Merge branch 'upstream-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mfashe...
[linux-2.6] / arch / s390 / kernel / module.c
1 /*
2  *  arch/s390/kernel/module.c - Kernel module help for s390.
3  *
4  *  S390 version
5  *    Copyright (C) 2002, 2003 IBM Deutschland Entwicklung GmbH,
6  *                             IBM Corporation
7  *    Author(s): Arnd Bergmann (arndb@de.ibm.com)
8  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
9  *
10  *  based on i386 version
11  *    Copyright (C) 2001 Rusty Russell.
12  *
13  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  *  (at your option) any later version.
17  *
18  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  *  GNU General Public License for more details.
22  *
23  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
24  *  along with this program; if not, write to the Free Software
25  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
26  */
27 #include <linux/module.h>
28 #include <linux/elf.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/fs.h>
31 #include <linux/string.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/moduleloader.h>
34
35 #if 0
36 #define DEBUGP printk
37 #else
38 #define DEBUGP(fmt , ...)
39 #endif
40
41 #ifndef CONFIG_64BIT
42 #define PLT_ENTRY_SIZE 12
43 #else /* CONFIG_64BIT */
44 #define PLT_ENTRY_SIZE 20
45 #endif /* CONFIG_64BIT */
46
47 void *module_alloc(unsigned long size)
48 {
49         if (size == 0)
50                 return NULL;
51         return vmalloc(size);
52 }
53
54 /* Free memory returned from module_alloc */
55 void module_free(struct module *mod, void *module_region)
56 {
57         vfree(module_region);
58         /* FIXME: If module_region == mod->init_region, trim exception
59            table entries. */
60 }
61
62 static void
63 check_rela(Elf_Rela *rela, struct module *me)
64 {
65         struct mod_arch_syminfo *info;
66
67         info = me->arch.syminfo + ELF_R_SYM (rela->r_info);
68         switch (ELF_R_TYPE (rela->r_info)) {
69         case R_390_GOT12:       /* 12 bit GOT offset.  */
70         case R_390_GOT16:       /* 16 bit GOT offset.  */
71         case R_390_GOT20:       /* 20 bit GOT offset.  */
72         case R_390_GOT32:       /* 32 bit GOT offset.  */
73         case R_390_GOT64:       /* 64 bit GOT offset.  */
74         case R_390_GOTENT:      /* 32 bit PC rel. to GOT entry shifted by 1. */
75         case R_390_GOTPLT12:    /* 12 bit offset to jump slot.  */
76         case R_390_GOTPLT16:    /* 16 bit offset to jump slot.  */
77         case R_390_GOTPLT20:    /* 20 bit offset to jump slot.  */
78         case R_390_GOTPLT32:    /* 32 bit offset to jump slot.  */
79         case R_390_GOTPLT64:    /* 64 bit offset to jump slot.  */
80         case R_390_GOTPLTENT:   /* 32 bit rel. offset to jump slot >> 1. */
81                 if (info->got_offset == -1UL) {
82                         info->got_offset = me->arch.got_size;
83                         me->arch.got_size += sizeof(void*);
84                 }
85                 break;
86         case R_390_PLT16DBL:    /* 16 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
87         case R_390_PLT32DBL:    /* 32 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
88         case R_390_PLT32:       /* 32 bit PC relative PLT address.  */
89         case R_390_PLT64:       /* 64 bit PC relative PLT address.  */
90         case R_390_PLTOFF16:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
91         case R_390_PLTOFF32:    /* 32 bit offset from GOT to PLT. */
92         case R_390_PLTOFF64:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
93                 if (info->plt_offset == -1UL) {
94                         info->plt_offset = me->arch.plt_size;
95                         me->arch.plt_size += PLT_ENTRY_SIZE;
96                 }
97                 break;
98         case R_390_COPY:
99         case R_390_GLOB_DAT:
100         case R_390_JMP_SLOT:
101         case R_390_RELATIVE:
102                 /* Only needed if we want to support loading of 
103                    modules linked with -shared. */
104                 break;
105         }
106 }
107
108 /*
109  * Account for GOT and PLT relocations. We can't add sections for
110  * got and plt but we can increase the core module size.
111  */
112 int
113 module_frob_arch_sections(Elf_Ehdr *hdr, Elf_Shdr *sechdrs,
114                           char *secstrings, struct module *me)
115 {
116         Elf_Shdr *symtab;
117         Elf_Sym *symbols;
118         Elf_Rela *rela;
119         char *strings;
120         int nrela, i, j;
121
122         /* Find symbol table and string table. */
123         symtab = NULL;
124         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++)
125                 switch (sechdrs[i].sh_type) {
126                 case SHT_SYMTAB:
127                         symtab = sechdrs + i;
128                         break;
129                 }
130         if (!symtab) {
131                 printk(KERN_ERR "module %s: no symbol table\n", me->name);
132                 return -ENOEXEC;
133         }
134
135         /* Allocate one syminfo structure per symbol. */
136         me->arch.nsyms = symtab->sh_size / sizeof(Elf_Sym);
137         me->arch.syminfo = vmalloc(me->arch.nsyms *
138                                    sizeof(struct mod_arch_syminfo));
139         if (!me->arch.syminfo)
140                 return -ENOMEM;
141         symbols = (void *) hdr + symtab->sh_offset;
142         strings = (void *) hdr + sechdrs[symtab->sh_link].sh_offset;
143         for (i = 0; i < me->arch.nsyms; i++) {
144                 if (symbols[i].st_shndx == SHN_UNDEF &&
145                     strcmp(strings + symbols[i].st_name,
146                            "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_") == 0)
147                         /* "Define" it as absolute. */
148                         symbols[i].st_shndx = SHN_ABS;
149                 me->arch.syminfo[i].got_offset = -1UL;
150                 me->arch.syminfo[i].plt_offset = -1UL;
151                 me->arch.syminfo[i].got_initialized = 0;
152                 me->arch.syminfo[i].plt_initialized = 0;
153         }
154
155         /* Search for got/plt relocations. */
156         me->arch.got_size = me->arch.plt_size = 0;
157         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
158                 if (sechdrs[i].sh_type != SHT_RELA)
159                         continue;
160                 nrela = sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
161                 rela = (void *) hdr + sechdrs[i].sh_offset;
162                 for (j = 0; j < nrela; j++)
163                         check_rela(rela + j, me);
164         }
165
166         /* Increase core size by size of got & plt and set start
167            offsets for got and plt. */
168         me->core_size = ALIGN(me->core_size, 4);
169         me->arch.got_offset = me->core_size;
170         me->core_size += me->arch.got_size;
171         me->arch.plt_offset = me->core_size;
172         me->core_size += me->arch.plt_size;
173         return 0;
174 }
175
176 int
177 apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab, unsigned int symindex,
178                unsigned int relsec, struct module *me)
179 {
180         printk(KERN_ERR "module %s: RELOCATION unsupported\n",
181                me->name);
182         return -ENOEXEC;
183 }
184
185 static int
186 apply_rela(Elf_Rela *rela, Elf_Addr base, Elf_Sym *symtab, 
187            struct module *me)
188 {
189         struct mod_arch_syminfo *info;
190         Elf_Addr loc, val;
191         int r_type, r_sym;
192
193         /* This is where to make the change */
194         loc = base + rela->r_offset;
195         /* This is the symbol it is referring to.  Note that all
196            undefined symbols have been resolved.  */
197         r_sym = ELF_R_SYM(rela->r_info);
198         r_type = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
199         info = me->arch.syminfo + r_sym;
200         val = symtab[r_sym].st_value;
201
202         switch (r_type) {
203         case R_390_8:           /* Direct 8 bit.   */
204         case R_390_12:          /* Direct 12 bit.  */
205         case R_390_16:          /* Direct 16 bit.  */
206         case R_390_20:          /* Direct 20 bit.  */
207         case R_390_32:          /* Direct 32 bit.  */
208         case R_390_64:          /* Direct 64 bit.  */
209                 val += rela->r_addend;
210                 if (r_type == R_390_8)
211                         *(unsigned char *) loc = val;
212                 else if (r_type == R_390_12)
213                         *(unsigned short *) loc = (val & 0xfff) |
214                                 (*(unsigned short *) loc & 0xf000);
215                 else if (r_type == R_390_16)
216                         *(unsigned short *) loc = val;
217                 else if (r_type == R_390_20)
218                         *(unsigned int *) loc =
219                                 (*(unsigned int *) loc & 0xf00000ff) |
220                                 (val & 0xfff) << 16 | (val & 0xff000) >> 4;
221                 else if (r_type == R_390_32)
222                         *(unsigned int *) loc = val;
223                 else if (r_type == R_390_64)
224                         *(unsigned long *) loc = val;
225                 break;
226         case R_390_PC16:        /* PC relative 16 bit.  */
227         case R_390_PC16DBL:     /* PC relative 16 bit shifted by 1.  */
228         case R_390_PC32DBL:     /* PC relative 32 bit shifted by 1.  */
229         case R_390_PC32:        /* PC relative 32 bit.  */
230         case R_390_PC64:        /* PC relative 64 bit.  */
231                 val += rela->r_addend - loc;
232                 if (r_type == R_390_PC16)
233                         *(unsigned short *) loc = val;
234                 else if (r_type == R_390_PC16DBL)
235                         *(unsigned short *) loc = val >> 1;
236                 else if (r_type == R_390_PC32DBL)
237                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
238                 else if (r_type == R_390_PC32)
239                         *(unsigned int *) loc = val;
240                 else if (r_type == R_390_PC64)
241                         *(unsigned long *) loc = val;
242                 break;
243         case R_390_GOT12:       /* 12 bit GOT offset.  */
244         case R_390_GOT16:       /* 16 bit GOT offset.  */
245         case R_390_GOT20:       /* 20 bit GOT offset.  */
246         case R_390_GOT32:       /* 32 bit GOT offset.  */
247         case R_390_GOT64:       /* 64 bit GOT offset.  */
248         case R_390_GOTENT:      /* 32 bit PC rel. to GOT entry shifted by 1. */
249         case R_390_GOTPLT12:    /* 12 bit offset to jump slot.  */
250         case R_390_GOTPLT20:    /* 20 bit offset to jump slot.  */
251         case R_390_GOTPLT16:    /* 16 bit offset to jump slot.  */
252         case R_390_GOTPLT32:    /* 32 bit offset to jump slot.  */
253         case R_390_GOTPLT64:    /* 64 bit offset to jump slot.  */
254         case R_390_GOTPLTENT:   /* 32 bit rel. offset to jump slot >> 1. */
255                 if (info->got_initialized == 0) {
256                         Elf_Addr *gotent;
257
258                         gotent = me->module_core + me->arch.got_offset +
259                                 info->got_offset;
260                         *gotent = val;
261                         info->got_initialized = 1;
262                 }
263                 val = info->got_offset + rela->r_addend;
264                 if (r_type == R_390_GOT12 ||
265                     r_type == R_390_GOTPLT12)
266                         *(unsigned short *) loc = (val & 0xfff) |
267                                 (*(unsigned short *) loc & 0xf000);
268                 else if (r_type == R_390_GOT16 ||
269                          r_type == R_390_GOTPLT16)
270                         *(unsigned short *) loc = val;
271                 else if (r_type == R_390_GOT20 ||
272                          r_type == R_390_GOTPLT20)
273                         *(unsigned int *) loc =
274                                 (*(unsigned int *) loc & 0xf00000ff) |
275                                 (val & 0xfff) << 16 | (val & 0xff000) >> 4;
276                 else if (r_type == R_390_GOT32 ||
277                          r_type == R_390_GOTPLT32)
278                         *(unsigned int *) loc = val;
279                 else if (r_type == R_390_GOTENT ||
280                          r_type == R_390_GOTPLTENT)
281                         *(unsigned int *) loc =
282                                 (val + (Elf_Addr) me->module_core - loc) >> 1;
283                 else if (r_type == R_390_GOT64 ||
284                          r_type == R_390_GOTPLT64)
285                         *(unsigned long *) loc = val;
286                 break;
287         case R_390_PLT16DBL:    /* 16 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
288         case R_390_PLT32DBL:    /* 32 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
289         case R_390_PLT32:       /* 32 bit PC relative PLT address.  */
290         case R_390_PLT64:       /* 64 bit PC relative PLT address.  */
291         case R_390_PLTOFF16:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
292         case R_390_PLTOFF32:    /* 32 bit offset from GOT to PLT. */
293         case R_390_PLTOFF64:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
294                 if (info->plt_initialized == 0) {
295                         unsigned int *ip;
296                         ip = me->module_core + me->arch.plt_offset +
297                                 info->plt_offset;
298 #ifndef CONFIG_64BIT
299                         ip[0] = 0x0d105810; /* basr 1,0; l 1,6(1); br 1 */
300                         ip[1] = 0x100607f1;
