loader: Replace inline static with static inline.
[wine] / loader / preloader.c
1 /*
2  * Preloader for ld.so
3  *
4  * Copyright (C) 1995,96,97,98,99,2000,2001,2002 Free Software Foundation, Inc.
5  * Copyright (C) 2004 Mike McCormack for CodeWeavers
6  * Copyright (C) 2004 Alexandre Julliard
7  *
8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with this library; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
21  */
22
23 /*
24  * Design notes
25  *
26  * The goal of this program is to be a workaround for exec-shield, as used
27  *  by the Linux kernel distributed with Fedora Core and other distros.
28  *
29  * To do this, we implement our own shared object loader that reserves memory
30  * that is important to Wine, and then loads the main binary and its ELF
31  * interpreter.
32  *
33  * We will try to set up the stack and memory area so that the program that
34  * loads after us (eg. the wine binary) never knows we were here, except that
35  * areas of memory it needs are already magically reserved.
36  *
37  * The following memory areas are important to Wine:
38  *  0x00000000 - 0x00110000  the DOS area
39  *  0x80000000 - 0x81000000  the shared heap
40  *  ???        - ???         the PE binary load address (usually starting at 0x00400000)
41  *
42  * If this program is used as the shared object loader, the only difference
43  * that the loaded programs should see is that this loader will be mapped
44  * into memory when it starts.
45  */
46
47 /*
48  * References (things I consulted to understand how ELF loading works):
49  *
50  * glibc 2.3.2   elf/dl-load.c
51  *  http://www.gnu.org/directory/glibc.html
52  *
53  * Linux 2.6.4   fs/binfmt_elf.c
54  *  ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.4.tar.bz2
55  *
56  * Userland exec, by <grugq@hcunix.net>
57  *  http://cert.uni-stuttgart.de/archive/bugtraq/2004/01/msg00002.html
58  *
59  * The ELF specification:
60  *  http://www.linuxbase.org/spec/booksets/LSB-Embedded/LSB-Embedded/book387.html
61  */
62
63 #include "config.h"
64 #include "wine/port.h"
65
66 #include <stdarg.h>
67 #include <stdio.h>
68 #include <stdlib.h>
69 #include <string.h>
70 #include <sys/types.h>
71 #ifdef HAVE_SYS_STAT_H
72 # include <sys/stat.h>
73 #endif
74 #include <fcntl.h>
75 #ifdef HAVE_SYS_MMAN_H
76 # include <sys/mman.h>
77 #endif
78 #ifdef HAVE_SYS_SYSCALL_H
79 # include <sys/syscall.h>
80 #endif
81 #ifdef HAVE_UNISTD_H
82 # include <unistd.h>
83 #endif
84 #ifdef HAVE_ELF_H
85 # include <elf.h>
86 #endif
87 #ifdef HAVE_LINK_H
88 # include <link.h>
89 #endif
90 #ifdef HAVE_SYS_LINK_H
91 # include <sys/link.h>
92 #endif
93
94 #include "main.h"
95
96 /* ELF definitions */
97 #define ELF_PREFERRED_ADDRESS(loader, maplength, mapstartpref) (mapstartpref)
98 #define ELF_FIXED_ADDRESS(loader, mapstart) ((void) 0)
99
100 #define MAP_BASE_ADDR(l)     0
101
102 #ifndef MAP_COPY
103 #define MAP_COPY MAP_PRIVATE
104 #endif
105 #ifndef MAP_NORESERVE
106 #define MAP_NORESERVE 0
107 #endif
108
109 static struct wine_preload_info preload_info[] =
110 {
111     { (void *)0x00000000, 0x60000000 },  /* low memory area */
112     { (void *)0x7f000000, 0x02000000 },  /* top-down allocations + shared heap */
113     { 0, 0 },                            /* PE exe range set with WINEPRELOADRESERVE */
114     { 0, 0 }                             /* end of list */
115 };
116
117 /* debugging */
118 #undef DUMP_SEGMENTS
119 #undef DUMP_AUX_INFO
120 #undef DUMP_SYMS
121
122 /* older systems may not define these */
123 #ifndef PT_TLS
124 #define PT_TLS 7
125 #endif
126
127 #ifndef AT_SYSINFO
128 #define AT_SYSINFO 32
129 #endif
130 #ifndef AT_SYSINFO_EHDR
131 #define AT_SYSINFO_EHDR 33
132 #endif
133
134 #ifndef DT_GNU_HASH
135 #define DT_GNU_HASH 0x6ffffef5
136 #endif
137
138 static unsigned int page_size, page_mask;
139 static char *preloader_start, *preloader_end;
140
141 struct wld_link_map {
142     ElfW(Addr) l_addr;
143     ElfW(Dyn) *l_ld;
144     ElfW(Phdr)*l_phdr;
145     ElfW(Addr) l_entry;
146     ElfW(Half) l_ldnum;
147     ElfW(Half) l_phnum;
148     ElfW(Addr) l_map_start, l_map_end;
149     ElfW(Addr) l_interp;
150 };
151
152
153 /*
154  * The __bb_init_func is an empty function only called when file is
155  * compiled with gcc flags "-fprofile-arcs -ftest-coverage".  This
156  * function is normally provided by libc's startup files, but since we
157  * build the preloader with "-nostartfiles -nodefaultlibs", we have to
158  * provide our own (empty) version, otherwise linker fails.
159  */
160 void __bb_init_func(void) { return; }
161
162 /* similar to the above but for -fstack-protector */
163 void *__stack_chk_guard = 0;
164 void __stack_chk_fail(void) { return; }
165
166 /* data for setting up the glibc-style thread-local storage in %gs */
167
168 static int thread_data[256];
169
170 struct
171 {
172     /* this is the kernel modify_ldt struct */
173     unsigned int  entry_number;
174     unsigned long base_addr;
175     unsigned int  limit;
176     unsigned int  seg_32bit : 1;
177     unsigned int  contents : 2;
178     unsigned int  read_exec_only : 1;
179     unsigned int  limit_in_pages : 1;
180     unsigned int  seg_not_present : 1;
181     unsigned int  useable : 1;
182     unsigned int  garbage : 25;
183 } thread_ldt = { -1, (unsigned long)thread_data, 0xfffff, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0 };
184
185
186 /*
187  * The _start function is the entry and exit point of this program
188  *
189  *  It calls wld_start, passing a pointer to the args it receives
190  *  then jumps to the address wld_start returns.
191  */
192 void _start();
193 extern char _end[];
194 __ASM_GLOBAL_FUNC(_start,
195                   "\tmovl $243,%eax\n"        /* SYS_set_thread_area */
196                   "\tmovl $thread_ldt,%ebx\n"
197                   "\tint $0x80\n"             /* allocate gs segment */
198                   "\torl %eax,%eax\n"
199                   "\tjl 1f\n"
200                   "\tmovl thread_ldt,%eax\n"  /* thread_ldt.entry_number */
201                   "\tshl $3,%eax\n"
202                   "\torl $3,%eax\n"
203                   "\tmov %ax,%gs\n"
204                   "\tmov %ax,%fs\n"           /* set %fs too so libwine can retrieve it later on */
205                   "1:\tmovl %esp,%eax\n"
206                   "\tleal -136(%esp),%esp\n"  /* allocate some space for extra aux values */
207                   "\tpushl %eax\n"            /* orig stack pointer */
208                   "\tpushl %esp\n"            /* ptr to orig stack pointer */
209                   "\tcall wld_start\n"
210                   "\tpopl %ecx\n"             /* remove ptr to stack pointer */
211                   "\tpopl %esp\n"             /* new stack pointer */
212                   "\tpush %eax\n"             /* ELF interpreter entry point */
213                   "\txor %eax,%eax\n"
214                   "\txor %ecx,%ecx\n"
215                   "\txor %edx,%edx\n"
216                   "\tmov %ax,%gs\n"           /* clear %gs again */
217                   "\tret\n")
218
219 /* wrappers for Linux system calls */
220
221 #define SYSCALL_RET(ret) (((ret) < 0 && (ret) > -4096) ? -1 : (ret))
222
223 static inline __attribute__((noreturn)) void wld_exit( int code )
224 {
225     for (;;)  /* avoid warning */
226         __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %1,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
227                               : : "a" (SYS_exit), "r" (code) );
228 }
229
230 static inline int wld_open( const char *name, int flags )
231 {
232     int ret;
233     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
234                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_open), "r" (name), "c" (flags) );
235     return SYSCALL_RET(ret);
236 }
237
238 static inline int wld_close( int fd )
239 {
240     int ret;
241     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
242                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_close), "r" (fd) );
243     return SYSCALL_RET(ret);
244 }
245
246 static inline ssize_t wld_read( int fd, void *buffer, size_t len )
247 {
248     int ret;
249     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
250                           : "=a" (ret)
251                           : "0" (SYS_read), "r" (fd), "c" (buffer), "d" (len)
252                           : "memory" );
253     return SYSCALL_RET(ret);
254 }
255
256 static inline ssize_t wld_write( int fd, const void *buffer, size_t len )
257 {
258     int ret;
259     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
260                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_write), "r" (fd), "c" (buffer), "d" (len) );
261     return SYSCALL_RET(ret);
262 }
263
264 static inline int wld_mprotect( const void *addr, size_t len, int prot )
265 {
266     int ret;
267     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
268                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_mprotect), "r" (addr), "c" (len), "d" (prot) );
269     return SYSCALL_RET(ret);
270 }
271
272 static void *wld_mmap( void *start, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset )
273 {
274     int ret;
275
276     struct
277     {
278         void        *addr;
279         unsigned int length;
280         unsigned int prot;
281         unsigned int flags;
282         unsigned int fd;
283         unsigned int offset;
284     } args;
285
286     args.addr   = start;
287     args.length = len;
288     args.prot   = prot;
289     args.flags  = flags;
290     args.fd     = fd;
291     args.offset = offset;
292     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
