include/llvm/Object/ELF.h

   1 //===- ELF.h - ELF object file implementation -------------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file declares the ELFFile template class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_OBJECT_ELF_H
  15 #define LLVM_OBJECT_ELF_H
  16
  17 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  18 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  19 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  22 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  23 #include "llvm/Object/ELFTypes.h"
  24 #include "llvm/Object/Error.h"
  25 #include "llvm/Support/Casting.h"
  26 #include "llvm/Support/ELF.h"
  27 #include "llvm/Support/Endian.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorOr.h"
  30 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include <algorithm>
  33 #include <limits>
  34 #include <utility>
  35
  36 namespace llvm {
  37 namespace object {
  38
  39 StringRef getELFRelocationTypeName(uint32_t Machine, uint32_t Type);
  40
  41 // Subclasses of ELFFile may need this for template instantiation
  42 inline std::pair<unsigned char, unsigned char>
  43 getElfArchType(MemoryBuffer *Object) {
  44   if (Object->getBufferSize() < ELF::EI_NIDENT)
  45     return std::make_pair((uint8_t)ELF::ELFCLASSNONE,(uint8_t)ELF::ELFDATANONE);
  46   return std::make_pair((uint8_t) Object->getBufferStart()[ELF::EI_CLASS],
  47                         (uint8_t) Object->getBufferStart()[ELF::EI_DATA]);
  48 }
  49
  50 template <class ELFT>
  51 class ELFFile {
  52 public:
  53   LLVM_ELF_IMPORT_TYPES_ELFT(ELFT)
  54   typedef typename std::conditional<ELFT::Is64Bits,
  55                                     uint64_t, uint32_t>::type uintX_t;
  56
  57   /// \brief Iterate over constant sized entities.
  58   template <class EntT>
  59   class ELFEntityIterator {
  60   public:
  61     typedef ptrdiff_t difference_type;
  62     typedef EntT value_type;
  63     typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
  64     typedef value_type &reference;
  65     typedef value_type *pointer;
  66
  67     /// \brief Default construct iterator.
  68     ELFEntityIterator() : EntitySize(0), Current(nullptr) {}
  69     ELFEntityIterator(uintX_t EntSize, const char *Start)
  70         : EntitySize(EntSize), Current(Start) {}
  71
  72     reference operator *() {
  73       assert(Current && "Attempted to dereference an invalid iterator!");
  74       return *reinterpret_cast<pointer>(Current);
  75     }
  76
  77     pointer operator ->() {
  78       assert(Current && "Attempted to dereference an invalid iterator!");
  79       return reinterpret_cast<pointer>(Current);
  80     }
  81
  82     bool operator ==(const ELFEntityIterator &Other) {
  83       return Current == Other.Current;
  84     }
  85
  86     bool operator !=(const ELFEntityIterator &Other) {
  87       return !(*this == Other);
  88     }
  89
  90     ELFEntityIterator &operator ++() {
  91       assert(Current && "Attempted to increment an invalid iterator!");
  92       Current += EntitySize;
  93       return *this;
  94     }
  95
  96     ELFEntityIterator operator ++(int) {
  97       ELFEntityIterator Tmp = *this;
  98       ++*this;
  99       return Tmp;
 100     }
 101
 102     ELFEntityIterator &operator =(const ELFEntityIterator &Other) {
 103       EntitySize = Other.EntitySize;
 104       Current = Other.Current;
 105       return *this;
 106     }
 107
 108     difference_type operator -(const ELFEntityIterator &Other) const {
 109       assert(EntitySize == Other.EntitySize &&
 110              "Subtracting iterators of different EntitySize!");
 111       return (Current - Other.Current) / EntitySize;
 112     }
 113
 114     const char *get() const { return Current; }
 115
 116     uintX_t getEntSize() const { return EntitySize; }
 117
 118   private:
 119     uintX_t EntitySize;
 120     const char *Current;
 121   };
 122
 123   typedef Elf_Ehdr_Impl<ELFT> Elf_Ehdr;
 124   typedef Elf_Shdr_Impl<ELFT> Elf_Shdr;
 125   typedef Elf_Sym_Impl<ELFT> Elf_Sym;
 126   typedef Elf_Dyn_Impl<ELFT> Elf_Dyn;
 127   typedef Elf_Phdr_Impl<ELFT> Elf_Phdr;
 128   typedef Elf_Rel_Impl<ELFT, false> Elf_Rel;
 129   typedef Elf_Rel_Impl<ELFT, true> Elf_Rela;
 130   typedef Elf_Verdef_Impl<ELFT> Elf_Verdef;
 131   typedef Elf_Verdaux_Impl<ELFT> Elf_Verdaux;
 132   typedef Elf_Verneed_Impl<ELFT> Elf_Verneed;
 133   typedef Elf_Vernaux_Impl<ELFT> Elf_Vernaux;
 134   typedef Elf_Versym_Impl<ELFT> Elf_Versym;
 135   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Dyn> Elf_Dyn_Iter;
 136   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Rela> Elf_Rela_Iter;
 137   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Rel> Elf_Rel_Iter;
 138   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Shdr> Elf_Shdr_Iter;
 139   typedef iterator_range<Elf_Shdr_Iter> Elf_Shdr_Range;
 140
 141   /// \brief Archive files are 2 byte aligned, so we need this for
 142   ///     PointerIntPair to work.