301                         ip[2] = val;
302 #else /* CONFIG_64BIT */
303                         ip[0] = 0x0d10e310; /* basr 1,0; lg 1,10(1); br 1 */
304                         ip[1] = 0x100a0004;
305                         ip[2] = 0x07f10000;
306                         ip[3] = (unsigned int) (val >> 32);
307                         ip[4] = (unsigned int) val;
308 #endif /* CONFIG_64BIT */
309                         info->plt_initialized = 1;
310                 }
311                 if (r_type == R_390_PLTOFF16 ||
312                     r_type == R_390_PLTOFF32
313                     || r_type == R_390_PLTOFF64
314                         )
315                         val = me->arch.plt_offset - me->arch.got_offset +
316                                 info->plt_offset + rela->r_addend;
317                 else
318                         val =  (Elf_Addr) me->module_core +
319                                 me->arch.plt_offset + info->plt_offset + 
320                                 rela->r_addend - loc;
321                 if (r_type == R_390_PLT16DBL)
322                         *(unsigned short *) loc = val >> 1;
323                 else if (r_type == R_390_PLTOFF16)
324                         *(unsigned short *) loc = val;
325                 else if (r_type == R_390_PLT32DBL)
326                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
327                 else if (r_type == R_390_PLT32 ||
328                          r_type == R_390_PLTOFF32)
329                         *(unsigned int *) loc = val;
330                 else if (r_type == R_390_PLT64 ||
331                          r_type == R_390_PLTOFF64)
332                         *(unsigned long *) loc = val;
333                 break;
334         case R_390_GOTOFF16:    /* 16 bit offset to GOT.  */
335         case R_390_GOTOFF32:    /* 32 bit offset to GOT.  */
336         case R_390_GOTOFF64:    /* 64 bit offset to GOT. */
337                 val = val + rela->r_addend -
338                         ((Elf_Addr) me->module_core + me->arch.got_offset);
339                 if (r_type == R_390_GOTOFF16)
340                         *(unsigned short *) loc = val;
341                 else if (r_type == R_390_GOTOFF32)
342                         *(unsigned int *) loc = val;
343                 else if (r_type == R_390_GOTOFF64)
344                         *(unsigned long *) loc = val;
345                 break;
346         case R_390_GOTPC:       /* 32 bit PC relative offset to GOT. */
347         case R_390_GOTPCDBL:    /* 32 bit PC rel. off. to GOT shifted by 1. */
348                 val = (Elf_Addr) me->module_core + me->arch.got_offset +
349                         rela->r_addend - loc;
350                 if (r_type == R_390_GOTPC)
351                         *(unsigned int *) loc = val;
352                 else if (r_type == R_390_GOTPCDBL)
353                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
354                 break;
355         case R_390_COPY:
356         case R_390_GLOB_DAT:    /* Create GOT entry.  */
357         case R_390_JMP_SLOT:    /* Create PLT entry.  */
358         case R_390_RELATIVE:    /* Adjust by program base.  */
359                 /* Only needed if we want to support loading of 
360                    modules linked with -shared. */
361                 break;
362         default:
363                 printk(KERN_ERR "module %s: Unknown relocation: %u\n",
364                        me->name, r_type);
365                 return -ENOEXEC;
366         }
367         return 0;
368 }
369
370 int
371 apply_relocate_add(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
372                    unsigned int symindex, unsigned int relsec,
373                    struct module *me)
374 {
375         Elf_Addr base;
376         Elf_Sym *symtab;
377         Elf_Rela *rela;
378         unsigned long i, n;
379         int rc;
380
381         DEBUGP("Applying relocate section %u to %u\n",
382                relsec, sechdrs[relsec].sh_info);
383         base = sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr;
384         symtab = (Elf_Sym *) sechdrs[symindex].sh_addr;
385         rela = (Elf_Rela *) sechdrs[relsec].sh_addr;
386         n = sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
387
388         for (i = 0; i < n; i++, rela++) {
389                 rc = apply_rela(rela, base, symtab, me);
390                 if (rc)
391                         return rc;
392         }
393         return 0;
394 }
395
396 int module_finalize(const Elf_Ehdr *hdr,
397                     const Elf_Shdr *sechdrs,
398                     struct module *me)
399 {
400         vfree(me->arch.syminfo);
401         return 0;
402 }
403
404 void module_arch_cleanup(struct module *mod)
405 {
406 }