Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kaber/nf-next-2.6
[linux-2.6.git] / 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 #include <linux/bug.h>
35
36 #if 0
37 #define DEBUGP printk
38 #else
39 #define DEBUGP(fmt , ...)
40 #endif
41
42 #ifndef CONFIG_64BIT
43 #define PLT_ENTRY_SIZE 12
44 #else /* CONFIG_64BIT */
45 #define PLT_ENTRY_SIZE 20
46 #endif /* CONFIG_64BIT */
47
48 void *module_alloc(unsigned long size)
49 {
50         if (size == 0)
51                 return NULL;
52         return vmalloc(size);
53 }
54
55 /* Free memory returned from module_alloc */
56 void module_free(struct module *mod, void *module_region)
57 {
58         vfree(mod->arch.syminfo);
59         mod->arch.syminfo = NULL;
60         vfree(module_region);
61 }
62
63 static void
64 check_rela(Elf_Rela *rela, struct module *me)
65 {
66         struct mod_arch_syminfo *info;
67
68         info = me->arch.syminfo + ELF_R_SYM (rela->r_info);
69         switch (ELF_R_TYPE (rela->r_info)) {
70         case R_390_GOT12:       /* 12 bit GOT offset.  */
71         case R_390_GOT16:       /* 16 bit GOT offset.  */
72         case R_390_GOT20:       /* 20 bit GOT offset.  */
73         case R_390_GOT32:       /* 32 bit GOT offset.  */
74         case R_390_GOT64:       /* 64 bit GOT offset.  */
75         case R_390_GOTENT:      /* 32 bit PC rel. to GOT entry shifted by 1. */
76         case R_390_GOTPLT12:    /* 12 bit offset to jump slot.  */
77         case R_390_GOTPLT16:    /* 16 bit offset to jump slot.  */
78         case R_390_GOTPLT20:    /* 20 bit offset to jump slot.  */
79         case R_390_GOTPLT32:    /* 32 bit offset to jump slot.  */
80         case R_390_GOTPLT64:    /* 64 bit offset to jump slot.  */
81         case R_390_GOTPLTENT:   /* 32 bit rel. offset to jump slot >> 1. */
82                 if (info->got_offset == -1UL) {
83                         info->got_offset = me->arch.got_size;
84                         me->arch.got_size += sizeof(void*);
85                 }
86                 break;
87         case R_390_PLT16DBL:    /* 16 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
88         case R_390_PLT32DBL:    /* 32 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
89         case R_390_PLT32:       /* 32 bit PC relative PLT address.  */
90         case R_390_PLT64:       /* 64 bit PC relative PLT address.  */
91         case R_390_PLTOFF16:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
92         case R_390_PLTOFF32:    /* 32 bit offset from GOT to PLT. */
93         case R_390_PLTOFF64:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
94                 if (info->plt_offset == -1UL) {
95                         info->plt_offset = me->arch.plt_size;
96                         me->arch.plt_size += PLT_ENTRY_SIZE;
97                 }
98                 break;
99         case R_390_COPY:
100         case R_390_GLOB_DAT:
101         case R_390_JMP_SLOT:
102         case R_390_RELATIVE:
103                 /* Only needed if we want to support loading of 
104                    modules linked with -shared. */
105                 break;
106         }
107 }
108
109 /*
110  * Account for GOT and PLT relocations. We can't add sections for
111  * got and plt but we can increase the core module size.
