sysdeps/s390/s390-64/dl-machine.h

   1 /* Machine-dependent ELF dynamic relocation inline functions.
   2    64 bit S/390 Version.
   3    Copyright (C) 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com).
   5    This file is part of the GNU C Library.
   6
   7    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   8    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9    License as published by the Free Software Foundation; either
  10    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11
  12    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15    Lesser General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18    License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
  19    Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
  20    02111-1307 USA.  */
  21
  22 #ifndef dl_machine_h
  23 #define dl_machine_h
  24
  25 #define ELF_MACHINE_NAME "s390x"
  26
  27 #include <sys/param.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <link.h>
  30
  31 /* This is an older, now obsolete value.  */
  32 #define EM_S390_OLD     0xA390
  33
  34 /* Return nonzero iff E_MACHINE is compatible with the running host.  */
  35 static inline int
  36 elf_machine_matches_host (const Elf64_Ehdr *ehdr)
  37 {
  38   return (ehdr->e_machine == EM_S390 || ehdr->e_machine == EM_S390_OLD)
  39          && ehdr->e_ident[EI_CLASS] == ELFCLASS64;
  40 }
  41
  42 /* Return the link-time address of _DYNAMIC.  Conveniently, this is the
  43    first element of the GOT.  This must be inlined in a function which
  44    uses global data.  */
  45
  46 static inline Elf64_Addr
  47 elf_machine_dynamic (void)
  48 {
  49   register Elf64_Addr *got;
  50
  51   asm( "        larl   %0,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_\n"
  52        : "=&a" (got) : : "0" );
  53
  54   return *got;
  55 }
  56
  57 /* Return the run-time load address of the shared object.  */
  58 static inline Elf64_Addr
  59 elf_machine_load_address (void)
  60 {
  61   Elf64_Addr addr;
  62
  63   asm( "   larl  %0,_dl_start\n"
  64        "   larl  1,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_\n"
  65        "   lghi  2,_dl_start@GOT\n"
  66        "   slg   %0,0(2,1)"
  67        : "=&d" (addr) : : "1", "2" );
  68   return addr;
  69 }
  70
  71 /* Set up the loaded object described by L so its unrelocated PLT
  72    entries will jump to the on-demand fixup code in dl-runtime.c.  */
  73
  74 static inline int __attribute__ ((unused))
  75 elf_machine_runtime_setup (struct link_map *l, int lazy, int profile)
  76 {
  77   extern void _dl_runtime_resolve (Elf64_Word);
  78   extern void _dl_runtime_profile (Elf64_Word);
  79
  80   if (l->l_info[DT_JMPREL] && lazy)
  81     {
  82       /* The GOT entries for functions in the PLT have not yet been filled
  83          in.  Their initial contents will arrange when called to push an
  84          offset into the .rela.plt section, push _GLOBAL_OFFSET_TABLE_[1],
  85          and then jump to _GLOBAL_OFFSET_TABLE[2].  */
  86       Elf64_Addr *got;
  87       got = (Elf64_Addr *) D_PTR (l, l_info[DT_PLTGOT]);
  88       /* If a library is prelinked but we have to relocate anyway,
  89          we have to be able to undo the prelinking of .got.plt.
  90          The prelinker saved us here address of .plt + 0x2e.  */
  91       if (got[1])
  92         {
  93           l->l_mach.plt = got[1] + l->l_addr;
  94           l->l_mach.gotplt = (Elf64_Addr) &got[3];
  95         }
  96       got[1] = (Elf64_Addr) l;  /* Identify this shared object.  */
  97
  98       /* The got[2] entry contains the address of a function which gets
  99          called to get the address of a so far unresolved function and
 100          jump to it.  The profiling extension of the dynamic linker allows
 101          to intercept the calls to collect information.  In this case we
 102          don't store the address in the GOT so that all future calls also
 103          end in this function.  */
 104       if (__builtin_expect (profile, 0))
 105         {
 106           got[2] = (Elf64_Addr) &_dl_runtime_profile;
 107
 108           if (_dl_name_match_p (GL(dl_profile), l))
 109             /* This is the object we are looking for.  Say that we really
 110                want profiling and the timers are started.  */
 111             GL(dl_profile_map) = l;
 112         }
 113       else
 114         /* This function will get called to fix up the GOT entry indicated by
 115            the offset on the stack, and then jump to the resolved address.  */
 116         got[2] = (Elf64_Addr) &_dl_runtime_resolve;
 117     }
 118
 119   return lazy;
 120 }
 121
 122 /* This code is used in dl-runtime.c to call the `fixup' function
 123    and then redirect to the address it returns.  */
 124
 125 /* s390:
 126    Arguments are in register.
 127    r2 - r7 holds the original parameters for the function call, fixup
 128    and trampoline code use r0-r5 and r14-15. For the correct function
 129    call r2-r5 and r14-15 must be restored.