293                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_mmap), "q" (&args) : "memory" );
294     return (void *)SYSCALL_RET(ret);
295 }
296
297 static inline uid_t wld_getuid(void)
298 {
299     uid_t ret;
300     __asm__( "int $0x80" : "=a" (ret) : "0" (SYS_getuid) );
301     return ret;
302 }
303
304 static inline uid_t wld_geteuid(void)
305 {
306     uid_t ret;
307     __asm__( "int $0x80" : "=a" (ret) : "0" (SYS_geteuid) );
308     return ret;
309 }
310
311 static inline gid_t wld_getgid(void)
312 {
313     gid_t ret;
314     __asm__( "int $0x80" : "=a" (ret) : "0" (SYS_getgid) );
315     return ret;
316 }
317
318 static inline gid_t wld_getegid(void)
319 {
320     gid_t ret;
321     __asm__( "int $0x80" : "=a" (ret) : "0" (SYS_getegid) );
322     return ret;
323 }
324
325 static inline int wld_prctl( int code, int arg )
326 {
327     int ret;
328     __asm__ __volatile__( "pushl %%ebx; movl %2,%%ebx; int $0x80; popl %%ebx"
329                           : "=a" (ret) : "0" (SYS_prctl), "r" (code), "c" (arg) );
330     return SYSCALL_RET(ret);
331 }
332
333
334 /* replacement for libc functions */
335
336 static int wld_strcmp( const char *str1, const char *str2 )
337 {
338     while (*str1 && (*str1 == *str2)) { str1++; str2++; }
339     return *str1 - *str2;
340 }
341
342 static int wld_strncmp( const char *str1, const char *str2, size_t len )
343 {
344     if (len <= 0) return 0;
345     while ((--len > 0) && *str1 && (*str1 == *str2)) { str1++; str2++; }
346     return *str1 - *str2;
347 }
348
349 static inline void *wld_memset( void *dest, int val, size_t len )
350 {
351     char *dst = dest;
352     while (len--) *dst++ = val;
353     return dest;
354 }
355
356 /*
357  * wld_printf - just the basics
358  *
359  *  %x prints a hex number
360  *  %s prints a string
361  *  %p prints a pointer
362  */
363 static int wld_vsprintf(char *buffer, const char *fmt, va_list args )
364 {
365     static const char hex_chars[16] = "0123456789abcdef";
366     const char *p = fmt;
367     char *str = buffer;
368     int i;
369
370     while( *p )
371     {
372         if( *p == '%' )
373         {
374             p++;
375             if( *p == 'x' )
376             {
377                 unsigned int x = va_arg( args, unsigned int );
378                 for(i=7; i>=0; i--)
379                     *str++ = hex_chars[(x>>(i*4))&0xf];
380             }
381             else if (p[0] == 'l' && p[1] == 'x')
382             {
383                 unsigned long x = va_arg( args, unsigned long );
384                 for(i=7; i>=0; i--)
385                     *str++ = hex_chars[(x>>(i*4))&0xf];
386                 p++;
387             }
388             else if( *p == 'p' )
389             {
390                 unsigned long x = (unsigned long)va_arg( args, void * );
391                 for(i=7; i>=0; i--)
392                     *str++ = hex_chars[(x>>(i*4))&0xf];
393             }
394             else if( *p == 's' )
395             {
396                 char *s = va_arg( args, char * );
397                 while(*s)
398                     *str++ = *s++;
399             }
400             else if( *p == 0 )
401                 break;
402             p++;
403         }
404         *str++ = *p++;
405     }
406     *str = 0;
407     return str - buffer;
408 }
409
410 static __attribute__((format(printf,1,2))) void wld_printf(const char *fmt, ... )
411 {
412     va_list args;
413     char buffer[256];
414     int len;
415
416     va_start( args, fmt );
417     len = wld_vsprintf(buffer, fmt, args );
418     va_end( args );
419     wld_write(2, buffer, len);
420 }
421
422 static __attribute__((noreturn,format(printf,1,2))) void fatal_error(const char *fmt, ... )
423 {
424     va_list args;
425     char buffer[256];
426     int len;
427
428     va_start( args, fmt );
429     len = wld_vsprintf(buffer, fmt, args );
430     va_end( args );
431     wld_write(2, buffer, len);
432     wld_exit(1);
433 }
434
435 #ifdef DUMP_AUX_INFO
436 /*
437  *  Dump interesting bits of the ELF auxv_t structure that is passed
438  *   as the 4th parameter to the _start function
439  */
440 static void dump_auxiliary( ElfW(auxv_t) *av )
441 {
442 #define NAME(at) { at, #at }
443     static const struct { int val; const char *name; } names[] =
444     {
445         NAME(AT_BASE),
446         NAME(AT_CLKTCK),
447         NAME(AT_EGID),
448         NAME(AT_ENTRY),
449         NAME(AT_EUID),
450         NAME(AT_FLAGS),
451         NAME(AT_GID),
452         NAME(AT_HWCAP),
453         NAME(AT_PAGESZ),
454         NAME(AT_PHDR),
455         NAME(AT_PHENT),
456         NAME(AT_PHNUM),
457         NAME(AT_PLATFORM),
458         NAME(AT_SYSINFO),
459         NAME(AT_SYSINFO_EHDR),
460         NAME(AT_UID),
461         { 0, NULL }
462     };
463 #undef NAME
464
465     int i;
466
467     for (  ; av->a_type != AT_NULL; av++)
468     {
469         for (i = 0; names[i].name; i++) if (names[i].val == av->a_type) break;
470         if (names[i].name) wld_printf("%s = %lx\n", names[i].name, av->a_un.a_val);
471         else wld_printf( "%x = %lx\n", av->a_type, av->a_un.a_val );
472     }
473 }
474 #endif
475
476 /*
477  * set_auxiliary_values
478  *
