MIPS: module: Unify rel & rela reloc handling
authorPaul Burton <paul.burton@imgtec.com>
Thu, 30 Mar 2017 18:37:45 +0000 (11:37 -0700)
committerRalf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Wed, 28 Jun 2017 10:22:38 +0000 (12:22 +0200)
The module load code has previously had entirely separate
implementations for rel & rela style relocs, which unnecessarily
duplicates a whole lot of code. Unify the implementations of both types
of reloc, sharing the bulk of the code.

Signed-off-by: Paul Burton <paul.burton@imgtec.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Patchwork: https://patchwork.linux-mips.org/patch/15832/
Signed-off-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
arch/mips/include/asm/module.h
arch/mips/kernel/Makefile
arch/mips/kernel/module-rela.c [deleted file]
arch/mips/kernel/module.c

index 702c273e67a95751b9f1f487a580a3a28e6ea53b..e51add184717f4283ba68b5cc3e446af364e1b2e 100644 (file)
@@ -47,8 +47,8 @@ typedef struct {
 #define Elf_Mips_Rel   Elf32_Rel
 #define Elf_Mips_Rela  Elf32_Rela
 
-#define ELF_MIPS_R_SYM(rel) ELF32_R_SYM(rel.r_info)
-#define ELF_MIPS_R_TYPE(rel) ELF32_R_TYPE(rel.r_info)
+#define ELF_MIPS_R_SYM(rel) ELF32_R_SYM((rel).r_info)
+#define ELF_MIPS_R_TYPE(rel) ELF32_R_TYPE((rel).r_info)
 
 #endif
 
@@ -65,8 +65,8 @@ typedef struct {
 #define Elf_Mips_Rel   Elf64_Mips_Rel
 #define Elf_Mips_Rela  Elf64_Mips_Rela
 
-#define ELF_MIPS_R_SYM(rel) (rel.r_sym)
-#define ELF_MIPS_R_TYPE(rel) (rel.r_type)
+#define ELF_MIPS_R_SYM(rel) ((rel).r_sym)
+#define ELF_MIPS_R_TYPE(rel) ((rel).r_type)
 
 #endif
 
index 9a0e37b92ce0743c7fe9c3cb29b5a0b1d8ec73d6..f0edd7e8a0b78646a1bac69830f8a44a7606b2d7 100644 (file)
@@ -31,7 +31,6 @@ obj-$(CONFIG_SYNC_R4K)                += sync-r4k.o
 obj-$(CONFIG_DEBUG_FS)         += segment.o
 obj-$(CONFIG_STACKTRACE)       += stacktrace.o
 obj-$(CONFIG_MODULES)          += module.o
-obj-$(CONFIG_MODULES_USE_ELF_RELA) += module-rela.o
 