 143   template <typename T>
 144   class ArchivePointerTypeTraits {
 145   public:
 146     static inline const void *getAsVoidPointer(T *P) { return P; }
 147     static inline T *getFromVoidPointer(const void *P) {
 148       return static_cast<T *>(P);
 149     }
 150     enum { NumLowBitsAvailable = 1 };
 151   };
 152
 153   class Elf_Sym_Iter {
 154   public:
 155     typedef ptrdiff_t difference_type;
 156     typedef const Elf_Sym value_type;
 157     typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category;
 158     typedef value_type &reference;
 159     typedef value_type *pointer;
 160
 161     /// \brief Default construct iterator.
 162     Elf_Sym_Iter() : EntitySize(0), Current(0, false) {}
 163     Elf_Sym_Iter(uintX_t EntSize, const char *Start, bool IsDynamic)
 164         : EntitySize(EntSize), Current(Start, IsDynamic) {}
 165
 166     reference operator*() {
 167       assert(Current.getPointer() &&
 168              "Attempted to dereference an invalid iterator!");
 169       return *reinterpret_cast<pointer>(Current.getPointer());
 170     }
 171
 172     pointer operator->() {
 173       assert(Current.getPointer() &&
 174              "Attempted to dereference an invalid iterator!");
 175       return reinterpret_cast<pointer>(Current.getPointer());
 176     }
 177
 178     bool operator==(const Elf_Sym_Iter &Other) {
 179       return Current == Other.Current;
 180     }
 181
 182     bool operator!=(const Elf_Sym_Iter &Other) { return !(*this == Other); }
 183
 184     Elf_Sym_Iter &operator++() {
 185       assert(Current.getPointer() &&
 186              "Attempted to increment an invalid iterator!");
 187       Current.setPointer(Current.getPointer() + EntitySize);
 188       return *this;
 189     }
 190
 191     Elf_Sym_Iter operator++(int) {
 192       Elf_Sym_Iter Tmp = *this;
 193       ++*this;
 194       return Tmp;
 195     }
 196
 197     Elf_Sym_Iter operator+(difference_type Dist) {
 198       assert(Current.getPointer() &&
 199              "Attempted to increment an invalid iterator!");
 200       Current.setPointer(Current.getPointer() + EntitySize * Dist);
 201       return *this;
 202     }
 203
 204     Elf_Sym_Iter &operator=(const Elf_Sym_Iter &Other) {
 205       EntitySize = Other.EntitySize;
 206       Current = Other.Current;
 207       return *this;
 208     }
 209
 210     difference_type operator-(const Elf_Sym_Iter &Other) const {
 211       assert(EntitySize == Other.EntitySize &&
 212              "Subtracting iterators of different EntitySize!");
 213       return (Current.getPointer() - Other.Current.getPointer()) / EntitySize;
 214     }
 215
 216     const char *get() const { return Current.getPointer(); }
 217
 218     bool isDynamic() const { return Current.getInt(); }
 219
 220     uintX_t getEntSize() const { return EntitySize; }
 221
 222   private:
 223     uintX_t EntitySize;
 224     PointerIntPair<const char *, 1, bool,
 225                    ArchivePointerTypeTraits<const char> > Current;
 226   };
 227
 228 private:
 229   typedef SmallVector<const Elf_Shdr *, 2> Sections_t;
 230   typedef DenseMap<unsigned, unsigned> IndexMap_t;
 231
 232   MemoryBuffer *Buf;
 233
 234   const uint8_t *base() const {
 235     return reinterpret_cast<const uint8_t *>(Buf->getBufferStart());
 236   }
 237
 238   const Elf_Ehdr *Header;
 239   const Elf_Shdr *SectionHeaderTable;
 240   const Elf_Shdr *dot_shstrtab_sec; // Section header string table.