 130    Arguments from the PLT are stored at 48(r15) and 56(r15)
 131    and must be moved to r2 and r3 for the fixup call (see elf32-s390.c
 132    in the binutils for the PLT code).
 133    Fixup function address in r2.
 134 */
 135 #ifndef PROF
 136 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE \
 137   asm ( "\
 138     .text\n\
 139     .globl _dl_runtime_resolve\n\
 140     .type _dl_runtime_resolve, @function\n\
 141     .align 16\n\
 142 _dl_runtime_resolve:\n\
 143     # save registers\n\
 144     stmg   2,5,64(15)\n\
 145     stg    14,96(15)\n\
 146     lgr    0,15\n\
 147     aghi   15,-160\n\
 148     stg    0,0(15)\n\
 149     # load args saved by PLT\n\
 150     lmg    2,3,208(15)\n\
 151     brasl  14,fixup     # call fixup
 152     lgr    1,2          # function addr returned in r2\n\
 153     # restore registers\n\
 154     aghi   15,160\n\
 155     lg     14,96(15)\n\
 156     lmg    2,5,64(15)\n\
 157     br     1\n\
 158     .size _dl_runtime_resolve, .-_dl_runtime_resolve\n\
 159 \n\
 160     .globl _dl_runtime_profile\n\
 161     .type _dl_runtime_profile, @function\n\
 162     .align 16\n\
 163 _dl_runtime_profile:\n\
 164     # save registers\n\
 165     stmg   2,5,64(15)\n\
 166     stg    14,96(15)\n\
 167     lgr    0,15\n\
 168     aghi   15,-160\n\
 169     stg    0,0(15)\n\
 170     # load args saved by PLT\n\
 171     lmg    2,3,208(15)\n\
 172     # load return address as third parameter\n\
 173     lgr    4,14\n\
 174     brasl  14,profile_fixup  # call fixup\n\
 175     lgr    1,2          # function addr returned in r2\n\
 176     # restore registers\n\
 177     aghi   15,160\n\
 178     lg     14,96(15)\n\
 179     lmg    2,5,64(15)\n\
 180     br     1\n\
 181     .size _dl_runtime_profile, .-_dl_runtime_profile\n\
 182 ");
 183 #else
 184 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE \
 185   asm ( "\
 186     .text\n\
 187     .globl _dl_runtime_resolve\n\
 188     .globl _dl_runtime_profile\n\
 189     .type _dl_runtime_resolve, @function\n\
 190     .type _dl_runtime_profile, @function\n\
 191     .align 16\n\
 192 _dl_runtime_resolve:\n\
 193 _dl_runtime_profile:\n\
 194     # save registers\n\
 195     stmg   2,5,64(15)\n\
 196     stg    14,96(15)\n\
 197     lgr    0,15\n\
 198     aghi   15,-160\n\
 199     stg    0,0(15)\n\
 200     # load args saved by PLT\n\
 201     lmg    2,3,208(15)\n\
 202     # load return address as third parameter\n\
 203     lgr    4,14\n\
 204     brasl  14,profile_fixup      # call fixup\n\
 205     lgr    1,2          # function addr returned in r2\n\
 206     # restore registers\n\
 207     aghi   15,160\n\
 208     lg     14,96(15)\n\
 209     lmg    2,5,64(15)\n\
 210     br     1\n\
 211     .size _dl_runtime_resolve, .-_dl_runtime_resolve\n\
 212     .size _dl_runtime_profile, .-_dl_runtime_profile\n\
 213 ");
 214 #endif
 215
 216 /* Initial entry point code for the dynamic linker.