112  */
113 int
114 module_frob_arch_sections(Elf_Ehdr *hdr, Elf_Shdr *sechdrs,
115                           char *secstrings, struct module *me)
116 {
117         Elf_Shdr *symtab;
118         Elf_Sym *symbols;
119         Elf_Rela *rela;
120         char *strings;
121         int nrela, i, j;
122
123         /* Find symbol table and string table. */
124         symtab = NULL;
125         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++)
126                 switch (sechdrs[i].sh_type) {
127                 case SHT_SYMTAB:
128                         symtab = sechdrs + i;
129                         break;
130                 }
131         if (!symtab) {
132                 printk(KERN_ERR "module %s: no symbol table\n", me->name);
133                 return -ENOEXEC;
134         }
135
136         /* Allocate one syminfo structure per symbol. */
137         me->arch.nsyms = symtab->sh_size / sizeof(Elf_Sym);
138         me->arch.syminfo = vmalloc(me->arch.nsyms *
139                                    sizeof(struct mod_arch_syminfo));
140         if (!me->arch.syminfo)
141                 return -ENOMEM;
142         symbols = (void *) hdr + symtab->sh_offset;
143         strings = (void *) hdr + sechdrs[symtab->sh_link].sh_offset;
144         for (i = 0; i < me->arch.nsyms; i++) {
145                 if (symbols[i].st_shndx == SHN_UNDEF &&
146                     strcmp(strings + symbols[i].st_name,
147                            "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_") == 0)
148                         /* "Define" it as absolute. */
149                         symbols[i].st_shndx = SHN_ABS;
150                 me->arch.syminfo[i].got_offset = -1UL;
151                 me->arch.syminfo[i].plt_offset = -1UL;
152                 me->arch.syminfo[i].got_initialized = 0;
153                 me->arch.syminfo[i].plt_initialized = 0;
154         }
155
156         /* Search for got/plt relocations. */
157         me->arch.got_size = me->arch.plt_size = 0;
158         for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
159                 if (sechdrs[i].sh_type != SHT_RELA)
160                         continue;
161                 nrela = sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
162                 rela = (void *) hdr + sechdrs[i].sh_offset;
163                 for (j = 0; j < nrela; j++)
164                         check_rela(rela + j, me);
165         }
166
167         /* Increase core size by size of got & plt and set start
168            offsets for got and plt. */
169         me->core_size = ALIGN(me->core_size, 4);
170         me->arch.got_offset = me->core_size;
171         me->core_size += me->arch.got_size;
172         me->arch.plt_offset = me->core_size;
173         me->core_size += me->arch.plt_size;
174         return 0;
175 }
176
177 int
178 apply_relocate(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab, unsigned int symindex,
179                unsigned int relsec, struct module *me)
180 {
181         printk(KERN_ERR "module %s: RELOCATION unsupported\n",
182                me->name);
183         return -ENOEXEC;
184 }
185
186 static int
187 apply_rela(Elf_Rela *rela, Elf_Addr base, Elf_Sym *symtab, 
188            struct module *me)
189 {
190         struct mod_arch_syminfo *info;
191         Elf_Addr loc, val;
192         int r_type, r_sym;
193
194         /* This is where to make the change */
195         loc = base + rela->r_offset;
196         /* This is the symbol it is referring to.  Note that all
197            undefined symbols have been resolved.  */
198         r_sym = ELF_R_SYM(rela->r_info);
199         r_type = ELF_R_TYPE(rela->r_info);
200         info = me->arch.syminfo + r_sym;
201         val = symtab[r_sym].st_value;
202
203         switch (r_type) {
204         case R_390_8:           /* Direct 8 bit.   */
205         case R_390_12:          /* Direct 12 bit.  */
206         case R_390_16:          /* Direct 16 bit.  */
207         case R_390_20:          /* Direct 20 bit.  */
208         case R_390_32:          /* Direct 32 bit.  */
209         case R_390_64:          /* Direct 64 bit.  */
210                 val += rela->r_addend;
211                 if (r_type == R_390_8)
212                         *(unsigned char *) loc = val;
213                 else if (r_type == R_390_12)
214                         *(unsigned short *) loc = (val & 0xfff) |
215                                 (*(unsigned short *) loc & 0xf000);
216                 else if (r_type == R_390_16)
217                         *(unsigned short *) loc = val;
218                 else if (r_type == R_390_20)
219                         *(unsigned int *) loc =
220                                 (*(unsigned int *) loc & 0xf00000ff) |
221                                 (val & 0xfff) << 16 | (val & 0xff000) >> 4;
222                 else if (r_type == R_390_32)
223                         *(unsigned int *) loc = val;
