sym *sym;
 279         u32 *location;
 280         unsigned int i;
 281         Elf_Addr v;
 282         int res;
 283
 284         pr_debug("Applying relocate section %u to %u\n", relsec,
 285                sechdrs[relsec].sh_info);
 286
 287         me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
 288         for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rel); i++) {
 289                 /* This is where to make the change */
 290                 location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
 291                         + rel[i].r_offset;
 292                 /* This is the symbol it is referring to */
 293                 sym = (Elf_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
 294                         + ELF_MIPS_R_SYM(rel[i]);
 295                 if (IS_ERR_VALUE(sym->st_value)) {
 296                         /* Ignore unresolved weak symbol */
 297                         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_WEAK)
 298                                 continue;
 299                         printk(KERN_WARNING "%s: Unknown symbol %s\n",
 300                                me->name, strtab + sym->st_name);
 301                         return -ENOENT;
 302                 }
 303
 304                 v = sym->st_value;
 305
 306                 res = reloc_handlers_rel[ELF_MIPS_R_TYPE(rel[i])](me, location, v);
 307                 if (res)
 308                         return res;
 309         }
 310
 311         /*
 312          * Normally the hi16 list should be deallocated at this point.  A
 313          * malformed binary however could contain a series of R_MIPS_HI16
 314          * relocations not followed by a R_MIPS_LO16 relocation.  In that
 315          * case, free up the list and return an error.
 316          */
 317         if (me->arch.r_mips_hi16_list) {
 318                 free_relocation_chain(me->arch.r_mips_hi16_list);
 319                 me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
 320
 321                 return -ENOEXEC;
 322         }
 323
 324         return 0;
 325 }
 326
 327 int apply_relocate_add(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
 328                        unsigned int symindex, unsigned int relsec,
 329                        struct module *me)
 330 {
 331         Elf_Mips_Rela *rel = (void *) sechdrs[relsec].sh_addr;
 332         Elf_Sym *sym;
 333         u32 *location;
 334         unsigned int i;
 335         Elf_Addr v;
 336         int res;
 337
 338         pr_debug("Applying relocate section %u to %u\n", relsec,
 339                sechdrs[relsec].sh_info);
 340
 341         for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rel); i++) {
 342                 /* This is where to make the change */
 343                 location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
 344                         + rel[i].r_offset;
 345                 /* This is the symbol it is referring to */
 346                 sym = (Elf_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
 347                         + ELF_MIPS_R_SYM(rel[i]);
 348                 if (IS_ERR_VALUE(sym->st_value)) {
 349                         /* Ignore unresolved weak symbol */
 350                         if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_WEAK)
 351                                 continue;
 352                         printk(KERN_WARNING "%s: Unknown symbol %s\n",
 353                                me->name, strtab + sym->st_name);
 354                         return -ENOENT;
 355                 }
 356
 357                 v = sym->st_value + rel[i].r_addend;
 358
 359                 res = reloc_handlers_rela[ELF_MIPS_R_TYPE(rel[i])](me, location, v);
 360                 if (res)
 361                         return res;
 362         }
 363
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 /* Given an address, look for it in the module exception tables. */
 368 const struct exception_table_entry *search_module_dbetables(unsigned long addr)
 369 {
 370         unsigned long flags;
 371         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 372         struct mod_arch_specific *dbe;
 373
 374         spin_lock_irqsave(&dbe_lock, flags);
 375         list_for_each_entry(dbe, &dbe_list, dbe_list) {
 376                 e = search_extable(dbe->dbe_start, dbe->dbe_end - 1, addr);
 377                 if (e)
 378                         break;
 379         }
 380         spin_unlock_irqrestore(&dbe_lock, flags);
 381
 382         /* Now, if we found one, we are running inside it now, hence
 383            we cannot unload the module, hence no refcnt needed. */
 384         return e;
 385 }
 386
 387 /* Put in dbe list if necessary. */
 388 int module_finalize(const Elf_Ehdr *hdr,
 389                     const Elf_Shdr *sechdrs,
 390                     struct module *me)
 391 {
 392         const Elf_Shdr *s;
 393         char *secstrings = (void *)hdr + sechdrs[hdr->e_shstrndx].sh_offset;
 394
 395         /* Make jump label nops. */
 396         jump_label_apply_nops(me);
 397
 398         INIT_LIST_HEAD(&me->arch.dbe_list);
 399         for (s = sechdrs; s < sechdrs + hdr->e_shnum; s++) {
 400                 if (strcmp("__dbe_table", secstrings + s->sh_name) != 0)
 401                         continue;
 402                 me->arch.dbe_start = (void *)s->sh_addr;
 403                 me->arch.dbe_end = (void *)s->sh_addr + s->sh_size;
 404                 spin_lock_irq(&dbe_lock);
 405                 list_add(&me->arch.dbe_list, &dbe_list);
 406                 spin_unlock_irq(&dbe_lock);
 407         }
 408         return 0;
 409 }
 410
 411 void module_arch_cleanup(struct module *mod)
 412 {
 413         spin_lock_irq(&dbe_lock);
 414         list_del(&mod->arch.dbe_list);
 415         spin_unlock_irq(&dbe_lock);
 416 }