modpost: detect section mismatch for R_ARM_THM_{MOVW_ABS_NC,MOVT_ABS}
authorMasahiro Yamada <masahiroy@kernel.org>
Thu, 1 Jun 2023 12:09:59 +0000 (21:09 +0900)
committerMasahiro Yamada <masahiroy@kernel.org>
Sat, 3 Jun 2023 16:36:27 +0000 (01:36 +0900)
When CONFIG_THUMB2_KERNEL is enabled, modpost fails to detect some
types of section mismatches.

  [test code]

    #include <linux/init.h>

    int __initdata foo;
    int get_foo(void) { return foo; }

It is apparently a bad reference, but modpost does not report anything.

The test code above produces the following relocations.

  Relocation section '.rel.text' at offset 0x1e8 contains 2 entries:
   Offset     Info    Type            Sym.Value  Sym. Name
  00000000  0000052f R_ARM_THM_MOVW_AB 00000000   .LANCHOR0
  00000004  00000530 R_ARM_THM_MOVT_AB 00000000   .LANCHOR0

Currently, R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC and R_ARM_THM_MOVT_ABS are just skipped.

Add code to handle them. I checked arch/arm/kernel/module.c to learn
how the offset is encoded in the instruction.

One more thing to note for Thumb instructions - the st_value is an odd
value, so you need to mask the bit 0 to get the offset. Otherwise, you
will get an off-by-one error in the nearest symbol look-up.

It is documented in "ELF for the ARM Architecture" [1]:

  In addition to the normal rules for symbol values the following rules
  shall also apply to symbols of type STT_FUNC:

   * If the symbol addresses an Arm instruction, its value is the
     address of the instruction (in a relocatable object, the offset
     of the instruction from the start of the section containing it).

   * If the symbol addresses a Thumb instruction, its value is the
     address of the instruction with bit zero set (in a relocatable
     object, the section offset with bit zero set).

   * For the purposes of relocation the value used shall be the address
     of the instruction (st_value & ~1).

[1]: https://github.com/ARM-software/abi-aa/blob/main/aaelf32/aaelf32.rst

Signed-off-by: Masahiro Yamada <masahiroy@kernel.org>
scripts/mod/modpost.c

index 32d56efe3f3b0f75d1fb8526388c8714db3ebb2c..ec16f4d7e55ae80cd5cbf3caed85a16c62da1e8b 100644 (file)
@@ -1082,7 +1082,8 @@ static Elf_Sym *find_nearest_sym(struct elf_info *elf, Elf_Addr addr,
 {
        Elf_Sym *sym;
        Elf_Sym *near = NULL;
-       Elf_Addr distance;
+       Elf_Addr sym_addr, distance;
+       bool is_arm = (elf->hdr->e_machine == EM_ARM);
 
        for (sym = elf->symtab_start; sym < elf->symtab_stop; sym++) {
                if (get_secindex(elf, sym) != secndx)
@@ -1090,10 +1091,19 @@ static Elf_Sym *find_nearest_sym(struct elf_info *elf, Elf_Addr addr,
                if (!is_valid_name(elf, sym))
                        continue;
 
-               if (addr >= sym->st_value)
-                       distance = addr - sym->st_value;
+               sym_addr = sym->st_value;
+
+               /*
+                * For ARM Thumb instruction, the bit 0 of st_value is set
+                * if the symbol is STT_FUNC type. Mask it to get the address.
+                */
+               if (is_arm && ELF_ST_TYPE(sym->st_info) == STT_FUNC)
+                        sym_addr &= ~1;
+
+               if (addr >= sym_addr)
+                       distance = addr - sym_addr;
                else if (allow_negative)
-                       distance = sym->st_value - addr;
+                       distance = sym_addr - addr;
                else
                        continue;
 
@@ -1266,7 +1276,7 @@ static int addend_arm_rel(struct elf_info *elf, Elf_Shdr *sechdr, Elf_Rela *r)
        unsigned int r_typ = ELF_R_TYPE(r->r_info);
        Elf_Sym *sym = elf->symtab_start + ELF_R_SYM(r->r_info);
        void *loc = reloc_location(elf, sechdr, r);
-       uint32_t inst;
+       uint32_t inst, upper, lower;
        int32_t offset;
 
        switch (r_typ) {
@@ -1288,6 +1298,17 @@ static int addend_arm_rel(struct elf_info *elf, Elf_Shdr *sechdr, Elf_Rela *r)
                offset = sign_extend32((inst & 0x00ffffff) << 2, 25);
                r->r_addend = offset + sym->st_value + 8;
                break;
+       case R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC:
+       case R_ARM_THM_MOVT_ABS:
+               upper = TO_NATIVE(*(uint16_t *)loc);
+               lower = TO_NATIVE(*((uint16_t *)loc + 1));
+               offset = sign_extend32(((upper & 0x000f) << 12) |
+                                      ((upper & 0x0400) << 1) |
+                                      ((lower & 0x7000) >> 4) |
+                                      (lower & 0x00ff),
+                                      15);
+               r->r_addend = offset + sym->st_value;
+               break;
        case R_ARM_THM_CALL:
        case R_ARM_THM_JUMP24:
        case R_ARM_THM_JUMP19: