elf/dl-deps.c

   1 /* Load the dependencies of a mapped object.
   2    Copyright (C) 1996-2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
   3    This file is part of the GNU C Library.
   4
   5    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   6    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7    License as published by the Free Software Foundation; either
   8    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   9
  10    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13    Lesser General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16    License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
  17    Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
  18    02111-1307 USA.  */
  19
  20 #include <assert.h>
  21 #include <dlfcn.h>
  22 #include <errno.h>
  23 #include <libintl.h>
  24 #include <stddef.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <sys/param.h>
  29 #include <ldsodefs.h>
  30
  31 #include <dl-dst.h>
  32
  33 /* Whether an shared object references one or more auxiliary objects
  34    is signaled by the AUXTAG entry in l_info.  */
  35 #define AUXTAG  (DT_NUM + DT_THISPROCNUM + DT_VERSIONTAGNUM \
  36                  + DT_EXTRATAGIDX (DT_AUXILIARY))
  37 /* Whether an shared object references one or more auxiliary objects
  38    is signaled by the AUXTAG entry in l_info.  */
  39 #define FILTERTAG (DT_NUM + DT_THISPROCNUM + DT_VERSIONTAGNUM \
  40                    + DT_EXTRATAGIDX (DT_FILTER))
  41
  42
  43 /* When loading auxiliary objects we must ignore errors.  It's ok if
  44    an object is missing.  */
  45 struct openaux_args
  46   {
  47     /* The arguments to openaux.  */
  48     struct link_map *map;
  49     int trace_mode;
  50     int open_mode;
  51     const char *strtab;
  52     const char *name;
  53
  54     /* The return value of openaux.  */
  55     struct link_map *aux;
  56   };
  57
  58 static void
  59 openaux (void *a)
  60 {
  61   struct openaux_args *args = (struct openaux_args *) a;
  62
  63   args->aux = INTUSE(_dl_map_object) (args->map, args->name, 0,
  64                                       (args->map->l_type == lt_executable
  65                                        ? lt_library : args->map->l_type),
  66                                       args->trace_mode, args->open_mode);
  67 }
  68
  69 static ptrdiff_t
  70 internal_function
  71 _dl_build_local_scope (struct link_map **list, struct link_map *map)
  72 {
  73   struct link_map **p = list;
  74   struct link_map **q;
  75
  76   *p++ = map;
  77   map->l_reserved = 1;
  78   if (map->l_initfini)
  79     for (q = map->l_initfini + 1; *q; ++q)
  80       if (! (*q)->l_reserved)
  81         p += _dl_build_local_scope (p, *q);
  82   return p - list;
  83 }
  84
  85
  86 /* We use a very special kind of list to track the path
  87    through the list of loaded shared objects.  We have to
  88    produce a flat list with unique members of all involved objects.
  89 */
  90 struct list
  91   {
  92     int done;                   /* Nonzero if this map was processed.  */
  93     struct link_map *map;       /* The data.  */
  94     struct list *next;  /* Elements for normal list.  */
  95   };
  96
  97
  98 /* Macro to expand DST.  It is an macro since we use `alloca'.  */
  99 #define expand_dst(l, str, fatal) \
 100   ({                                                                          \
 101     const char *__str = (str);                                                \
 102     const char *__result = __str;                                             \
 103     size_t __cnt = DL_DST_COUNT(__str, 0);                                    \
 104                                                                               \
 105     if (__cnt != 0)                                                           \
 106       {                                                                       \
 107         char *__newp;                                                         \
 108                                                                               \
 109         /* DST must not appear in SUID/SGID programs.  */                     \