 241   const Elf_Shdr *dot_strtab_sec;   // Symbol header string table.
 242   const Elf_Shdr *dot_symtab_sec;   // Symbol table section.
 243
 244   const Elf_Shdr *SymbolTableSectionHeaderIndex;
 245   DenseMap<const Elf_Sym *, ELF::Elf64_Word> ExtendedSymbolTable;
 246
 247   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_sec;   // .gnu.version
 248   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_r_sec; // .gnu.version_r
 249   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_d_sec; // .gnu.version_d
 250
 251   /// \brief Represents a region described by entries in the .dynamic table.
 252   struct DynRegionInfo {
 253     DynRegionInfo() : Addr(nullptr), Size(0), EntSize(0) {}
 254     /// \brief Address in current address space.
 255     const void *Addr;
 256     /// \brief Size in bytes of the region.
 257     uintX_t Size;
 258     /// \brief Size of each entity in the region.
 259     uintX_t EntSize;
 260   };
 261
 262   DynRegionInfo DynamicRegion;
 263   DynRegionInfo DynHashRegion;
 264   DynRegionInfo DynStrRegion;
 265   DynRegionInfo DynSymRegion;
 266
 267   // Pointer to SONAME entry in dynamic string table
 268   // This is set the first time getLoadName is called.
 269   mutable const char *dt_soname;
 270
 271   // Records for each version index the corresponding Verdef or Vernaux entry.
 272   // This is filled the first time LoadVersionMap() is called.
 273   class VersionMapEntry : public PointerIntPair<const void*, 1> {
 274     public:
 275     // If the integer is 0, this is an Elf_Verdef*.
 276     // If the integer is 1, this is an Elf_Vernaux*.
 277     VersionMapEntry() : PointerIntPair<const void*, 1>(nullptr, 0) { }
 278     VersionMapEntry(const Elf_Verdef *verdef)
 279         : PointerIntPair<const void*, 1>(verdef, 0) { }
 280     VersionMapEntry(const Elf_Vernaux *vernaux)
 281         : PointerIntPair<const void*, 1>(vernaux, 1) { }
 282     bool isNull() const { return getPointer() == nullptr; }
 283     bool isVerdef() const { return !isNull() && getInt() == 0; }
 284     bool isVernaux() const { return !isNull() && getInt() == 1; }
 285     const Elf_Verdef *getVerdef() const {
 286       return isVerdef() ? (const Elf_Verdef*)getPointer() : nullptr;
 287     }
 288     const Elf_Vernaux *getVernaux() const {
 289       return isVernaux() ? (const Elf_Vernaux*)getPointer() : nullptr;
 290     }
 291   };
 292   mutable SmallVector<VersionMapEntry, 16> VersionMap;
 293   void LoadVersionDefs(const Elf_Shdr *sec) const;
 294   void LoadVersionNeeds(const Elf_Shdr *ec) const;
 295   void LoadVersionMap() const;
 296
 297 public:
 298   template<typename T>
 299   const T        *getEntry(uint32_t Section, uint32_t Entry) const;
 300   template <typename T>
 301   const T *getEntry(const Elf_Shdr *Section, uint32_t Entry) const;
 302   const char     *getString(uint32_t section, uint32_t offset) const;
 303   const char     *getString(const Elf_Shdr *section, uint32_t offset) const;
 304   const char *getDynamicString(uintX_t Offset) const;
 305   ErrorOr<StringRef> getSymbolVersion(const Elf_Shdr *section,
 306                                       const Elf_Sym *Symb,
 307                                       bool &IsDefault) const;
 308   void VerifyStrTab(const Elf_Shdr *sh) const;
 309
 310   StringRef getRelocationTypeName(uint32_t Type) const;
 311   void getRelocationTypeName(uint32_t Type,
 312                              SmallVectorImpl<char> &Result) const;
 313
 314   /// \brief Get the symbol table section and symbol for a given relocation.