 obj-$(CONFIG_FTRACE_SYSCALLS)  += ftrace.o
 obj-$(CONFIG_FUNCTION_TRACER)  += mcount.o ftrace.o
diff --git a/arch/mips/kernel/module-rela.c b/arch/mips/kernel/module-rela.c
deleted file mode 100644 (file)
index 7811688..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,202 +0,0 @@
-/*
- *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
- *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
- *  (at your option) any later version.
- *
- *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
- *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- *  GNU General Public License for more details.
- *
- *  You should have received a copy of the GNU General Public License
- *  along with this program; if not, write to the Free Software
- *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
- *
- *  Copyright (C) 2001 Rusty Russell.
- *  Copyright (C) 2003, 2004 Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
- *  Copyright (C) 2005 Thiemo Seufer
- *  Copyright (C) 2015 Imagination Technologies Ltd.
- */
-
-#include <linux/elf.h>
-#include <linux/err.h>
-#include <linux/errno.h>
-#include <linux/moduleloader.h>
-
-extern int apply_r_mips_none(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v);
-
-static int apply_r_mips_32_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       *location = v;
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_26_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       if (v % 4) {
-               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_26 RELA relocation\n",
-                      me->name);
-               return -ENOEXEC;
-       }
-
-       if ((v & 0xf0000000) != (((unsigned long)location + 4) & 0xf0000000)) {
-               pr_err("module %s: relocation overflow\n", me->name);
-               return -ENOEXEC;
-       }
-
-       *location = (*location & ~0x03ffffff) | ((v >> 2) & 0x03ffffff);
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_hi16_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       *location = (*location & 0xffff0000) |
-                   ((((long long) v + 0x8000LL) >> 16) & 0xffff);
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_lo16_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       *location = (*location & 0xffff0000) | (v & 0xffff);
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_pc_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v,
-                               unsigned bits)
-{
-       unsigned long mask = GENMASK(bits - 1, 0);
-       unsigned long se_bits;
-       long offset;
-
-       if (v % 4) {
-               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_PC%u RELA relocation\n",
-                      me->name, bits);
-               return -ENOEXEC;
-       }
-
-       offset = ((long)v - (long)location) >> 2;
-
-       /* check the sign bit onwards are identical - ie. we didn't overflow */
-       se_bits = (offset & BIT(bits - 1)) ? ~0ul : 0;
-       if ((offset & ~mask) != (se_bits & ~mask)) {
-               pr_err("module %s: relocation overflow\n", me->name);
-               return -ENOEXEC;
-       }
-
-       *location = (*location & ~mask) | (offset & mask);
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_pc16_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       return apply_r_mips_pc_rela(me, location, v, 16);
-}
-
-static int apply_r_mips_pc21_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       return apply_r_mips_pc_rela(me, location, v, 21);
-}
-
-static int apply_r_mips_pc26_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       return apply_r_mips_pc_rela(me, location, v, 26);
-}
-
-static int apply_r_mips_64_rela(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
-{
-       *(Elf_Addr *)location = v;
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_higher_rela(struct module *me, u32 *location,
-                                   Elf_Addr v)
-{
-       *location = (*location & 0xffff0000) |
-                   ((((long long) v + 0x80008000LL) >> 32) & 0xffff);
-
-       return 0;
-}
-
-static int apply_r_mips_highest_rela(struct module *me, u32 *location,
-                                    Elf_Addr v)
-{
-       *location = (*location & 0xffff0000) |
-                   ((((long long) v + 0x800080008000LL) >> 48) & 0xffff);
-
-       return 0;
-}
-
-static int (*reloc_handlers_rela[]) (struct module *me, u32 *location,
-                               Elf_Addr v) = {
-       [R_MIPS_NONE]           = apply_r_mips_none,
-       [R_MIPS_32]             = apply_r_mips_32_rela,
-       [R_MIPS_26]             = apply_r_mips_26_rela,
-       [R_MIPS_HI16]           = apply_r_mips_hi16_rela,
-       [R_MIPS_LO16]           = apply_r_mips_lo16_rela,
-       [R_MIPS_PC16]           = apply_r_mips_pc16_rela,
-       [R_MIPS_64]             = apply_r_mips_64_rela,
-       [R_MIPS_HIGHER]         = apply_r_mips_higher_rela,
-       [R_MIPS_HIGHEST]        = apply_r_mips_highest_rela,
-       [R_MIPS_PC21_S2]        = apply_r_mips_pc21_rela,
-       [R_MIPS_PC26_S2]        = apply_r_mips_pc26_rela,
-};
-
-int apply_relocate_add(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
-                      unsigned int symindex, unsigned int relsec,
-                      struct module *me)
-{
-       Elf_Mips_Rela *rel = (void *) sechdrs[relsec].sh_addr;
-       int (*handler)(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v);
-       Elf_Sym *sym;
-       u32 *location;
-       unsigned int i, type;
-       Elf_Addr v;
-       int res;
-
-       pr_debug("Applying relocate section %u to %u\n", relsec,
-              sechdrs[relsec].sh_info);
-
-       for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rel); i++) {
-               /* This is where to make the change */
-               location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
-                       + rel[i].r_offset;
-               /* This is the symbol it is referring to */
-               sym = (Elf_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
-                       + ELF_MIPS_R_SYM(rel[i]);
-               if (sym->st_value >= -MAX_ERRNO) {
-                       /* Ignore unresolved weak symbol */
-                       if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_WEAK)
-                               continue;
-                       pr_warn("%s: Unknown symbol %s\n",
-                              me->name, strtab + sym->st_name);
-                       return -ENOENT;
-               }
-
-               type = ELF_MIPS_R_TYPE(rel[i]);
-
-               if (type < ARRAY_SIZE(reloc_handlers_rela))
-                       handler = reloc_handlers_rela[type];
-               else
-                       handler = NULL;
-
-               if (!handler) {
-                       pr_err("%s: Unknown relocation type %u\n",
-                              me->name, type);
-                       return -EINVAL;
-               }
-
-               v = sym->st_value + rel[i].r_addend;
-               res = handler(me, location, v);
-               if (res)
-                       return res;
-       }
-
-       return 0;
-}
index ddcfb59593b66c5de0408c3baa128a42fb223b32..b250eb0c4fc127e7e6aaca4183a5d27b55b7393c 100644 (file)
@@ -53,22 +53,25 @@ void *module_alloc(unsigned long size)
 }
 #endif
 