479  * Set the new auxiliary values
480  */
481 static void set_auxiliary_values( ElfW(auxv_t) *av, const ElfW(auxv_t) *new_av,
482                                   const ElfW(auxv_t) *delete_av, void **stack )
483 {
484     int i, j, av_count = 0, new_count = 0, delete_count = 0;
485     char *src, *dst;
486
487     /* count how many aux values we have already */
488     while (av[av_count].a_type != AT_NULL) av_count++;
489
490     /* delete unwanted values */
491     for (j = 0; delete_av[j].a_type != AT_NULL; j++)
492     {
493         for (i = 0; i < av_count; i++) if (av[i].a_type == delete_av[j].a_type)
494         {
495             av[i].a_type = av[av_count-1].a_type;
496             av[i].a_un.a_val = av[av_count-1].a_un.a_val;
497             av[--av_count].a_type = AT_NULL;
498             delete_count++;
499             break;
500         }
501     }
502
503     /* count how many values we have in new_av that aren't in av */
504     for (j = 0; new_av[j].a_type != AT_NULL; j++)
505     {
506         for (i = 0; i < av_count; i++) if (av[i].a_type == new_av[j].a_type) break;
507         if (i == av_count) new_count++;
508     }
509
510     src = (char *)*stack;
511     dst = src - (new_count - delete_count) * sizeof(*av);
512     if (new_count > delete_count)   /* need to make room for the extra values */
513     {
514         int len = (char *)(av + av_count + 1) - src;
515         for (i = 0; i < len; i++) dst[i] = src[i];
516     }
517     else if (new_count < delete_count)  /* get rid of unused values */
518     {
519         int len = (char *)(av + av_count + 1) - dst;
520         for (i = len - 1; i >= 0; i--) dst[i] = src[i];
521     }
522     *stack = dst;
523     av -= (new_count - delete_count);
524
525     /* now set the values */
526     for (j = 0; new_av[j].a_type != AT_NULL; j++)
527     {
528         for (i = 0; i < av_count; i++) if (av[i].a_type == new_av[j].a_type) break;
529         if (i < av_count) av[i].a_un.a_val = new_av[j].a_un.a_val;
530         else
531         {
532             av[av_count].a_type     = new_av[j].a_type;
533             av[av_count].a_un.a_val = new_av[j].a_un.a_val;
534             av_count++;
535         }
536     }
537
538 #ifdef DUMP_AUX_INFO
539     wld_printf("New auxiliary info:\n");
540     dump_auxiliary( av );
541 #endif
542 }
543
544 /*
545  * get_auxiliary
546  *
547  * Get a field of the auxiliary structure
548  */
549 static int get_auxiliary( ElfW(auxv_t) *av, int type, int def_val )
550 {
551   for ( ; av->a_type != AT_NULL; av++)
552       if( av->a_type == type ) return av->a_un.a_val;
553   return def_val;
554 }
555
556 /*
557  * map_so_lib
558  *
559  * modelled after _dl_map_object_from_fd() from glibc-2.3.1/elf/dl-load.c
560  *
561  * This function maps the segments from an ELF object, and optionally
562  *  stores information about the mapping into the auxv_t structure.
563  */
564 static void map_so_lib( const char *name, struct wld_link_map *l)
565 {
566     int fd;
567     unsigned char buf[0x800];
568     ElfW(Ehdr) *header = (ElfW(Ehdr)*)buf;
569     ElfW(Phdr) *phdr, *ph;
570     /* Scan the program header table, collecting its load commands.  */
571     struct loadcmd
572       {
573         ElfW(Addr) mapstart, mapend, dataend, allocend;
574         off_t mapoff;
575         int prot;
576       } loadcmds[16], *c;
577     size_t nloadcmds = 0, maplength;
578
579     fd = wld_open( name, O_RDONLY );
580     if (fd == -1) fatal_error("%s: could not open\n", name );
581
582     if (wld_read( fd, buf, sizeof(buf) ) != sizeof(buf))
583         fatal_error("%s: failed to read ELF header\n", name);
584
585     phdr = (void*) (((unsigned char*)buf) + header->e_phoff);
586
587     if( ( header->e_ident[0] != 0x7f ) ||
588         ( header->e_ident[1] != 'E' ) ||
589         ( header->e_ident[2] != 'L' ) ||
590         ( header->e_ident[3] != 'F' ) )
591         fatal_error( "%s: not an ELF binary... don't know how to load it\n", name );
592
593     if( header->e_machine != EM_386 )
594         fatal_error("%s: not an i386 ELF binary... don't know how to load it\n", name );
595
596     if (header->e_phnum > sizeof(loadcmds)/sizeof(loadcmds[0]))
597         fatal_error( "%s: oops... not enough space for load commands\n", name );
598
599     maplength = header->e_phnum * sizeof (ElfW(Phdr));
600     if (header->e_phoff + maplength > sizeof(buf))
601         fatal_error( "%s: oops... not enough space for ELF headers\n", name );
602
603     l->l_ld = 0;
604     l->l_addr = 0;
605     l->l_phdr = 0;
606     l->l_phnum = header->e_phnum;
607     l->l_entry = header->e_entry;
608     l->l_interp = 0;
609
610     for (ph = phdr; ph < &phdr[l->l_phnum]; ++ph)
611     {
612
613 #ifdef DUMP_SEGMENTS
614       wld_printf( "ph = %p\n", ph );
615       wld_printf( " p_type   = %x\n", ph->p_type );
616       wld_printf( " p_flags  = %x\n", ph->p_flags );
617       wld_printf( " p_offset = %x\n", ph->p_offset );
618       wld_printf( " p_vaddr  = %x\n", ph->p_vaddr );
619       wld_printf( " p_paddr  = %x\n", ph->p_paddr );
620       wld_printf( " p_filesz = %x\n", ph->p_filesz );
621       wld_printf( " p_memsz  = %x\n", ph->p_memsz );