 110         if (INTUSE(__libc_enable_secure))                                     \
 111           INTUSE(_dl_signal_error) (0, __str, NULL, N_("\
 112 DST not allowed in SUID/SGID programs"));                                     \
 113                                                                               \
 114         __newp = (char *) alloca (DL_DST_REQUIRED (l, __str, strlen (__str),  \
 115                                                    __cnt));                   \
 116                                                                               \
 117         __result = INTUSE(_dl_dst_substitute) (l, __str, __newp, 0);          \
 118                                                                               \
 119         if (*__result == '\0')                                                \
 120           {                                                                   \
 121             /* The replacement for the DST is not known.  We can't            \
 122                processed.  */                                                 \
 123             if (fatal)                                                        \
 124               INTUSE(_dl_signal_error) (0, __str, NULL, N_("\
 125 empty dynamics string token substitution"));                                  \
 126             else                                                              \
 127               {                                                               \
 128                 /* This is for DT_AUXILIARY.  */                              \
 129                 if (__builtin_expect (GL(dl_debug_mask) & DL_DEBUG_LIBS, 0))  \
 130                   INTUSE(_dl_debug_printf) (N_("\
 131 cannot load auxiliary `%s' because of empty dynamic string token "            \
 132                                             "substitution\n"), __str);        \
 133                 continue;                                                     \
 134               }                                                               \
 135           }                                                                   \
 136       }                                                                       \
 137                                                                               \
 138     __result; })
 139
 140
 141 void
 142 internal_function
 143 _dl_map_object_deps (struct link_map *map,
 144                      struct link_map **preloads, unsigned int npreloads,
 145                      int trace_mode, int open_mode)
 146 {
 147   struct list known[1 + npreloads + 1];
 148   struct list *runp, *tail;
 149   unsigned int nlist, i;
 150   /* Object name.  */
 151   const char *name;
 152   int errno_saved;
 153   int errno_reason;
 154   const char *errstring;
 155   const char *objname;
 156
 157   auto inline void preload (struct link_map *map);
 158
 159   inline void preload (struct link_map *map)
 160     {
 161       known[nlist].done = 0;
 162       known[nlist].map = map;
 163       known[nlist].next = &known[nlist + 1];
 164
 165       ++nlist;
 166       /* We use `l_reserved' as a mark bit to detect objects we have
 167          already put in the search list and avoid adding duplicate
 168          elements later in the list.  */
 169       map->l_reserved = 1;
 170     }
 171
 172   /* No loaded object so far.  */
 173   nlist = 0;
 174
 175   /* First load MAP itself.  */
 176   preload (map);
 177
 178   /* Add the preloaded items after MAP but before any of its dependencies.  */
 179   for (i = 0; i < npreloads; ++i)
 180     preload (preloads[i]);
 181
 182   /* Terminate the lists.  */
 183   known[nlist - 1].next = NULL;
 184
 185   /* Pointer to last unique object.  */
 186   tail = &known[nlist - 1];
 187
 188   /* Process each element of the search list, loading each of its
 189      auxiliary objects and immediate dependencies.  Auxiliary objects
 190      will be added in the list before the object itself and
 191      dependencies will be appended to the list as we step through it.
 192      This produces a flat, ordered list that represents a
 193      breadth-first search of the dependency tree.