 315   template <class RelT>
 316   std::pair<const Elf_Shdr *, const Elf_Sym *>
 317   getRelocationSymbol(const Elf_Shdr *RelSec, const RelT *Rel) const;
 318
 319   ELFFile(MemoryBuffer *Object, error_code &ec);
 320
 321   bool isMipsELF64() const {
 322     return Header->e_machine == ELF::EM_MIPS &&
 323       Header->getFileClass() == ELF::ELFCLASS64;
 324   }
 325
 326   bool isMips64EL() const {
 327     return Header->e_machine == ELF::EM_MIPS &&
 328       Header->getFileClass() == ELF::ELFCLASS64 &&
 329       Header->getDataEncoding() == ELF::ELFDATA2LSB;
 330   }
 331
 332   Elf_Shdr_Iter begin_sections() const;
 333   Elf_Shdr_Iter end_sections() const;
 334   Elf_Shdr_Range sections() const {
 335     return make_range(begin_sections(), end_sections());
 336   }
 337
 338   Elf_Sym_Iter begin_symbols() const;
 339   Elf_Sym_Iter end_symbols() const;
 340
 341   Elf_Dyn_Iter begin_dynamic_table() const;
 342   /// \param NULLEnd use one past the first DT_NULL entry as the end instead of
 343   /// the section size.
 344   Elf_Dyn_Iter end_dynamic_table(bool NULLEnd = false) const;
 345
 346   Elf_Sym_Iter begin_dynamic_symbols() const {
 347     if (DynSymRegion.Addr)
 348       return Elf_Sym_Iter(DynSymRegion.EntSize, (const char *)DynSymRegion.Addr,
 349                           true);
 350     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, true);
 351   }
 352
 353   Elf_Sym_Iter end_dynamic_symbols() const {
 354     if (DynSymRegion.Addr)
 355       return Elf_Sym_Iter(DynSymRegion.EntSize,
 356                           (const char *)DynSymRegion.Addr + DynSymRegion.Size,
 357                           true);
 358     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, true);
 359   }
 360
 361   Elf_Rela_Iter begin_rela(const Elf_Shdr *sec) const {
 362     return Elf_Rela_Iter(sec->sh_entsize,
 363                          (const char *)(base() + sec->sh_offset));
 364   }
 365
 366   Elf_Rela_Iter end_rela(const Elf_Shdr *sec) const {
 367     return Elf_Rela_Iter(
 368         sec->sh_entsize,
 369         (const char *)(base() + sec->sh_offset + sec->sh_size));
 370   }
 371
 372   Elf_Rel_Iter begin_rel(const Elf_Shdr *sec) const {
 373     return Elf_Rel_Iter(sec->sh_entsize,
 374                         (const char *)(base() + sec->sh_offset));
 375   }
 376
 377   Elf_Rel_Iter end_rel(const Elf_Shdr *sec) const {
 378     return Elf_Rel_Iter(sec->sh_entsize,
 379                         (const char *)(base() + sec->sh_offset + sec->sh_size));
 380   }
 381
 382   /// \brief Iterate over program header table.
 383   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Phdr> Elf_Phdr_Iter;
 384
 385   Elf_Phdr_Iter begin_program_headers() const {
 386     return Elf_Phdr_Iter(Header->e_phentsize,
 387                          (const char*)base() + Header->e_phoff);
 388   }
 389
 390   Elf_Phdr_Iter end_program_headers() const {
 391     return Elf_Phdr_Iter(Header->e_phentsize,
 392                          (const char*)base() +
 393                            Header->e_phoff +
 394                            (Header->e_phnum * Header->e_phentsize));
 395   }
 396
 397   uint64_t getNumSections() const;
 398   uintX_t getStringTableIndex() const;
 399   ELF::Elf64_Word getSymbolTableIndex(const Elf_Sym *symb) const;
 400   const Elf_Ehdr *getHeader() const { return Header; }
 401   const Elf_Shdr *getSection(const Elf_Sym *symb) const;
 402   const Elf_Shdr *getSection(uint32_t Index) const;
 403   const Elf_Sym *getSymbol(uint32_t index) const;
 404
 405   ErrorOr<StringRef> getSymbolName(Elf_Sym_Iter Sym) const;
 406
 407   /// \brief Get the name of \p Symb.
