Quelle  relocs.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <elf.h>
#include <byteswap.h>
#define USE_BSD
#include <endian.h>

#define ELF_BITS 64

#define ELF_MACHINE  EM_S390
#define ELF_MACHINE_NAME "IBM S/390"
#define SHT_REL_TYPE  SHT_RELA
#define Elf_Rel   Elf64_Rela

#define ELF_CLASS  ELFCLASS64
#define ELF_ENDIAN  ELFDATA2MSB
#define ELF_R_SYM(val)  ELF64_R_SYM(val)
#define ELF_R_TYPE(val)  ELF64_R_TYPE(val)
#define ELF_ST_TYPE(o)  ELF64_ST_TYPE(o)
#define ELF_ST_BIND(o)  ELF64_ST_BIND(o)
#define ELF_ST_VISIBILITY(o) ELF64_ST_VISIBILITY(o)

#define ElfW(type)  _ElfW(ELF_BITS, type)
#define _ElfW(bits, type) __ElfW(bits, type)
#define __ElfW(bits, type) Elf##bits##_##type

#define Elf_Addr  ElfW(Addr)
#define Elf_Ehdr  ElfW(Ehdr)
#define Elf_Phdr  ElfW(Phdr)
#define Elf_Shdr  ElfW(Shdr)
#define Elf_Sym   ElfW(Sym)

static Elf_Ehdr  ehdr;
static unsigned long shnum;
static unsigned int shstrndx;

struct relocs {
 uint32_t *offset;
 unsigned long count;
 unsigned long size;
};

static struct relocs relocs64;
#define FMT PRIu64

struct section {
 Elf_Shdr shdr;
 struct section *link;
 Elf_Rel  *reltab;
};

static struct section *secs;

#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
#define le16_to_cpu(val) (val)
#define le32_to_cpu(val) (val)
#define le64_to_cpu(val) (val)
#define be16_to_cpu(val) bswap_16(val)
#define be32_to_cpu(val) bswap_32(val)
#define be64_to_cpu(val) bswap_64(val)
#endif

#if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
#define le16_to_cpu(val) bswap_16(val)
#define le32_to_cpu(val) bswap_32(val)
#define le64_to_cpu(val) bswap_64(val)
#define be16_to_cpu(val) (val)
#define be32_to_cpu(val) (val)
#define be64_to_cpu(val) (val)
#endif

static uint16_t elf16_to_cpu(uint16_t val)
{
 if (ehdr.e_ident[EI_DATA] == ELFDATA2LSB)
  return le16_to_cpu(val);
 else
  return be16_to_cpu(val);
}

static uint32_t elf32_to_cpu(uint32_t val)
{
 if (ehdr.e_ident[EI_DATA] == ELFDATA2LSB)
  return le32_to_cpu(val);
 else
  return be32_to_cpu(val);
}

#define elf_half_to_cpu(x) elf16_to_cpu(x)
#define elf_word_to_cpu(x) elf32_to_cpu(x)

static uint64_t elf64_to_cpu(uint64_t val)
{
 return be64_to_cpu(val);
}

#define elf_addr_to_cpu(x) elf64_to_cpu(x)
#define elf_off_to_cpu(x) elf64_to_cpu(x)
#define elf_xword_to_cpu(x) elf64_to_cpu(x)

static void die(char *fmt, ...)
{
 va_list ap;

 va_start(ap, fmt);
 vfprintf(stderr, fmt, ap);
 va_end(ap);
 exit(1);
}

static void read_ehdr(FILE *fp)
{
 if (fread(&ehdr, sizeof(ehdr), 1, fp) != 1)
  die("Cannot read ELF header: %s\n", strerror(errno));
 if (memcmp(ehdr.e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0)
  die("No ELF magic\n");
 if (ehdr.e_ident[EI_CLASS] != ELF_CLASS)
  die("Not a %d bit executable\n", ELF_BITS);
 if (ehdr.e_ident[EI_DATA] != ELF_ENDIAN)
  die("ELF endian mismatch\n");
 if (ehdr.e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT)
  die("Unknown ELF version\n");