622       wld_printf( " p_align  = %x\n", ph->p_align );
623 #endif
624
625       switch (ph->p_type)
626         {
627           /* These entries tell us where to find things once the file's
628              segments are mapped in.  We record the addresses it says
629              verbatim, and later correct for the run-time load address.  */
630         case PT_DYNAMIC:
631           l->l_ld = (void *) ph->p_vaddr;
632           l->l_ldnum = ph->p_memsz / sizeof (Elf32_Dyn);
633           break;
634
635         case PT_PHDR:
636           l->l_phdr = (void *) ph->p_vaddr;
637           break;
638
639         case PT_LOAD:
640           {
641             if ((ph->p_align & page_mask) != 0)
642               fatal_error( "%s: ELF load command alignment not page-aligned\n", name );
643
644             if (((ph->p_vaddr - ph->p_offset) & (ph->p_align - 1)) != 0)
645               fatal_error( "%s: ELF load command address/offset not properly aligned\n", name );
646
647             c = &loadcmds[nloadcmds++];
648             c->mapstart = ph->p_vaddr & ~(ph->p_align - 1);
649             c->mapend = ((ph->p_vaddr + ph->p_filesz + page_mask) & ~page_mask);
650             c->dataend = ph->p_vaddr + ph->p_filesz;
651             c->allocend = ph->p_vaddr + ph->p_memsz;
652             c->mapoff = ph->p_offset & ~(ph->p_align - 1);
653
654             c->prot = 0;
655             if (ph->p_flags & PF_R)
656               c->prot |= PROT_READ;
657             if (ph->p_flags & PF_W)
658               c->prot |= PROT_WRITE;
659             if (ph->p_flags & PF_X)
660               c->prot |= PROT_EXEC;
661           }
662           break;
663
664         case PT_INTERP:
665           l->l_interp = ph->p_vaddr;
666           break;
667
668         case PT_TLS:
669           /*
670            * We don't need to set anything up because we're
671            * emulating the kernel, not ld-linux.so.2
672            * The ELF loader will set up the TLS data itself.
673            */
674         case PT_SHLIB:
675         case PT_NOTE:
676         default:
677           break;
678         }
679     }
680
681     /* Now process the load commands and map segments into memory.  */
682     c = loadcmds;
683
684     /* Length of the sections to be loaded.  */
685     maplength = loadcmds[nloadcmds - 1].allocend - c->mapstart;
686
687     if( header->e_type == ET_DYN )
688     {
689         ElfW(Addr) mappref;
690         mappref = (ELF_PREFERRED_ADDRESS (loader, maplength, c->mapstart)
691                    - MAP_BASE_ADDR (l));
692
693         /* Remember which part of the address space this object uses.  */
694         l->l_map_start = (ElfW(Addr)) wld_mmap ((void *) mappref, maplength,
695                                               c->prot, MAP_COPY | MAP_FILE,
696                                               fd, c->mapoff);
697         /* wld_printf("set  : offset = %x\n", c->mapoff); */
698         /* wld_printf("l->l_map_start = %x\n", l->l_map_start); */
699
700         l->l_map_end = l->l_map_start + maplength;
701         l->l_addr = l->l_map_start - c->mapstart;
702
703         wld_mprotect ((caddr_t) (l->l_addr + c->mapend),
704                     loadcmds[nloadcmds - 1].allocend - c->mapend,
705                     PROT_NONE);
706         goto postmap;
707     }
708     else
709     {
710         /* sanity check */
711         if ((char *)c->mapstart + maplength > preloader_start &&
712             (char *)c->mapstart <= preloader_end)
713             fatal_error( "%s: binary overlaps preloader (%p-%p)\n",
714                          name, (char *)c->mapstart, (char *)c->mapstart + maplength );
715
716         ELF_FIXED_ADDRESS (loader, c->mapstart);
717     }
718
719     /* Remember which part of the address space this object uses.  */
720     l->l_map_start = c->mapstart + l->l_addr;
721     l->l_map_end = l->l_map_start + maplength;
722
723     while (c < &loadcmds[nloadcmds])
724       {
725         if (c->mapend > c->mapstart)
726             /* Map the segment contents from the file.  */
727             wld_mmap ((void *) (l->l_addr + c->mapstart),
728                         c->mapend - c->mapstart, c->prot,
729                         MAP_FIXED | MAP_COPY | MAP_FILE, fd, c->mapoff);
730
731       postmap:
732         if (l->l_phdr == 0
733             && (ElfW(Off)) c->mapoff <= header->e_phoff
734             && ((size_t) (c->mapend - c->mapstart + c->mapoff)
735                 >= header->e_phoff + header->e_phnum * sizeof (ElfW(Phdr))))
736           /* Found the program header in this segment.  */
737           l->l_phdr = (void *)(unsigned int) (c->mapstart + header->e_phoff - c->mapoff);
738
739         if (c->allocend > c->dataend)
740           {
741             /* Extra zero pages should appear at the end of this segment,
742                after the data mapped from the file.   */
743             ElfW(Addr) zero, zeroend, zeropage;
744
745             zero = l->l_addr + c->dataend;
746             zeroend = l->l_addr + c->allocend;
747             zeropage = (zero + page_mask) & ~page_mask;
748
749             /*
750              * This is different from the dl-load load...
