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