 217    The C function `_dl_start' is the real entry point;
 218    its return value is the user program's entry point.  */
 219
 220 #define RTLD_START asm ("\n\
 221 .text\n\
 222 .align 4\n\
 223 .globl _start\n\
 224 .globl _dl_start_user\n\
 225 _start:\n\
 226         lgr   %r2,%r15\n\
 227         # Alloc stack frame\n\
 228         aghi  %r15,-160\n\
 229         # Set the back chain to zero\n\
 230         xc    0(8,%r15),0(%r15)\n\
 231         # Call _dl_start with %r2 pointing to arg on stack\n\
 232         brasl %r14,_dl_start         # call _dl_start\n\
 233 _dl_start_user:\n\
 234         # Save the user entry point address in %r8.\n\
 235         lgr   %r8,%r2\n\
 236         # Point %r12 at the GOT.\n\
 237         larl  %r12,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_\n\
 238         # Store the highest stack address\n\
 239         lghi  %r1,__libc_stack_end@GOT
 240         lg    %r1,0(%r1,%r12)\n\
 241         stg   %r15, 0(%r1)\n\
 242         # See if we were run as a command with the executable file\n\
 243         # name as an extra leading argument.\n\
 244         lghi  %r1,_dl_skip_args@GOT
 245         lg    %r1,0(%r1,%r12)\n\
 246         lgf   %r1,0(%r1)          # load _dl_skip_args\n\
 247         # Get the original argument count.\n\
 248         lg    %r0,160(%r15)\n\
 249         # Subtract _dl_skip_args from it.\n\
 250         sgr   %r0,%r1\n\
 251         # Adjust the stack pointer to skip _dl_skip_args words.\n\
 252         sllg  %r1,%r1,3\n\
 253         agr   %r15,%r1\n\
 254         # Set the back chain to zero again\n\
 255         xc    0(8,%r15),0(%r15)\n\
 256         # Store back the modified argument count.\n\
 257         stg   %r0,160(%r15)\n\
 258         # The special initializer gets called with the stack just\n\
 259         # as the application's entry point will see it; it can\n\
 260         # switch stacks if it moves these contents over.\n\
 261 " RTLD_START_SPECIAL_INIT "\n\
 262         # Call the function to run the initializers.\n\
 263         # Load the parameters:\n\
 264         # (%r2, %r3, %r4, %r5) = (_dl_loaded, argc, argv, envp)\n\
 265         lghi  %r2,_rtld_local@GOT
 266         lg    %r2,0(%r2,%r12)\n\
 267         lg    %r2,0(%r2)\n\
 268         lg    %r3,160(%r15)\n\
 269         la    %r4,168(%r15)\n\
 270         lgr   %r5,%r3\n\
 271         sllg  %r5,%r5,3\n\
 272         la    %r5,176(%r5,%r15)\n\
 273         brasl %r14,_dl_init_internal@PLT\n
 274         # Pass our finalizer function to the user in %r14, as per ELF ABI.\n\
 275         lghi  %r14,_dl_fini@GOT
 276         lg    %r14,0(%r14,%r12)\n\
 277         # Free stack frame\n\
 278         aghi  %r15,160\n\
 279         # Jump to the user's entry point (saved in %r8).\n\
 280         br    %r8\n\
 281 ");
 282
 283 #ifndef RTLD_START_SPECIAL_INIT
 284 #define RTLD_START_SPECIAL_INIT /* nothing */
 285 #endif
 286
 287 /* ELF_RTYPE_CLASS_PLT iff TYPE describes relocation of a PLT entry, so
 288    PLT entries should not be allowed to define the value.
 289    ELF_RTYPE_CLASS_NOCOPY iff TYPE should not be allowed to resolve to one
 290    of the main executable's symbols, as for a COPY reloc.  */
 291 #define elf_machine_type_class(type) \
 292   ((((type) == R_390_JMP_SLOT) * ELF_RTYPE_CLASS_PLT)   \
 293    | (((type) == R_390_COPY) * ELF_RTYPE_CLASS_COPY))
 294
 295 /* A reloc type used for ld.so cmdline arg lookups to reject PLT entries.  */
 296 #define ELF_MACHINE_JMP_SLOT    R_390_JMP_SLOT
 297
 298 /* The 64 bit S/390 never uses Elf64_Rel relocations.  */
 299 #define ELF_MACHINE_NO_REL 1
 300
 301 /* We define an initialization functions.  This is called very early in
 302    _dl_sysdep_start.  */
 303 #define DL_PLATFORM_INIT dl_platform_init ()
 304
 305 static inline void __attribute__ ((unused))
 306 dl_platform_init (void)
 307 {
 308   if (GL(dl_platform) != NULL && *GL(dl_platform) == '\0')
 309     /* Avoid an empty string which would disturb us.  */
 310     GL(dl_platform) = NULL;
 311 }
 312
 313 static inline Elf64_Addr
 314 elf_machine_fixup_plt (struct link_map *map, lookup_t t,
 315                        const Elf64_Rela *reloc,
 316                        Elf64_Addr *reloc_addr, Elf64_Addr value)
 317 {
 318   return *reloc_addr = value;
 319 }
 320
 321 /* Return the final value of a plt relocation.  */
 322 static inline Elf64_Addr
 323 elf_machine_plt_value (struct link_map *map, const Elf64_Rela *reloc,
 324                        Elf64_Addr value)
 325 {
 326   return value;
 327 }
 328
 329 #endif /* !dl_machine_h */
 330
 331 #ifdef RESOLVE
 332
 333 /* Perform the relocation specified by RELOC and SYM (which is fully resolved).