-int apply_r_mips_none(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_none(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
        return 0;
 }
 
-static int apply_r_mips_32_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_32(struct module *me, u32 *location,
+                          u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
-       *location += v;
+       *location = base + v;
 
        return 0;
 }
 
-static int apply_r_mips_26_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_26(struct module *me, u32 *location,
+                          u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
        if (v % 4) {
-               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_26 REL relocation\n",
+               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_26 relocation\n",
                       me->name);
                return -ENOEXEC;
        }
@@ -80,15 +83,22 @@ static int apply_r_mips_26_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
        }
 
        *location = (*location & ~0x03ffffff) |
-                   ((*location + (v >> 2)) & 0x03ffffff);
+                   ((base + (v >> 2)) & 0x03ffffff);
 
        return 0;
 }
 
-static int apply_r_mips_hi16_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_hi16(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
        struct mips_hi16 *n;
 
+       if (rela) {
+               *location = (*location & 0xffff0000) |
+                           ((((long long) v + 0x8000LL) >> 16) & 0xffff);
+               return 0;
+       }
+
        /*
         * We cannot relocate this one now because we don't know the value of
         * the carry we need to add.  Save the information, and let LO16 do the
@@ -117,12 +127,18 @@ static void free_relocation_chain(struct mips_hi16 *l)
        }
 }
 
-static int apply_r_mips_lo16_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_lo16(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
-       unsigned long insnlo = *location;
+       unsigned long insnlo = base;
        struct mips_hi16 *l;
        Elf_Addr val, vallo;
 
+       if (rela) {
+               *location = (*location & 0xffff0000) | (v & 0xffff);
+               return 0;
+       }
+
        /* Sign extend the addend we extract from the lo insn.  */
        vallo = ((insnlo & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 
@@ -178,26 +194,26 @@ out_danger:
        free_relocation_chain(l);
        me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
 
-       pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_LO16 REL relocation\n", me->name);
+       pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_LO16 relocation\n", me->name);
 
        return -ENOEXEC;
 }
 
-static int apply_r_mips_pc_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v,
-                              unsigned bits)
+static int apply_r_mips_pc(struct module *me, u32 *location, u32 base,
+                          Elf_Addr v, unsigned int bits)
 {
        unsigned long mask = GENMASK(bits - 1, 0);
        unsigned long se_bits;
        long offset;
 
        if (v % 4) {
-               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_PC%u REL relocation\n",
+               pr_err("module %s: dangerous R_MIPS_PC%u relocation\n",
                       me->name, bits);
                return -ENOEXEC;
        }
 