 408   /// \param SymTab The symbol table section \p Symb is contained in.
 409   /// \param Symb The symbol to get the name of.
 410   ///
 411   /// \p SymTab is used to lookup the string table to use to get the symbol's
 412   /// name.
 413   ErrorOr<StringRef> getSymbolName(const Elf_Shdr *SymTab,
 414                                    const Elf_Sym *Symb) const;
 415   ErrorOr<StringRef> getSectionName(const Elf_Shdr *Section) const;
 416   uint64_t getSymbolIndex(const Elf_Sym *sym) const;
 417   ErrorOr<ArrayRef<uint8_t> > getSectionContents(const Elf_Shdr *Sec) const;
 418   StringRef getLoadName() const;
 419 };
 420
 421 // Use an alignment of 2 for the typedefs since that is the worst case for
 422 // ELF files in archives.
 423 typedef ELFFile<ELFType<support::little, 2, false> > ELF32LEFile;
 424 typedef ELFFile<ELFType<support::little, 2, true> > ELF64LEFile;
 425 typedef ELFFile<ELFType<support::big, 2, false> > ELF32BEFile;
 426 typedef ELFFile<ELFType<support::big, 2, true> > ELF64BEFile;
 427
 428 // Iterate through the version definitions, and place each Elf_Verdef
 429 // in the VersionMap according to its index.
 430 template <class ELFT>
 431 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionDefs(const Elf_Shdr *sec) const {
 432   unsigned vd_size = sec->sh_size;  // Size of section in bytes
 433   unsigned vd_count = sec->sh_info; // Number of Verdef entries
 434   const char *sec_start = (const char*)base() + sec->sh_offset;
 435   const char *sec_end = sec_start + vd_size;
 436   // The first Verdef entry is at the start of the section.
 437   const char *p = sec_start;
 438   for (unsigned i = 0; i < vd_count; i++) {
 439     if (p + sizeof(Elf_Verdef) > sec_end)
 440       report_fatal_error("Section ended unexpectedly while scanning "
 441                          "version definitions.");
 442     const Elf_Verdef *vd = reinterpret_cast<const Elf_Verdef *>(p);
 443     if (vd->vd_version != ELF::VER_DEF_CURRENT)
 444       report_fatal_error("Unexpected verdef version");
 445     size_t index = vd->vd_ndx & ELF::VERSYM_VERSION;
 446     if (index >= VersionMap.size())
 447       VersionMap.resize(index + 1);
 448     VersionMap[index] = VersionMapEntry(vd);
 449     p += vd->vd_next;
 450   }
 451 }
 452
 453 // Iterate through the versions needed section, and place each Elf_Vernaux
 454 // in the VersionMap according to its index.
 455 template <class ELFT>
 456 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionNeeds(const Elf_Shdr *sec) const {
 457   unsigned vn_size = sec->sh_size;  // Size of section in bytes
 458   unsigned vn_count = sec->sh_info; // Number of Verneed entries
 459   const char *sec_start = (const char *)base() + sec->sh_offset;
 460   const char *sec_end = sec_start + vn_size;
 461   // The first Verneed entry is at the start of the section.
 462   const char *p = sec_start;
 463   for (unsigned i = 0; i < vn_count; i++) {
 464     if (p + sizeof(Elf_Verneed) > sec_end)
 465       report_fatal_error("Section ended unexpectedly while scanning "
 466                          "version needed records.");
 467     const Elf_Verneed *vn = reinterpret_cast<const Elf_Verneed *>(p);
 468     if (vn->vn_version != ELF::VER_NEED_CURRENT)
 469       report_fatal_error("Unexpected verneed version");
 470     // Iterate through the Vernaux entries
 471     const char *paux = p + vn->vn_aux;
 472     for (unsigned j = 0; j < vn->vn_cnt; j++) {
 473       if (paux + sizeof(Elf_Vernaux) > sec_end)
 474         report_fatal_error("Section ended unexpected while scanning auxiliary "
 475                            "version needed records.");
 476       const Elf_Vernaux *vna = reinterpret_cast<const Elf_Vernaux *>(paux);
 477       size_t index = vna->vna_other & ELF::VERSYM_VERSION;
 478       if (index >= VersionMap.size())
 479         VersionMap.resize(index + 1);
 480       VersionMap[index] = VersionMapEntry(vna);
 481       paux += vna->vna_next;
 482     }
 483     p += vn->vn_next;
 484   }
 485 }
 486
 487 template <class ELFT>
 488 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionMap() const {
 489   // If there is no dynamic symtab or version table, there is nothing to do.