751              *  ld-linux.so.2 relies on the whole page being zero'ed
752              */
753             zeroend = (zeroend + page_mask) & ~page_mask;
754
755             if (zeroend < zeropage)
756             {
757               /* All the extra data is in the last page of the segment.
758                  We can just zero it.  */
759               zeropage = zeroend;
760             }
761
762             if (zeropage > zero)
763               {
764                 /* Zero the final part of the last page of the segment.  */
765                 if ((c->prot & PROT_WRITE) == 0)
766                   {
767                     /* Dag nab it.  */
768                     wld_mprotect ((caddr_t) (zero & ~page_mask), page_size, c->prot|PROT_WRITE);
769                   }
770                 wld_memset ((void *) zero, '\0', zeropage - zero);
771                 if ((c->prot & PROT_WRITE) == 0)
772                   wld_mprotect ((caddr_t) (zero & ~page_mask), page_size, c->prot);
773               }
774
775             if (zeroend > zeropage)
776               {
777                 /* Map the remaining zero pages in from the zero fill FD.  */
778                 caddr_t mapat;
779                 mapat = wld_mmap ((caddr_t) zeropage, zeroend - zeropage,
780                                 c->prot, MAP_ANON|MAP_PRIVATE|MAP_FIXED,
781                                 -1, 0);
782               }
783           }
784
785         ++c;
786       }
787
788     if (l->l_phdr == NULL) fatal_error("no program header\n");
789
790     l->l_phdr = (void *)((ElfW(Addr))l->l_phdr + l->l_addr);
791     l->l_entry += l->l_addr;
792
793     wld_close( fd );
794 }
795
796
797 static unsigned int elf_hash( const char *name )
798 {
799     unsigned int hi, hash = 0;
800     while (*name)
801     {
802         hash = (hash << 4) + (unsigned char)*name++;
803         hi = hash & 0xf0000000;
804         hash ^= hi;
805         hash ^= hi >> 24;
806     }
807     return hash;
808 }
809
810 static unsigned int gnu_hash( const char *name )
811 {
812     unsigned int h = 5381;
813     while (*name) h = h * 33 + (unsigned char)*name++;
814     return h;
815 }
816
817 /*
818  * Find a symbol in the symbol table of the executable loaded
819  */
820 static void *find_symbol( const ElfW(Phdr) *phdr, int num, const char *var, int type )
821 {
822     const ElfW(Dyn) *dyn = NULL;
823     const ElfW(Phdr) *ph;
824     const ElfW(Sym) *symtab = NULL;
825     const Elf_Symndx *hashtab = NULL;
826     const Elf32_Word *gnu_hashtab = NULL;
827     const char *strings = NULL;
828     Elf_Symndx idx;
829
830     /* check the values */
831 #ifdef DUMP_SYMS
832     wld_printf("%p %x\n", phdr, num );
833 #endif
834     if( ( phdr == NULL ) || ( num == 0 ) )
835     {
836         wld_printf("could not find PT_DYNAMIC header entry\n");
837         return NULL;
838     }
839
840     /* parse the (already loaded) ELF executable's header */
841     for (ph = phdr; ph < &phdr[num]; ++ph)
842     {
843         if( PT_DYNAMIC == ph->p_type )
844         {
845             dyn = (void *) ph->p_vaddr;
846             num = ph->p_memsz / sizeof (Elf32_Dyn);
847             break;
848         }
849     }
850     if( !dyn ) return NULL;
851
852     while( dyn->d_tag )
853     {
854         if( dyn->d_tag == DT_STRTAB )
855             strings = (const char*) dyn->d_un.d_ptr;
856         if( dyn->d_tag == DT_SYMTAB )
857             symtab = (const ElfW(Sym) *)dyn->d_un.d_ptr;
858         if( dyn->d_tag == DT_HASH )
859             hashtab = (const Elf_Symndx *)dyn->d_un.d_ptr;
860         if( dyn->d_tag == DT_GNU_HASH )
861             gnu_hashtab = (const Elf32_Word *)dyn->d_un.d_ptr;
862 #ifdef DUMP_SYMS
863         wld_printf("%x %x\n", dyn->d_tag, dyn->d_un.d_ptr );
864 #endif
865         dyn++;
866     }
867
868     if( (!symtab) || (!strings) ) return NULL;
869
870     if (gnu_hashtab)  /* new style hash table */
871     {
872         const unsigned int hash   = gnu_hash(var);
873         const Elf32_Word nbuckets = gnu_hashtab[0];
874         const Elf32_Word symbias  = gnu_hashtab[1];
875         const Elf32_Word nwords   = gnu_hashtab[2];
876         const ElfW(Addr) *bitmask = (const ElfW(Addr) *)(gnu_hashtab + 4);
877         const Elf32_Word *buckets = (const Elf32_Word *)(bitmask + nwords);
878         const Elf32_Word *chains  = buckets + nbuckets - symbias;
879
880         if (!(idx = buckets[hash % nbuckets])) return NULL;
881         do
882         {
883             if ((chains[idx] & ~1u) == (hash & ~1u) &&
884                 symtab[idx].st_info == ELF32_ST_INFO( STB_GLOBAL, type ) &&
885                 !wld_strcmp( strings + symtab[idx].st_name, var ))
886                 goto found;
887         } while (!(chains[idx++] & 1u));
888     }
889     else if (hashtab)  /* old style hash table */