 194
 195      The whole process is complicated by the fact that we better
 196      should use alloca for the temporary list elements.  But using
 197      alloca means we cannot use recursive function calls.  */
 198   errno_saved = errno;
 199   errno_reason = 0;
 200   errstring = NULL;
 201   errno = 0;
 202   name = NULL;
 203   for (runp = known; runp; )
 204     {
 205       struct link_map *l = runp->map;
 206       struct link_map **needed = NULL;
 207       unsigned int nneeded = 0;
 208
 209       /* Unless otherwise stated, this object is handled.  */
 210       runp->done = 1;
 211
 212       /* Allocate a temporary record to contain the references to the
 213          dependencies of this object.  */
 214       if (l->l_searchlist.r_list == NULL && l->l_initfini == NULL
 215           && l != map && l->l_ldnum > 0)
 216         needed = (struct link_map **) alloca (l->l_ldnum
 217                                               * sizeof (struct link_map *));
 218
 219       if (l->l_info[DT_NEEDED] || l->l_info[AUXTAG] || l->l_info[FILTERTAG])
 220         {
 221           const char *strtab = (const void *) D_PTR (l, l_info[DT_STRTAB]);
 222           struct openaux_args args;
 223           struct list *orig;
 224           const ElfW(Dyn) *d;
 225
 226           args.strtab = strtab;
 227           args.map = l;
 228           args.trace_mode = trace_mode;
 229           args.open_mode = open_mode;
 230           orig = runp;
 231
 232           for (d = l->l_ld; d->d_tag != DT_NULL; ++d)
 233             if (__builtin_expect (d->d_tag, DT_NEEDED) == DT_NEEDED)
 234               {
 235                 /* Map in the needed object.  */
 236                 struct link_map *dep;
 237                 int err;
 238
 239                 /* Recognize DSTs.  */
 240                 name = expand_dst (l, strtab + d->d_un.d_val, 0);
 241                 /* Store the tag in the argument structure.  */
 242                 args.name = name;
 243
 244                 err = INTUSE(_dl_catch_error) (&objname, &errstring, openaux,
 245                                                &args);
 246                 if (__builtin_expect (errstring != NULL, 0))
 247                   {
 248                     if (err)
 249                       errno_reason = err;
 250                     else
 251                       errno_reason = -1;
 252                     goto out;
 253                   }
 254                 else
 255                   dep = args.aux;
 256
 257                 /* Skip those are not dlopened if we are dlopened.  */
 258                 if (map->l_type == lt_loaded && dep->l_type != lt_loaded)
 259                   continue;
 260
 261                 if (! dep->l_reserved)
 262                   {
 263                     /* Allocate new entry.  */
 264                     struct list *newp;
 265
 266                     newp = alloca (sizeof (struct list));
 267
 268                     /* Append DEP to the list.  */
 269                     newp->map = dep;
 270                     newp->done = 0;
 271                     newp->next = NULL;
 272                     tail->next = newp;
 273                     tail = newp;
 274                     ++nlist;
 275                     /* Set the mark bit that says it's already in the list.  */
 276                     dep->l_reserved = 1;
 277                   }
 278
 279                 /* Remember this dependency.  */
 280                 if (needed != NULL)
 281                   needed[nneeded++] = dep;
 282               }
 283             else if (d->d_tag == DT_AUXILIARY || d->d_tag == DT_FILTER)
 284               {
 285                 struct list *newp;
 286
 287                 /* Recognize DSTs.  */
 288                 name = expand_dst (l, strtab + d->d_un.d_val,
 289                                    d->d_tag == DT_AUXILIARY);
 290                 /* Store the tag in the argument structure.  */
 291                 args.name = name;
 292
 293                 if (d->d_tag == DT_AUXILIARY)
 294                   {
 295                     int err;
 296
 297                     /* Say that we are about to load an auxiliary library.  */
 298                     if (__builtin_expect (GL(dl_debug_mask) & DL_DEBUG_LIBS,
 299                                           0))
 300                       INTUSE(_dl_debug_printf) ("load auxiliary object=%s"
 301                                                 " requested by file=%s\n",
 302                                                 name,
 303                                                 l->l_name[0]
 304                                                 ? l->l_name : rtld_progname);
 305
 306                     /* We must be prepared that the addressed shared
 307                        object is not available.  */
 308                     err = INTUSE(_dl_catch_error) (&objname, &errstring,
 309                                                    openaux, &args);
 310                     if (__builtin_expect (errstring != NULL, 0))
 311                       {
 312                         /* We are not interested in the error message.  */
 313                         assert (errstring != NULL);
 314                         if (errstring != INTUSE(_dl_out_of_memory))
 315                           free ((char *) errstring);
 316
 317                         /* Simply ignore this error and continue the work.  */
 318                         continue;
 319                       }
 320                   }
 321                 else
 322                   {
 323                     int err;
 324
 325                     /* Say that we are about to load an auxiliary library.  */
 326                     if (__builtin_expect (GL(dl_debug_mask) & DL_DEBUG_LIBS,
 327                                           0))
 328                       INTUSE(_dl_debug_printf) ("load filtered object=%s"
 329                                                 " requested by file=%s\n",
 330                                                 name,
 331                                                 l->l_name[0]
 332                                                 ? l->l_name : rtld_progname);
 333
 334                     /* For filter objects the dependency must be available.  */
 335                     err = INTUSE(_dl_catch_error) (&objname, &errstring,
 336                                                    openaux, &args);
 337                     if (__builtin_expect (errstring != NULL, 0))
 338                       {
 339                         if (err)
 340                           errno_reason = err;
 341                         else
 342                           errno_reason = -1;
 343                         goto out;
 344                       }
 345                   }
 346
 347                 /* The auxiliary object is actually available.