 /* Convert the fields to native endian */
 ehdr.e_type  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_type);
 ehdr.e_machine  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_machine);
 ehdr.e_version  = elf_word_to_cpu(ehdr.e_version);
 ehdr.e_entry  = elf_addr_to_cpu(ehdr.e_entry);
 ehdr.e_phoff  = elf_off_to_cpu(ehdr.e_phoff);
 ehdr.e_shoff  = elf_off_to_cpu(ehdr.e_shoff);
 ehdr.e_flags  = elf_word_to_cpu(ehdr.e_flags);
 ehdr.e_ehsize  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_ehsize);
 ehdr.e_phentsize = elf_half_to_cpu(ehdr.e_phentsize);
 ehdr.e_phnum  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_phnum);
 ehdr.e_shentsize = elf_half_to_cpu(ehdr.e_shentsize);
 ehdr.e_shnum  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_shnum);
 ehdr.e_shstrndx  = elf_half_to_cpu(ehdr.e_shstrndx);

 shnum = ehdr.e_shnum;
 shstrndx = ehdr.e_shstrndx;

 if ((ehdr.e_type != ET_EXEC) && (ehdr.e_type != ET_DYN))
  die("Unsupported ELF header type\n");
 if (ehdr.e_machine != ELF_MACHINE)
  die("Not for %s\n", ELF_MACHINE_NAME);
 if (ehdr.e_version != EV_CURRENT)
  die("Unknown ELF version\n");
 if (ehdr.e_ehsize != sizeof(Elf_Ehdr))
  die("Bad Elf header size\n");
 if (ehdr.e_phentsize != sizeof(Elf_Phdr))
  die("Bad program header entry\n");
 if (ehdr.e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr))
  die("Bad section header entry\n");

 if (shnum == SHN_UNDEF || shstrndx == SHN_XINDEX) {
  Elf_Shdr shdr;

  if (fseek(fp, ehdr.e_shoff, SEEK_SET) < 0)
   die("Seek to %" FMT " failed: %s\n", ehdr.e_shoff, strerror(errno));

  if (fread(&shdr, sizeof(shdr), 1, fp) != 1)
   die("Cannot read initial ELF section header: %s\n", strerror(errno));

  if (shnum == SHN_UNDEF)
   shnum = elf_xword_to_cpu(shdr.sh_size);

  if (shstrndx == SHN_XINDEX)
   shstrndx = elf_word_to_cpu(shdr.sh_link);
 }

 if (shstrndx >= shnum)
  die("String table index out of bounds\n");
}

static void read_shdrs(FILE *fp)
{
 Elf_Shdr shdr;
 int i;

 secs = calloc(shnum, sizeof(struct section));
 if (!secs)
  die("Unable to allocate %ld section headers\n", shnum);

 if (fseek(fp, ehdr.e_shoff, SEEK_SET) < 0)
  die("Seek to %" FMT " failed: %s\n", ehdr.e_shoff, strerror(errno));

 for (i = 0; i < shnum; i++) {
  struct section *sec = &secs[i];

  if (fread(&shdr, sizeof(shdr), 1, fp) != 1) {
   die("Cannot read ELF section headers %d/%ld: %s\n",
       i, shnum, strerror(errno));
  }

  sec->shdr.sh_name      = elf_word_to_cpu(shdr.sh_name);
  sec->shdr.sh_type      = elf_word_to_cpu(shdr.sh_type);
  sec->shdr.sh_flags     = elf_xword_to_cpu(shdr.sh_flags);
  sec->shdr.sh_addr      = elf_addr_to_cpu(shdr.sh_addr);
  sec->shdr.sh_offset    = elf_off_to_cpu(shdr.sh_offset);
  sec->shdr.sh_size      = elf_xword_to_cpu(shdr.sh_size);
  sec->shdr.sh_link      = elf_word_to_cpu(shdr.sh_link);
  sec->shdr.sh_info      = elf_word_to_cpu(shdr.sh_info);
  sec->shdr.sh_addralign = elf_xword_to_cpu(shdr.sh_addralign);
  sec->shdr.sh_entsize   = elf_xword_to_cpu(shdr.sh_entsize);

  if (sec->shdr.sh_link < shnum)
   sec->link = &secs[sec->shdr.sh_link];
 }

}

static void read_relocs(FILE *fp)
{
 int i, j;

 for (i = 0; i < shnum; i++) {
  struct section *sec = &secs[i];

  if (sec->shdr.sh_type != SHT_REL_TYPE)
   continue;

  sec->reltab = malloc(sec->shdr.sh_size);
  if (!sec->reltab)
   die("malloc of %" FMT " bytes for relocs failed\n", sec->shdr.sh_size);