890     {
891         const unsigned int hash   = elf_hash(var);
892         const Elf_Symndx nbuckets = hashtab[0];
893         const Elf_Symndx *buckets = hashtab + 2;
894         const Elf_Symndx *chains  = buckets + nbuckets;
895
896         for (idx = buckets[hash % nbuckets]; idx != STN_UNDEF; idx = chains[idx])
897         {
898             if (symtab[idx].st_info == ELF32_ST_INFO( STB_GLOBAL, type ) &&
899                 !wld_strcmp( strings + symtab[idx].st_name, var ))
900                 goto found;
901         }
902     }
903     return NULL;
904
905 found:
906 #ifdef DUMP_SYMS
907     wld_printf("Found %s -> %x\n", strings + symtab[idx].st_name, symtab[idx].st_value );
908 #endif
909     return (void *)symtab[idx].st_value;
910 }
911
912 /*
913  *  preload_reserve
914  *
915  * Reserve a range specified in string format
916  */
917 static void preload_reserve( const char *str )
918 {
919     const char *p;
920     unsigned long result = 0;
921     void *start = NULL, *end = NULL;
922     int first = 1;
923
924     for (p = str; *p; p++)
925     {
926         if (*p >= '0' && *p <= '9') result = result * 16 + *p - '0';
927         else if (*p >= 'a' && *p <= 'f') result = result * 16 + *p - 'a' + 10;
928         else if (*p >= 'A' && *p <= 'F') result = result * 16 + *p - 'A' + 10;
929         else if (*p == '-')
930         {
931             if (!first) goto error;
932             start = (void *)(result & ~page_mask);
933             result = 0;
934             first = 0;
935         }
936         else goto error;
937     }
938     if (!first) end = (void *)((result + page_mask) & ~page_mask);
939     else if (result) goto error;  /* single value '0' is allowed */
940
941     /* sanity checks */
942     if (end <= start) start = end = NULL;
943     else if ((char *)end > preloader_start &&
944              (char *)start <= preloader_end)
945     {
946         wld_printf( "WINEPRELOADRESERVE range %p-%p overlaps preloader %p-%p\n",
947                      start, end, preloader_start, preloader_end );
948         start = end = NULL;
949     }
950
951     /* check for overlap with low memory area */
952     if ((char *)end <= (char *)preload_info[0].addr + preload_info[0].size)
953         start = end = NULL;
954     else if ((char *)start < (char *)preload_info[0].addr + preload_info[0].size)
955         start = (char *)preload_info[0].addr + preload_info[0].size;
956
957     /* entry 2 is for the PE exe */
958     preload_info[2].addr = start;
959     preload_info[2].size = (char *)end - (char *)start;
960     return;
961
962 error:
963     fatal_error( "invalid WINEPRELOADRESERVE value '%s'\n", str );
964 }
965
966 /* check if address is in one of the reserved ranges */
967 static int is_addr_reserved( const void *addr )
968 {
969     int i;
970
971     for (i = 0; preload_info[i].size; i++)
972     {
973         if ((const char *)addr >= (const char *)preload_info[i].addr &&
974             (const char *)addr <  (const char *)preload_info[i].addr + preload_info[i].size)
975             return 1;
976     }
977     return 0;
978 }
979
980 /* remove a range from the preload list */
981 static void remove_preload_range( int i )
982 {
983     while (preload_info[i].size)
984     {
985         preload_info[i].addr = preload_info[i+1].addr;
986         preload_info[i].size = preload_info[i+1].size;
987         i++;
988     }
989 }
990
991 /*
992  *  is_in_preload_range
993  *
994  * Check if address of the given aux value is in one of the reserved ranges
995  */
996 static int is_in_preload_range( const ElfW(auxv_t) *av, int type )
997 {
998     while (av->a_type != AT_NULL)
999     {
1000         if (av->a_type == type) return is_addr_reserved( (const void *)av->a_un.a_val );
1001         av++;
1002     }
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 /* set the process name if supported */
1007 static void set_process_name( int argc, char *argv[] )
1008 {
1009     int i;
1010     unsigned int off;
1011     char *p, *name, *end;
1012
1013     /* set the process short name */
1014     for (p = name = argv[1]; *p; p++) if (p[0] == '/' && p[1]) name = p + 1;
1015     if (wld_prctl( 15 /* PR_SET_NAME */, (int)name ) == -1) return;
1016
1017     /* find the end of the argv array and move everything down */
1018     end = argv[argc - 1];
1019     while (*end) end++;
1020     off = argv[1] - argv[0];
1021     for (p = argv[1]; p <= end; p++) *(p - off) = *p;
1022     wld_memset( end - off, 0, off );
1023     for (i = 1; i < argc; i++) argv[i] -= off;
1024 }
1025
1026
1027 /*
1028  *  wld_start
1029  *
1030  *  Repeat the actions the kernel would do when loading a dynamically linked .so
1031  *  Load the binary and then its ELF interpreter.
1032  *  Note, we assume that the binary is a dynamically linked ELF shared object.