224                 else if (r_type == R_390_64)
225                         *(unsigned long *) loc = val;
226                 break;
227         case R_390_PC16:        /* PC relative 16 bit.  */
228         case R_390_PC16DBL:     /* PC relative 16 bit shifted by 1.  */
229         case R_390_PC32DBL:     /* PC relative 32 bit shifted by 1.  */
230         case R_390_PC32:        /* PC relative 32 bit.  */
231         case R_390_PC64:        /* PC relative 64 bit.  */
232                 val += rela->r_addend - loc;
233                 if (r_type == R_390_PC16)
234                         *(unsigned short *) loc = val;
235                 else if (r_type == R_390_PC16DBL)
236                         *(unsigned short *) loc = val >> 1;
237                 else if (r_type == R_390_PC32DBL)
238                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
239                 else if (r_type == R_390_PC32)
240                         *(unsigned int *) loc = val;
241                 else if (r_type == R_390_PC64)
242                         *(unsigned long *) loc = val;
243                 break;
244         case R_390_GOT12:       /* 12 bit GOT offset.  */
245         case R_390_GOT16:       /* 16 bit GOT offset.  */
246         case R_390_GOT20:       /* 20 bit GOT offset.  */
247         case R_390_GOT32:       /* 32 bit GOT offset.  */
248         case R_390_GOT64:       /* 64 bit GOT offset.  */
249         case R_390_GOTENT:      /* 32 bit PC rel. to GOT entry shifted by 1. */
250         case R_390_GOTPLT12:    /* 12 bit offset to jump slot.  */
251         case R_390_GOTPLT20:    /* 20 bit offset to jump slot.  */
252         case R_390_GOTPLT16:    /* 16 bit offset to jump slot.  */
253         case R_390_GOTPLT32:    /* 32 bit offset to jump slot.  */
254         case R_390_GOTPLT64:    /* 64 bit offset to jump slot.  */
255         case R_390_GOTPLTENT:   /* 32 bit rel. offset to jump slot >> 1. */
256                 if (info->got_initialized == 0) {
257                         Elf_Addr *gotent;
258
259                         gotent = me->module_core + me->arch.got_offset +
260                                 info->got_offset;
261                         *gotent = val;
262                         info->got_initialized = 1;
263                 }
264                 val = info->got_offset + rela->r_addend;
265                 if (r_type == R_390_GOT12 ||
266                     r_type == R_390_GOTPLT12)
267                         *(unsigned short *) loc = (val & 0xfff) |
268                                 (*(unsigned short *) loc & 0xf000);
269                 else if (r_type == R_390_GOT16 ||
270                          r_type == R_390_GOTPLT16)
271                         *(unsigned short *) loc = val;
272                 else if (r_type == R_390_GOT20 ||
273                          r_type == R_390_GOTPLT20)
274                         *(unsigned int *) loc =
275                                 (*(unsigned int *) loc & 0xf00000ff) |
276                                 (val & 0xfff) << 16 | (val & 0xff000) >> 4;
277                 else if (r_type == R_390_GOT32 ||
278                          r_type == R_390_GOTPLT32)
279                         *(unsigned int *) loc = val;
280                 else if (r_type == R_390_GOTENT ||
281                          r_type == R_390_GOTPLTENT)
282                         *(unsigned int *) loc =
283                                 (val + (Elf_Addr) me->module_core - loc) >> 1;
284                 else if (r_type == R_390_GOT64 ||
285                          r_type == R_390_GOTPLT64)
286                         *(unsigned long *) loc = val;
287                 break;
288         case R_390_PLT16DBL:    /* 16 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
289         case R_390_PLT32DBL:    /* 32 bit PC rel. PLT shifted by 1.  */
290         case R_390_PLT32:       /* 32 bit PC relative PLT address.  */
291         case R_390_PLT64:       /* 64 bit PC relative PLT address.  */
292         case R_390_PLTOFF16:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
293         case R_390_PLTOFF32:    /* 32 bit offset from GOT to PLT. */
294         case R_390_PLTOFF64:    /* 16 bit offset from GOT to PLT. */
295                 if (info->plt_initialized == 0) {
296                         unsigned int *ip;
297                         ip = me->module_core + me->arch.plt_offset +
298                                 info->plt_offset;
299 #ifndef CONFIG_64BIT
300                         ip[0] = 0x0d105810; /* basr 1,0; l 1,6(1); br 1 */
301                         ip[1] = 0x100607f1;
302                         ip[2] = val;
303 #else /* CONFIG_64BIT */
304                         ip[0] = 0x0d10e310; /* basr 1,0; lg 1,10(1); br 1 */
305                         ip[1] = 0x100a0004;
306                         ip[2] = 0x07f10000;
