elf/link.h

   1 /* Run-time dynamic linker data structures for loaded ELF shared objects.
   2 Copyright (C) 1995, 1996 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 Library General Public License as
   7 published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   8 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 Library General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16 License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If
  17 not, write to the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave,
  18 Cambridge, MA 02139, USA.  */
  19
  20 #ifndef _LINK_H
  21 #define _LINK_H 1
  22
  23 #define __need_size_t
  24 #include <stddef.h>
  25
  26 #include <elf.h>
  27
  28 #define __ELF_WORDSIZE 32       /* XXX */
  29
  30 /* We use this macro to refer to ELF types independent of the native wordsize.
  31    `ElfW(TYPE)' is used in place of `Elf32_TYPE' or `Elf64_TYPE'.  */
  32 #define ElfW(type)      _ElfW (Elf, __ELF_WORDSIZE, type)
  33 #define ELFW(type)      _ElfW (ELF, __ELF_WORDSIZE, type)
  34 #define _ElfW(e,w,t)    _ElfW_1 (e, w, _##t)
  35 #define _ElfW_1(e,w,t)  e##w##t
  36
  37
  38 /* Rendezvous structure used by the run-time dynamic linker to communicate
  39    details of shared object loading to the debugger.  If the executable's
  40    dynamic section has a DT_DEBUG element, the run-time linker sets that
  41    element's value to the address where this structure can be found.  */
  42
  43 struct r_debug
  44   {
  45     int r_version;              /* Version number for this protocol.  */
  46
  47     struct link_map *r_map;     /* Head of the chain of loaded objects.  */
  48
  49     /* This is the address of a function internal to the run-time linker,
  50        that will always be called when the linker begins to map in a
  51        library or unmap it, and again when the mapping change is complete.
  52        The debugger can set a breakpoint at this address if it wants to
  53        notice shared object mapping changes.  */
  54     ElfW(Addr) r_brk;
  55     enum
  56       {
  57         /* This state value describes the mapping change taking place when
  58            the `r_brk' address is called.  */
  59         RT_CONSISTENT,          /* Mapping change is complete.  */
  60         RT_ADD,                 /* Beginning to add a new object.  */
  61         RT_DELETE,              /* Beginning to remove an object mapping.  */
  62       } r_state;
  63
  64     ElfW(Addr) r_ldbase;        /* Base address the linker is loaded at.  */
  65   };
  66
  67 /* This symbol refers to the "dynamic structure" in the `.dynamic' section
  68    of whatever module refers to `_DYNAMIC'.  So, to find its own
  69    `struct r_debug', a program could do:
  70      for (dyn = _DYNAMIC; dyn->d_tag != DT_NULL)
  71        if (dyn->d_tag == DT_DEBUG) r_debug = (struct r_debug) dyn->d_un.d_ptr;
  72    */
  73
  74 extern ElfW(Dyn) _DYNAMIC[];
  75
  76
  77 /* Structure describing a loaded shared object.  The `l_next' and `l_prev'
  78    members form a chain of all the shared objects loaded at startup.
  79
  80    These data structures exist in space used by the run-time dynamic linker;
  81    modifying them may have disastrous results.  */
  82
  83 struct link_map
  84   {
  85     /* These first few members are part of the protocol with the debugger.
  86        This is the same format used in SVR4.  */
  87
  88     ElfW(Addr) l_addr;          /* Base address shared object is loaded at.  */
  89     char *l_name;               /* Absolute file name object was found in.  */
  90     ElfW(Dyn) *l_ld;            /* Dynamic section of the shared object.  */
  91     struct link_map *l_next, *l_prev; /* Chain of loaded objects.  */
  92
  93     /* All following members are internal to the dynamic linker.
  94        They may change without notice.  */
  95
  96     const char *l_libname;      /* Name requested (before search).  */
  97     /* Indexed pointers to dynamic section.
  98        [0,DT_NUM) are indexed by the processor-independent tags.