 348                    Incorporate the map in all the lists.  */
 349
 350                 /* Allocate new entry.  This always has to be done.  */
 351                 newp = alloca (sizeof (struct list));
 352
 353                 /* We want to insert the new map before the current one,
 354                    but we have no back links.  So we copy the contents of
 355                    the current entry over.  Note that ORIG and NEWP now
 356                    have switched their meanings.  */
 357                 memcpy (newp, orig, sizeof (*newp));
 358
 359                 /* Initialize new entry.  */
 360                 orig->done = 0;
 361                 orig->map = args.aux;
 362
 363                 /* Remember this dependency.  */
 364                 if (needed != NULL)
 365                   needed[nneeded++] = args.aux;
 366
 367                 /* We must handle two situations here: the map is new,
 368                    so we must add it in all three lists.  If the map
 369                    is already known, we have two further possibilities:
 370                    - if the object is before the current map in the
 371                    search list, we do nothing.  It is already found
 372                    early
 373                    - if the object is after the current one, we must
 374                    move it just before the current map to make sure
 375                    the symbols are found early enough
 376                 */
 377                 if (args.aux->l_reserved)
 378                   {
 379                     /* The object is already somewhere in the list.
 380                        Locate it first.  */
 381                     struct list *late;
 382
 383                     /* This object is already in the search list we
 384                        are building.  Don't add a duplicate pointer.
 385                        Just added by _dl_map_object.  */
 386                     for (late = newp; late->next != NULL; late = late->next)
 387                       if (late->next->map == args.aux)
 388                         break;
 389
 390                     if (late->next != NULL)
 391                       {
 392                         /* The object is somewhere behind the current
 393                            position in the search path.  We have to
 394                            move it to this earlier position.  */
 395                         orig->next = newp;
 396
 397                         /* Now remove the later entry from the list
 398                            and adjust the tail pointer.  */
 399                         if (tail == late->next)
 400                           tail = late;
 401                         late->next = late->next->next;
 402
 403                         /* We must move the object earlier in the chain.  */
 404                         if (args.aux->l_prev != NULL)
 405                           args.aux->l_prev->l_next = args.aux->l_next;
 406                         if (args.aux->l_next != NULL)
 407                           args.aux->l_next->l_prev = args.aux->l_prev;
 408
 409                         args.aux->l_prev = newp->map->l_prev;
 410                         newp->map->l_prev = args.aux;
 411                         if (args.aux->l_prev != NULL)
 412                           args.aux->l_prev->l_next = args.aux;
 413                         args.aux->l_next = newp->map;
 414                       }
 415                     else
 416                       {
 417                         /* The object must be somewhere earlier in the
 418                            list.  Undo to the current list element what
 419                            we did above.  */
 420                         memcpy (orig, newp, sizeof (*newp));
 421                         continue;
 422                       }
 423                   }
 424                 else
 425                   {
 426                     /* This is easy.  We just add the symbol right here.  */
 427                     orig->next = newp;
 428                     ++nlist;
 429                     /* Set the mark bit that says it's already in the list.  */
 430                     args.aux->l_reserved = 1;
 431