1033  */
1034 void* wld_start( void **stack )
1035 {
1036     int i, *pargc;
1037     char **argv, **p;
1038     char *interp, *reserve = NULL;
1039     ElfW(auxv_t) new_av[12], delete_av[3], *av;
1040     struct wld_link_map main_binary_map, ld_so_map;
1041     struct wine_preload_info **wine_main_preload_info;
1042
1043     pargc = *stack;
1044     argv = (char **)pargc + 1;
1045     if (*pargc < 2) fatal_error( "Usage: %s wine_binary [args]\n", argv[0] );
1046
1047     /* skip over the parameters */
1048     p = argv + *pargc + 1;
1049
1050     /* skip over the environment */
1051     while (*p)
1052     {
1053         static const char res[] = "WINEPRELOADRESERVE=";
1054         if (!wld_strncmp( *p, res, sizeof(res)-1 )) reserve = *p + sizeof(res) - 1;
1055         p++;
1056     }
1057
1058     av = (ElfW(auxv_t)*) (p+1);
1059     page_size = get_auxiliary( av, AT_PAGESZ, 4096 );
1060     page_mask = page_size - 1;
1061
1062     preloader_start = (char *)_start - ((unsigned int)_start & page_mask);
1063     preloader_end = (char *)((unsigned int)(_end + page_mask) & ~page_mask);
1064
1065 #ifdef DUMP_AUX_INFO
1066     wld_printf( "stack = %p\n", *stack );
1067     for( i = 0; i < *pargc; i++ ) wld_printf("argv[%x] = %s\n", i, argv[i]);
1068     dump_auxiliary( av );
1069 #endif
1070
1071     /* reserve memory that Wine needs */
1072     if (reserve) preload_reserve( reserve );
1073     for (i = 0; preload_info[i].size; i++)
1074     {
1075         if (wld_mmap( preload_info[i].addr, preload_info[i].size, PROT_NONE,
1076                       MAP_FIXED | MAP_PRIVATE | MAP_ANON | MAP_NORESERVE, -1, 0 ) == (void *)-1)
1077         {
1078             wld_printf( "preloader: Warning: failed to reserve range %p-%p\n",
1079                         preload_info[i].addr, (char *)preload_info[i].addr + preload_info[i].size );
1080             remove_preload_range( i );
1081             i--;
1082         }
1083     }
1084
1085     /* add an executable page at the top of the address space to defeat
1086      * broken no-exec protections that play with the code selector limit */
1087     if (is_addr_reserved( (char *)0x80000000 - page_size ))
1088         wld_mprotect( (char *)0x80000000 - page_size, page_size, PROT_EXEC | PROT_READ );
1089
1090     /* load the main binary */
1091     map_so_lib( argv[1], &main_binary_map );
1092
1093     /* load the ELF interpreter */
1094     interp = (char *)main_binary_map.l_addr + main_binary_map.l_interp;
1095     map_so_lib( interp, &ld_so_map );
1096
1097     /* store pointer to the preload info into the appropriate main binary variable */
1098     wine_main_preload_info = find_symbol( main_binary_map.l_phdr, main_binary_map.l_phnum,
1099                                           "wine_main_preload_info", STT_OBJECT );
1100     if (wine_main_preload_info) *wine_main_preload_info = preload_info;
1101     else wld_printf( "wine_main_preload_info not found\n" );
1102
1103 #define SET_NEW_AV(n,type,val) new_av[n].a_type = (type); new_av[n].a_un.a_val = (val);
1104     SET_NEW_AV( 0, AT_PHDR, (unsigned long)main_binary_map.l_phdr );
1105     SET_NEW_AV( 1, AT_PHENT, sizeof(ElfW(Phdr)) );
1106     SET_NEW_AV( 2, AT_PHNUM, main_binary_map.l_phnum );
1107     SET_NEW_AV( 3, AT_PAGESZ, page_size );
1108     SET_NEW_AV( 4, AT_BASE, ld_so_map.l_addr );
1109     SET_NEW_AV( 5, AT_FLAGS, get_auxiliary( av, AT_FLAGS, 0 ) );
1110     SET_NEW_AV( 6, AT_ENTRY, main_binary_map.l_entry );
1111     SET_NEW_AV( 7, AT_UID, get_auxiliary( av, AT_UID, wld_getuid() ) );
1112     SET_NEW_AV( 8, AT_EUID, get_auxiliary( av, AT_EUID, wld_geteuid() ) );
1113     SET_NEW_AV( 9, AT_GID, get_auxiliary( av, AT_GID, wld_getgid() ) );
1114     SET_NEW_AV(10, AT_EGID, get_auxiliary( av, AT_EGID, wld_getegid() ) );
1115     SET_NEW_AV(11, AT_NULL, 0 );
1116 #undef SET_NEW_AV
1117
1118     i = 0;
1119     /* delete sysinfo values if addresses conflict */
1120     if (is_in_preload_range( av, AT_SYSINFO ) || is_in_preload_range( av, AT_SYSINFO_EHDR ))
1121     {
1122         delete_av[i++].a_type = AT_SYSINFO;
1123         delete_av[i++].a_type = AT_SYSINFO_EHDR;
1124     }
1125     delete_av[i].a_type = AT_NULL;
1126
1127     /* get rid of first argument */
1128     set_process_name( *pargc, argv );
1129     pargc[1] = pargc[0] - 1;
1130     *stack = pargc + 1;
1131
1132     set_auxiliary_values( av, new_av, delete_av, stack );
1133
1134 #ifdef DUMP_AUX_INFO
1135     wld_printf("new stack = %p\n", *stack);
1136     wld_printf("jumping to %x\n", ld_so_map.l_entry);
1137 #endif
1138
1139     return (void *)ld_so_map.l_entry;
1140 }