-       /* retrieve & sign extend implicit addend */
-       offset = *location & mask;
+       /* retrieve & sign extend implicit addend if any */
+       offset = base & mask;
        offset |= (offset & BIT(bits - 1)) ? ~mask : 0;
 
        offset += ((long)v - (long)location) >> 2;
@@ -214,56 +230,121 @@ static int apply_r_mips_pc_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v,
        return 0;
 }
 
-static int apply_r_mips_pc16_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_pc16(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
-       return apply_r_mips_pc_rel(me, location, v, 16);
+       return apply_r_mips_pc(me, location, base, v, 16);
 }
 
-static int apply_r_mips_pc21_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_pc21(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
-       return apply_r_mips_pc_rel(me, location, v, 21);
+       return apply_r_mips_pc(me, location, base, v, 21);
 }
 
-static int apply_r_mips_pc26_rel(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v)
+static int apply_r_mips_pc26(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
 {
-       return apply_r_mips_pc_rel(me, location, v, 26);
+       return apply_r_mips_pc(me, location, base, v, 26);
 }
 
-static int (*reloc_handlers_rel[]) (struct module *me, u32 *location,
-                               Elf_Addr v) = {
+static int apply_r_mips_64(struct module *me, u32 *location,
+                          u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
+{
+       if (WARN_ON(!rela))
+               return -EINVAL;
+
+       *(Elf_Addr *)location = v;
+
+       return 0;
+}
+
+static int apply_r_mips_higher(struct module *me, u32 *location,
+                              u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
+{
+       if (WARN_ON(!rela))
+               return -EINVAL;
+
+       *location = (*location & 0xffff0000) |
+                   ((((long long)v + 0x80008000LL) >> 32) & 0xffff);
+
+       return 0;
+}
+
+static int apply_r_mips_highest(struct module *me, u32 *location,
+                               u32 base, Elf_Addr v, bool rela)
+{
+       if (WARN_ON(!rela))
+               return -EINVAL;
+
+       *location = (*location & 0xffff0000) |
+                   ((((long long)v + 0x800080008000LL) >> 48) & 0xffff);
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * reloc_handler() - Apply a particular relocation to a module
+ * @me: the module to apply the reloc to
+ * @location: the address at which the reloc is to be applied
+ * @base: the existing value at location for REL-style; 0 for RELA-style
+ * @v: the value of the reloc, with addend for RELA-style
+ *
+ * Each implemented reloc_handler function applies a particular type of
+ * relocation to the module @me. Relocs that may be found in either REL or RELA
+ * variants can be handled by making use of the @base & @v parameters which are
+ * set to values which abstract the difference away from the particular reloc
+ * implementations.
+ *
+ * Return: 0 upon success, else -ERRNO
+ */
+typedef int (*reloc_handler)(struct module *me, u32 *location,
+                            u32 base, Elf_Addr v, bool rela);
+
+/* The handlers for known reloc types */
+static reloc_handler reloc_handlers[] = {
        [R_MIPS_NONE]           = apply_r_mips_none,
-       [R_MIPS_32]             = apply_r_mips_32_rel,
-       [R_MIPS_26]             = apply_r_mips_26_rel,
-       [R_MIPS_HI16]           = apply_r_mips_hi16_rel,
-       [R_MIPS_LO16]           = apply_r_mips_lo16_rel,
-       [R_MIPS_PC16]           = apply_r_mips_pc16_rel,
-       [R_MIPS_PC21_S2]        = apply_r_mips_pc21_rel,
-       [R_MIPS_PC26_S2]        = apply_r_mips_pc26_rel,
+       [R_MIPS_32]             = apply_r_mips_32,
+       [R_MIPS_26]             = apply_r_mips_26,
+       [R_MIPS_HI16]           = apply_r_mips_hi16,
+       [R_MIPS_LO16]           = apply_r_mips_lo16,
+       [R_MIPS_PC16]           = apply_r_mips_pc16,
+       [R_MIPS_64]             = apply_r_mips_64,
+       [R_MIPS_HIGHER]         = apply_r_mips_higher,
+       [R_MIPS_HIGHEST]        = apply_r_mips_highest,
+       [R_MIPS_PC21_S2]        = apply_r_mips_pc21,
+       [R_MIPS_PC26_S2]        = apply_r_mips_pc26,
 };
 