 432                     /* The only problem is that in the double linked
 433                        list of all objects we don't have this new
 434                        object at the correct place.  Correct this here.  */
 435                     if (args.aux->l_prev)
 436                       args.aux->l_prev->l_next = args.aux->l_next;
 437                     if (args.aux->l_next)
 438                       args.aux->l_next->l_prev = args.aux->l_prev;
 439
 440                     args.aux->l_prev = newp->map->l_prev;
 441                     newp->map->l_prev = args.aux;
 442                     if (args.aux->l_prev != NULL)
 443                       args.aux->l_prev->l_next = args.aux;
 444                     args.aux->l_next = newp->map;
 445                   }
 446
 447                 /* Move the tail pointer if necessary.  */
 448                 if (orig == tail)
 449                   tail = newp;
 450
 451                 /* Move on the insert point.  */
 452                 orig = newp;
 453               }
 454         }
 455
 456       /* Terminate the list of dependencies and store the array address.  */
 457       if (needed != NULL)
 458         {
 459           needed[nneeded++] = NULL;
 460
 461           l->l_initfini = (struct link_map **)
 462             malloc ((nneeded + 1) * sizeof needed[0]);
 463           if (l->l_initfini == NULL)
 464             INTUSE(_dl_signal_error) (ENOMEM, map->l_name, NULL,
 465                                       N_("cannot allocate dependency list"));
 466           l->l_initfini[0] = l;
 467           memcpy (&l->l_initfini[1], needed, nneeded * sizeof needed[0]);
 468         }
 469
 470       /* If we have no auxiliary objects just go on to the next map.  */
 471       if (runp->done)
 472         do
 473           runp = runp->next;
 474         while (runp != NULL && runp->done);
 475     }
 476
 477  out:
 478   if (errno == 0 && errno_saved != 0)
 479     __set_errno (errno_saved);
 480
 481   if (map->l_initfini != NULL && map->l_type == lt_loaded)
 482     {
 483       /* This object was previously loaded as a dependency and we have
 484          a separate l_initfini list.  We don't need it anymore.  */
 485       assert (map->l_searchlist.r_list == NULL);
 486       free (map->l_initfini);
 487     }
 488
 489   /* Store the search list we built in the object.  It will be used for
 490      searches in the scope of this object.  */
 491   map->l_initfini =
 492     (struct link_map **) malloc ((2 * nlist + 1)
 493                                  * sizeof (struct link_map *));
 494   if (map->l_initfini == NULL)
 495     INTUSE(_dl_signal_error) (ENOMEM, map->l_name, NULL,
 496                               N_("cannot allocate symbol search list"));
 497
 498
 499   map->l_searchlist.r_list = &map->l_initfini[nlist + 1];
 500   map->l_searchlist.r_nlist = nlist;
 501
 502   for (nlist = 0, runp = known; runp; runp = runp->next)
 503     {
 504       if (__builtin_expect (trace_mode, 0) && runp->map->l_faked)
 505         /* This can happen when we trace the loading.  */
 506         --map->l_searchlist.r_nlist;
 507       else
 508         map->l_searchlist.r_list[nlist++] = runp->map;
 509
 510       /* Now clear all the mark bits we set in the objects on the search list
 511          to avoid duplicates, so the next call starts fresh.  */
 512       runp->map->l_reserved = 0;
 513     }
 514
 515   if (__builtin_expect(GL(dl_debug_mask) & DL_DEBUG_PRELINK, 0) != 0
 516       && map == GL(dl_loaded))
 517     {
 518       /* If we are to compute conflicts, we have to build local scope
 519          for each library, not just the ultimate loader.  */
 520       for (i = 0; i < nlist; ++i)
 521         {
 522           struct link_map *l = map->l_searchlist.r_list[i];
 523           unsigned int j, cnt;
 524
 525           /* The local scope has been already computed.  */
 526           if (l == map
 527               || (l->l_local_scope[0]
 528                   && l->l_local_scope[0]->r_nlist) != 0)
 529             continue;
 530
 531           if (l->l_info[AUXTAG] || l->l_info[FILTERTAG])
 532             {
 533               /* As current DT_AUXILIARY/DT_FILTER implementation needs to be