 334    MAP is the object containing the reloc.  */
 335
 336 static inline void
 337 elf_machine_rela (struct link_map *map, const Elf64_Rela *reloc,
 338                  const Elf64_Sym *sym, const struct r_found_version *version,
 339                   Elf64_Addr *const reloc_addr)
 340 {
 341   const unsigned int r_type = ELF64_R_TYPE (reloc->r_info);
 342
 343   if (__builtin_expect (r_type == R_390_RELATIVE, 0))
 344     *reloc_addr = map->l_addr + reloc->r_addend;
 345 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
 346   else if (__builtin_expect (r_type == R_390_NONE, 0))
 347     return;
 348 #endif
 349   else
 350     {
 351       const Elf64_Sym *const refsym = sym;
 352       Elf64_Addr value = RESOLVE (&sym, version, r_type);
 353       if (sym)
 354         value += sym->st_value;
 355
 356       switch (r_type)
 357         {
 358         case R_390_GLOB_DAT:
 359         case R_390_JMP_SLOT:
 360           *reloc_addr = value + reloc->r_addend;
 361           break;
 362 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
 363         case R_390_COPY:
 364           if (sym == NULL)
 365             /* This can happen in trace mode if an object could not be
 366                found.  */
 367             break;
 368           if (__builtin_expect (sym->st_size > refsym->st_size, 0)
 369               || (__builtin_expect (sym->st_size < refsym->st_size, 0)
 370                   && __builtin_expect (GL(dl_verbose), 0)))
 371             {
 372               const char *strtab;
 373
 374               strtab = (const char *) D_PTR (map,l_info[DT_STRTAB]);
 375               _dl_error_printf ("\
 376 %s: Symbol `%s' has different size in shared object, consider re-linking\n",
 377                                 rtld_progname ?: "<program name unknown>",
 378                                 strtab + refsym->st_name);
 379             }
 380           memcpy (reloc_addr, (void *) value, MIN (sym->st_size,
 381                                                    refsym->st_size));
 382           break;
 383         case R_390_64:
 384           *reloc_addr = value + reloc->r_addend;
 385           break;
 386         case R_390_32:
 387           *(unsigned int *) reloc_addr = value + reloc->r_addend;
 388           break;
 389         case R_390_16:
 390           *(unsigned short *) reloc_addr = value + reloc->r_addend;
 391           break;
 392         case R_390_8:
 393           *(char *) reloc_addr = value + reloc->r_addend;
 394           break;
 395         case R_390_PC64:
 396           *reloc_addr = value +reloc->r_addend - (Elf64_Addr) reloc_addr;
 397           break;
 398         case R_390_PC32DBL:
 399         case R_390_PLT32DBL:
 400           *(unsigned int *) reloc_addr = (unsigned int)
 401             ((int) (value + reloc->r_addend - (Elf64_Addr) reloc_addr) >> 1);
 402           break;
 403         case R_390_PC32:
 404           *(unsigned int *) reloc_addr =
 405             value + reloc->r_addend - (Elf64_Addr) reloc_addr;
 406           break;
 407         case R_390_PC16DBL:
 408         case R_390_PLT16DBL:
 409           *(unsigned short *) reloc_addr = (unsigned short)
 410             ((short) (value + reloc->r_addend - (Elf64_Addr) reloc_addr) >> 1);
 411           break;
 412         case R_390_PC16:
 413           *(unsigned short *) reloc_addr =
 414             value + reloc->r_addend - (Elf64_Addr) reloc_addr;
 415           break;
 416         case R_390_NONE:
 417           break;
 418 #endif
 419 #if !defined(RTLD_BOOTSTRAP) || defined(_NDEBUG)
 420         default:
 421           /* We add these checks in the version to relocate ld.so only
 422              if we are still debugging.  */
 423           _dl_reloc_bad_type (map, r_type, 0);
 424           break;
 425 #endif
 426         }
 427     }
 428 }
 429
 430 static inline void
 431 elf_machine_rela_relative (Elf64_Addr l_addr, const Elf64_Rela *reloc,
 432                            Elf64_Addr *const reloc_addr)
 433 {
 434   *reloc_addr = l_addr + reloc->r_addend;
 435 }
 436
 437 static inline void
 438 elf_machine_lazy_rel (struct link_map *map,
 439                       Elf64_Addr l_addr, const Elf64_Rela *reloc)
 440 {
 441   Elf64_Addr *const reloc_addr = (void *) (l_addr + reloc->r_offset);
 442   const unsigned int r_type = ELF32_R_TYPE (reloc->r_info);
 443   /* Check for unexpected PLT reloc type.  */
 444   if (__builtin_expect (r_type == R_390_JMP_SLOT, 1))
 445     {
 446       if (__builtin_expect (map->l_mach.plt, 0) == 0)
 447         *reloc_addr += l_addr;
 448       else
 449         *reloc_addr =
 450           map->l_mach.plt
 451           + (((Elf64_Addr) reloc_addr) - map->l_mach.gotplt) * 4;
 452     }
 453   else
 454     _dl_reloc_bad_type (map, r_type, 1);
 455 }
 456
 457 #endif /* RESOLVE */