-int apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
-                  unsigned int symindex, unsigned int relsec,
-                  struct module *me)
+static int __apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
+                           unsigned int symindex, unsigned int relsec,
+                           struct module *me, bool rela)
 {
-       Elf_Mips_Rel *rel = (void *) sechdrs[relsec].sh_addr;
-       int (*handler)(struct module *me, u32 *location, Elf_Addr v);
+       union {
+               Elf_Mips_Rel *rel;
+               Elf_Mips_Rela *rela;
+       } r;
+       reloc_handler handler;
        Elf_Sym *sym;
-       u32 *location;
+       u32 *location, base;
        unsigned int i, type;
        Elf_Addr v;
        int err = 0;
+       size_t reloc_sz;
 
        pr_debug("Applying relocate section %u to %u\n", relsec,
               sechdrs[relsec].sh_info);
 
+       r.rel = (void *)sechdrs[relsec].sh_addr;
+       reloc_sz = rela ? sizeof(*r.rela) : sizeof(*r.rel);
        me->arch.r_mips_hi16_list = NULL;
-       for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rel); i++) {
+       for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / reloc_sz; i++) {
                /* This is where to make the change */
                location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
-                       + rel[i].r_offset;
+                       + r.rel->r_offset;
                /* This is the symbol it is referring to */
                sym = (Elf_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
-                       + ELF_MIPS_R_SYM(rel[i]);
+                       + ELF_MIPS_R_SYM(*r.rel);
                if (sym->st_value >= -MAX_ERRNO) {
                        /* Ignore unresolved weak symbol */
                        if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) == STB_WEAK)
@@ -274,10 +355,9 @@ int apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
                        goto out;
                }
 
-               type = ELF_MIPS_R_TYPE(rel[i]);
-
-               if (type < ARRAY_SIZE(reloc_handlers_rel))
-                       handler = reloc_handlers_rel[type];
+               type = ELF_MIPS_R_TYPE(*r.rel);
+               if (type < ARRAY_SIZE(reloc_handlers))
+                       handler = reloc_handlers[type];
                else
                        handler = NULL;
 
@@ -288,8 +368,17 @@ int apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
                        goto out;
                }
 
-               v = sym->st_value;
-               err = handler(me, location, v);
+               if (rela) {
+                       v = sym->st_value + r.rela->r_addend;
+                       base = 0;
+                       r.rela = &r.rela[1];
+               } else {
+                       v = sym->st_value;
+                       base = *location;
+                       r.rel = &r.rel[1];
+               }
+
+               err = handler(me, location, base, v, rela);
                if (err)
                        goto out;
        }
@@ -312,6 +401,22 @@ out:
        return err;
 }
 
+int apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
+                  unsigned int symindex, unsigned int relsec,
+                  struct module *me)
+{
+       return __apply_relocate(sechdrs, strtab, symindex, relsec, me, false);
+}
+
+#ifdef CONFIG_MODULES_USE_ELF_RELA
+int apply_relocate_add(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
+                      unsigned int symindex, unsigned int relsec,
+                      struct module *me)
+{
+       return __apply_relocate(sechdrs, strtab, symindex, relsec, me, true);
+}
+#endif /* CONFIG_MODULES_USE_ELF_RELA */
+
 /* Given an address, look for it in the module exception tables. */
 const struct exception_table_entry *search_module_dbetables(unsigned long addr)
 {