 534                  rewritten, no need to bother with prelinking the old
 535                  implementation.  */
 536               INTUSE(_dl_signal_error) (EINVAL, l->l_name, NULL, N_("\
 537 Filters not supported with LD_TRACE_PRELINKING"));
 538             }
 539
 540           cnt = _dl_build_local_scope (map->l_initfini, l);
 541           assert (cnt <= nlist);
 542           for (j = 0; j < cnt; j++)
 543             map->l_initfini[j]->l_reserved = 0;
 544
 545           l->l_local_scope[0] =
 546             (struct r_scope_elem *) malloc (sizeof (struct r_scope_elem)
 547                                             + (cnt
 548                                                * sizeof (struct link_map *)));
 549           if (l->l_local_scope[0] == NULL)
 550             INTUSE(_dl_signal_error) (ENOMEM, map->l_name, NULL,
 551                                       N_("cannot allocate symbol search list"));
 552           l->l_local_scope[0]->r_nlist = cnt;
 553           l->l_local_scope[0]->r_list =
 554             (struct link_map **) (l->l_local_scope[0] + 1);
 555           memcpy (l->l_local_scope[0]->r_list, map->l_initfini,
 556                   cnt * sizeof (struct link_map *));
 557         }
 558     }
 559
 560   /* Maybe we can remove some relocation dependencies now.  */
 561   assert (map->l_searchlist.r_list[0] == map);
 562   for (i = 0; i < map->l_reldepsact; ++i)
 563     {
 564       unsigned int j;
 565
 566       for (j = 1; j < nlist; ++j)
 567         if (map->l_searchlist.r_list[j] == map->l_reldeps[i])
 568           {
 569             /* A direct or transitive dependency is also on the list
 570                of relocation dependencies.  Remove the latter.  */
 571             --map->l_reldeps[i]->l_opencount;
 572
 573             for (j = i + 1; j < map->l_reldepsact; ++j)
 574               map->l_reldeps[j - 1] = map->l_reldeps[j];
 575
 576             --map->l_reldepsact;
 577
 578             /* Account for the '++i' performed by the 'for'.  */
 579             --i;
 580             break;
 581           }
 582     }
 583
 584   /* Now determine the order in which the initialization has to happen.  */
 585   memcpy (map->l_initfini, map->l_searchlist.r_list,
 586           nlist * sizeof (struct link_map *));
 587   /* We can skip looking for the binary itself which is at the front
 588      of the search list.  Look through the list backward so that circular
 589      dependencies are not changing the order.  */
 590   for (i = 1; i < nlist; ++i)
 591     {
 592       struct link_map *l = map->l_searchlist.r_list[i];
 593       unsigned int j;
 594       unsigned int k;
 595
 596       /* Find the place in the initfini list where the map is currently
 597          located.  */
 598       for (j = 1; map->l_initfini[j] != l; ++j)
 599         ;
 600
 601       /* Find all object for which the current one is a dependency and
 602          move the found object (if necessary) in front.  */
 603       for (k = j + 1; k < nlist; ++k)
 604         {
 605           struct link_map **runp;
 606
 607           runp = map->l_initfini[k]->l_initfini;
 608           if (runp != NULL)
 609             {
 610               while (*runp != NULL)
 611                 if (__builtin_expect (*runp++ == l, 0))
 612                   {
 613                     struct link_map *here = map->l_initfini[k];
 614
 615                     /* Move it now.  */
 616                     memmove (&map->l_initfini[j] + 1,
 617                              &map->l_initfini[j],
 618                              (k - j) * sizeof (struct link_map *));
 619                     map->l_initfini[j] = here;
 620
 621                     /* Don't insert further matches before the last
 622                        entry moved to the front.  */
 623                     ++j;
 624
 625                     break;
 626                   }
 627             }
 628         }
 629     }
 630   /* Terminate the list of dependencies.  */
 631   map->l_initfini[nlist] = NULL;
 632
 633   if (errno_reason)
 634     INTUSE(_dl_signal_error) (errno_reason == -1 ? 0 : errno_reason, objname,
 635                            NULL, errstring);
 636 }
 637 INTDEF (_dl_map_object_deps)