  99        [DT_NUM,DT_NUM+DT_PROCNUM] are indexed by the tag minus DT_LOPROC.  */
 100     ElfW(Dyn) *l_info[DT_NUM + DT_PROCNUM];
 101     const ElfW(Phdr) *l_phdr;   /* Pointer to program header table in core.  */
 102     ElfW(Addr) l_entry;         /* Entry point location.  */
 103     ElfW(Half) l_phnum;         /* Number of program header entries.  */
 104
 105     /* Array of DT_NEEDED dependencies and their dependencies, in
 106        dependency order for symbol lookup.  This is null before the
 107        dependencies have been loaded.  */
 108     struct link_map **l_searchlist;
 109     unsigned int l_nsearchlist;
 110
 111     /* Symbol hash table.  */
 112     ElfW(Word) l_nbuckets;
 113     const ElfW(Word) *l_buckets, *l_chain;
 114
 115     unsigned int l_opencount;   /* Reference count for dlopen/dlclose.  */
 116     enum                        /* Where this object came from.  */
 117       {
 118         lt_executable,          /* The main executable program.  */
 119         lt_interpreter,         /* The interpreter: the dynamic linker.  */
 120         lt_library,             /* Library needed by main executable.  */
 121         lt_loaded,              /* Extra run-time loaded shared object.  */
 122       } l_type:2;
 123     unsigned int l_relocated:1; /* Nonzero if object's relocations done.  */
 124     unsigned int l_init_called:1; /* Nonzero if DT_INIT function called.  */
 125     unsigned int l_init_running:1; /* Nonzero while DT_INIT function runs.  */
 126     unsigned int l_reserved:3;  /* Reserved for internal use.  */
 127   };
 128 \f
 129 /* Internal functions of the run-time dynamic linker.
 130    These can be accessed if you link again the dynamic linker
 131    as a shared library, as in `-lld' or `/lib/ld.so' explicitly;
 132    but are not normally of interest to user programs.
 133
 134    The `-ldl' library functions in <dlfcn.h> provide a simple
 135    user interface to run-time dynamic linking.  */
 136
 137
 138 /* Cached value of `getpagesize ()'.  */
 139 extern size_t _dl_pagesize;
 140
 141 /* File descriptor referring to the zero-fill device.  */
 142 extern int _dl_zerofd;
 143
 144 /* OS-dependent function to open the zero-fill device.  */
 145 extern int _dl_sysdep_open_zero_fill (void); /* dl-sysdep.c */
 146
 147 /* OS-dependent function to write a message on the standard output.
 148    All arguments are `const char *'; args until a null pointer
 149    are concatenated to form the message to print.  */
 150 extern void _dl_sysdep_message (const char *string, ...);
 151
 152 /* OS-dependent function to give a fatal error message and exit
 153    when the dynamic linker fails before the program is fully linked.
 154    All arguments are `const char *'; args until a null pointer
 155    are concatenated to form the message to print.  */
 156 extern void _dl_sysdep_fatal (const char *string, ...)
 157      __attribute__ ((__noreturn__));
 158
 159 /* Nonzero if the program should be "secure" (i.e. it's setuid or somesuch).
 160    This tells the dynamic linker to ignore environment variables.  */
 161 extern int _dl_secure;
 162
 163 /* This function is called by all the internal dynamic linker functions
 164    when they encounter an error.  ERRCODE is either an `errno' code or
 165    zero; OBJECT is the name of the problematical shared object, or null if
 166    it is a general problem; ERRSTRING is a string describing the specific
 167    problem.  */
 168
 169 extern void _dl_signal_error (int errcode,
 170                               const char *object,
 171                               const char *errstring)
 172      __attribute__ ((__noreturn__));
 173
 174 /* Call OPERATE, catching errors from `dl_signal_error'.  If there is no
 175    error, *ERRSTRING is set to null.  If there is an error, *ERRSTRING and
 176    *OBJECT are set to the strings passed to _dl_signal_error, and the error
 177    code passed is the return value.  */
 178 extern int _dl_catch_error (const char **errstring,
 179                             const char **object,
 180                             void (*operate) (void));
 181
 182
 183 /* Helper function for <dlfcn.h> functions.  Runs the OPERATE function via
 184    _dl_catch_error.  Returns zero for success, nonzero for failure; and
 185    arranges for `dlerror' to return the error details.  */
 186 extern int _dlerror_run (void (*operate) (void));
 187
 188
 189 /* Open the shared object NAME and map in its segments.