  if (fseek(fp, sec->shdr.sh_offset, SEEK_SET) < 0)
   die("Seek to %" FMT " failed: %s\n", sec->shdr.sh_offset, strerror(errno));

  if (fread(sec->reltab, 1, sec->shdr.sh_size, fp) != sec->shdr.sh_size)
   die("Cannot read symbol table: %s\n", strerror(errno));

  for (j = 0; j < sec->shdr.sh_size / sizeof(Elf_Rel); j++) {
   Elf_Rel *rel = &sec->reltab[j];

   rel->r_offset = elf_addr_to_cpu(rel->r_offset);
   rel->r_info   = elf_xword_to_cpu(rel->r_info);
#if (SHT_REL_TYPE == SHT_RELA)
   rel->r_addend = elf_xword_to_cpu(rel->r_addend);
#endif
  }
 }
}

static void add_reloc(struct relocs *r, uint32_t offset)
{
 if (r->count == r->size) {
  unsigned long newsize = r->size + 50000;
  void *mem = realloc(r->offset, newsize * sizeof(r->offset[0]));

  if (!mem)
   die("realloc of %ld entries for relocs failed\n", newsize);

  r->offset = mem;
  r->size = newsize;
 }
 r->offset[r->count++] = offset;
}

static int do_reloc(struct section *sec, Elf_Rel *rel)
{
 unsigned int r_type = ELF64_R_TYPE(rel->r_info);
 ElfW(Addr) offset = rel->r_offset;

 switch (r_type) {
 case R_390_NONE:
 case R_390_PC32:
 case R_390_PC64:
 case R_390_PC16DBL:
 case R_390_PC32DBL:
 case R_390_PLT32DBL:
 case R_390_GOTENT:
 case R_390_GOTPCDBL:
 case R_390_GOTOFF64:
  break;
 case R_390_64:
  add_reloc(&relocs64, offset);
  break;
 default:
  die("Unsupported relocation type: %d\n", r_type);
  break;
 }

 return 0;
}

static void walk_relocs(void)
{
 int i;

 /* Walk through the relocations */
 for (i = 0; i < shnum; i++) {
  struct section *sec_applies;
  int j;
  struct section *sec = &secs[i];

  if (sec->shdr.sh_type != SHT_REL_TYPE)
   continue;

  sec_applies = &secs[sec->shdr.sh_info];
  if (!(sec_applies->shdr.sh_flags & SHF_ALLOC))
   continue;

  for (j = 0; j < sec->shdr.sh_size / sizeof(Elf_Rel); j++) {
   Elf_Rel *rel = &sec->reltab[j];

   do_reloc(sec, rel);
  }
 }
}

static int cmp_relocs(const void *va, const void *vb)
{
 const uint32_t *a, *b;

 a = va; b = vb;
 return (*a == *b) ? 0 : (*a > *b) ? 1 : -1;
}

static void sort_relocs(struct relocs *r)
{
 qsort(r->offset, r->count, sizeof(r->offset[0]), cmp_relocs);
}

static int print_reloc(uint32_t v)
{
 return fprintf(stdout, "\t.long 0x%08"PRIx32"\n", v) > 0 ? 0 : -1;
}

static void emit_relocs(void)
{
 int i;

 walk_relocs();
 sort_relocs(&relocs64);

 printf(".section \".vmlinux.relocs_64\",\"a\"\n");
 for (i = 0; i < relocs64.count; i++)
  print_reloc(relocs64.offset[i]);
}

static void process(FILE *fp)
{
 read_ehdr(fp);
 read_shdrs(fp);
 read_relocs(fp);
 emit_relocs();
}

static void usage(void)
{
 die("relocs vmlinux\n");
}

int main(int argc, char **argv)
{
 unsigned char e_ident[EI_NIDENT];
 const char *fname;
 FILE *fp;

 fname = NULL;

 if (argc != 2)
  usage();

 fname = argv[1];

 fp = fopen(fname, "r");
 if (!fp)
  die("Cannot open %s: %s\n", fname, strerror(errno));

 if (fread(&e_ident, 1, EI_NIDENT, fp) != EI_NIDENT)
  die("Cannot read %s: %s", fname, strerror(errno));

 rewind(fp);

 process(fp);

 fclose(fp);
 return 0;
}