307                         ip[3] = (unsigned int) (val >> 32);
308                         ip[4] = (unsigned int) val;
309 #endif /* CONFIG_64BIT */
310                         info->plt_initialized = 1;
311                 }
312                 if (r_type == R_390_PLTOFF16 ||
313                     r_type == R_390_PLTOFF32 ||
314                     r_type == R_390_PLTOFF64)
315                         val = me->arch.plt_offset - me->arch.got_offset +
316                                 info->plt_offset + rela->r_addend;
317                 else {
318                         if (!((r_type == R_390_PLT16DBL &&
319                                val - loc + 0xffffUL < 0x1ffffeUL) ||
320                               (r_type == R_390_PLT32DBL &&
321                                val - loc + 0xffffffffULL < 0x1fffffffeULL)))
322                                 val = (Elf_Addr) me->module_core +
323                                         me->arch.plt_offset +
324                                         info->plt_offset;
325                         val += rela->r_addend - loc;
326                 }
327                 if (r_type == R_390_PLT16DBL)
328                         *(unsigned short *) loc = val >> 1;
329                 else if (r_type == R_390_PLTOFF16)
330                         *(unsigned short *) loc = val;
331                 else if (r_type == R_390_PLT32DBL)
332                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
333                 else if (r_type == R_390_PLT32 ||
334                          r_type == R_390_PLTOFF32)
335                         *(unsigned int *) loc = val;
336                 else if (r_type == R_390_PLT64 ||
337                          r_type == R_390_PLTOFF64)
338                         *(unsigned long *) loc = val;
339                 break;
340         case R_390_GOTOFF16:    /* 16 bit offset to GOT.  */
341         case R_390_GOTOFF32:    /* 32 bit offset to GOT.  */
342         case R_390_GOTOFF64:    /* 64 bit offset to GOT. */
343                 val = val + rela->r_addend -
344                         ((Elf_Addr) me->module_core + me->arch.got_offset);
345                 if (r_type == R_390_GOTOFF16)
346                         *(unsigned short *) loc = val;
347                 else if (r_type == R_390_GOTOFF32)
348                         *(unsigned int *) loc = val;
349                 else if (r_type == R_390_GOTOFF64)
350                         *(unsigned long *) loc = val;
351                 break;
352         case R_390_GOTPC:       /* 32 bit PC relative offset to GOT. */
353         case R_390_GOTPCDBL:    /* 32 bit PC rel. off. to GOT shifted by 1. */
354                 val = (Elf_Addr) me->module_core + me->arch.got_offset +
355                         rela->r_addend - loc;
356                 if (r_type == R_390_GOTPC)
357                         *(unsigned int *) loc = val;
358                 else if (r_type == R_390_GOTPCDBL)
359                         *(unsigned int *) loc = val >> 1;
360                 break;
361         case R_390_COPY:
362         case R_390_GLOB_DAT:    /* Create GOT entry.  */
363         case R_390_JMP_SLOT:    /* Create PLT entry.  */
364         case R_390_RELATIVE:    /* Adjust by program base.  */
365                 /* Only needed if we want to support loading of 
366                    modules linked with -shared. */
367                 break;
368         default:
369                 printk(KERN_ERR "module %s: Unknown relocation: %u\n",
370                        me->name, r_type);
371                 return -ENOEXEC;
372         }
373         return 0;
374 }
375
376 int
377 apply_relocate_add(Elf_Shdr *sechdrs, const char *strtab,
378                    unsigned int symindex, unsigned int relsec,
379                    struct module *me)
380 {
381         Elf_Addr base;
382         Elf_Sym *symtab;
383         Elf_Rela *rela;
384         unsigned long i, n;
385         int rc;
386
387         DEBUGP("Applying relocate section %u to %u\n",
388                relsec, sechdrs[relsec].sh_info);
389         base = sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr;
390         symtab = (Elf_Sym *) sechdrs[symindex].sh_addr;
391         rela = (Elf_Rela *) sechdrs[relsec].sh_addr;
392         n = sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
393
394         for (i = 0; i < n; i++, rela++) {
395                 rc = apply_rela(rela, base, symtab, me);
396                 if (rc)
397                         return rc;
398         }
399         return 0;
400 }
401
402 int module_finalize(const Elf_Ehdr *hdr,
403                     const Elf_Shdr *sechdrs,
404                     struct module *me)
405 {
406         vfree(me->arch.syminfo);
407         me->arch.syminfo = NULL;
408         return module_bug_finalize(hdr, sechdrs, me);
409 }
410
411 void module_arch_cleanup(struct module *mod)
412 {
413         module_bug_cleanup(mod);
414 }