 190    LOADER's DT_RPATH is used in searching for NAME.
 191    If the object is already opened, returns its existing map.  */
 192 extern struct link_map *_dl_map_object (struct link_map *loader,
 193                                         const char *name);
 194
 195 /* Similar, but file found at REALNAME and opened on FD.
 196    REALNAME must malloc'd storage and is used in internal data structures.  */
 197 extern struct link_map *_dl_map_object_from_fd (const char *name,
 198                                                 int fd, char *realname);
 199
 200 /* Call _dl_map_object on the dependencies of MAP, and
 201    set up MAP->l_searchlist.  */
 202 extern void _dl_map_object_deps (struct link_map *map);
 203
 204 /* Cache the locations of MAP's hash table.  */
 205 extern void _dl_setup_hash (struct link_map *map);
 206
 207
 208 /* Open the shared object NAME, relocate it, and run its initializer if it
 209    hasn't already been run.  LOADER's DT_RPATH is used in searching for
 210    NAME.  MODE is as for `dlopen' (see <dlfcn.h>).  If the object is
 211    already opened, returns its existing map.  */
 212 extern struct link_map *_dl_open (struct link_map *loader,
 213                                   const char *name, int mode);
 214
 215
 216
 217 /* Search loaded objects' symbol tables for a definition of the symbol
 218    referred to by UNDEF.  *SYM is the symbol table entry containing the
 219    reference; it is replaced with the defining symbol, and the base load
 220    address of the defining object is returned.  Each of SYMBOL_SCOPE[0] and
 221    SYMBOL_SCOPE[1] that is not null and their dependencies are searched to
 222    resolve the name.  REFERENCE_NAME should name the object containing the
 223    reference; it is used in error messages.  RELOC_ADDR is the address
 224    being fixed up and the chosen symbol cannot be one with this value.  If
 225    NOPLT is nonzero, then the reference must not be resolved to a PLT
 226    entry.  */
 227 extern ElfW(Addr) _dl_lookup_symbol (const char *undef,
 228                                      const ElfW(Sym) **sym,
 229                                      struct link_map *symbol_scope[2],
 230                                      const char *reference_name,
 231                                      ElfW(Addr) reloc_addr,
 232                                      int noplt);
 233
 234 /* Look up symbol NAME in MAP's scope and return its run-time address.  */
 235 extern ElfW(Addr) _dl_symbol_value (struct link_map *map, const char *name);
 236
 237
 238 /* Structure describing the dynamic linker itself.  */
 239 extern struct link_map _dl_rtld_map;
 240
 241 /* List of objects currently loaded.  */
 242 extern struct link_map *_dl_loaded;
 243
 244 /* Tail of that list which were loaded at startup.  */
 245 extern struct link_map *_dl_startup_loaded;
 246
 247 /* Allocate a `struct link_map' for a new object being loaded,
 248    and enter it into the _dl_loaded list.  */
 249 extern struct link_map *_dl_new_object (char *realname, const char *libname,
 250                                         int type);
 251
 252 /* Relocate the given object (if it hasn't already been).
 253    If LAZY is nonzero, don't relocate its PLT.  */
 254 extern void _dl_relocate_object (struct link_map *map, int lazy);
 255
 256 /* Return the address of the next initializer function for MAP or one of
 257    its dependencies that has not yet been run.  When there are no more
 258    initializers to be run, this returns zero.  The functions are returned
 259    in the order they should be called.  */
 260 extern ElfW(Addr) _dl_init_next (struct link_map *map);
 261
 262 /* Call the finalizer functions of all shared objects whose
 263    initializer functions have completed.  */
 264 extern void _dl_fini (void);
 265
 266 /* The dynamic linker calls this function before and having changing
 267    any shared object mappings.  The `r_state' member of `struct r_debug'
 268    says what change is taking place.  This function's address is
 269    the value of the `r_brk' member.  */
 270 extern void _dl_r_debug_state (void);
 271
 272
 273 #endif /* link.h */