 490   if (!DynSymRegion.Addr || !dot_gnu_version_sec)
 491     return;
 492
 493   // Has the VersionMap already been loaded?
 494   if (VersionMap.size() > 0)
 495     return;
 496
 497   // The first two version indexes are reserved.
 498   // Index 0 is LOCAL, index 1 is GLOBAL.
 499   VersionMap.push_back(VersionMapEntry());
 500   VersionMap.push_back(VersionMapEntry());
 501
 502   if (dot_gnu_version_d_sec)
 503     LoadVersionDefs(dot_gnu_version_d_sec);
 504
 505   if (dot_gnu_version_r_sec)
 506     LoadVersionNeeds(dot_gnu_version_r_sec);
 507 }
 508
 509 template <class ELFT>
 510 ELF::Elf64_Word ELFFile<ELFT>::getSymbolTableIndex(const Elf_Sym *symb) const {
 511   if (symb->st_shndx == ELF::SHN_XINDEX)
 512     return ExtendedSymbolTable.lookup(symb);
 513   return symb->st_shndx;
 514 }
 515
 516 template <class ELFT>
 517 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *
 518 ELFFile<ELFT>::getSection(const Elf_Sym *symb) const {
 519   if (symb->st_shndx == ELF::SHN_XINDEX)
 520     return getSection(ExtendedSymbolTable.lookup(symb));
 521   if (symb->st_shndx >= ELF::SHN_LORESERVE)
 522     return nullptr;
 523   return getSection(symb->st_shndx);
 524 }
 525
 526 template <class ELFT>
 527 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym *
 528 ELFFile<ELFT>::getSymbol(uint32_t Index) const {
 529   return &*(begin_symbols() + Index);
 530 }
 531
 532 template <class ELFT>
 533 ErrorOr<ArrayRef<uint8_t> >
 534 ELFFile<ELFT>::getSectionContents(const Elf_Shdr *Sec) const {
 535   if (Sec->sh_offset + Sec->sh_size > Buf->getBufferSize())
 536     return object_error::parse_failed;
 537   const uint8_t *Start = base() + Sec->sh_offset;
 538   return ArrayRef<uint8_t>(Start, Sec->sh_size);
 539 }
 540
 541 template <class ELFT>
 542 StringRef ELFFile<ELFT>::getRelocationTypeName(uint32_t Type) const {
 543   return getELFRelocationTypeName(Header->e_machine, Type);
 544 }
 545
 546 template <class ELFT>
 547 void ELFFile<ELFT>::getRelocationTypeName(uint32_t Type,
 548                                           SmallVectorImpl<char> &Result) const {
 549   if (!isMipsELF64()) {
 550     StringRef Name = getRelocationTypeName(Type);
 551     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 552   } else {
 553     // The Mips N64 ABI allows up to three operations to be specified per
 554     // relocation record. Unfortunately there's no easy way to test for the
 555     // presence of N64 ELFs as they have no special flag that identifies them
 556     // as being N64. We can safely assume at the moment that all Mips
 557     // ELFCLASS64 ELFs are N64. New Mips64 ABIs should provide enough
 558     // information to disambiguate between old vs new ABIs.
 559     uint8_t Type1 = (Type >> 0) & 0xFF;
 560     uint8_t Type2 = (Type >> 8) & 0xFF;
 561     uint8_t Type3 = (Type >> 16) & 0xFF;
 562
 563     // Concat all three relocation type names.
 564     StringRef Name = getRelocationTypeName(Type1);
 565     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 566
 567     Name = getRelocationTypeName(Type2);
 568     Result.append(1, '/');
 569     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 570
 571     Name = getRelocationTypeName(Type3);
 572     Result.append(1, '/');
 573     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 574   }
 575 }
 576
 577 template <class ELFT>
 578 template <class RelT>
 579 std::pair<const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *,
 580           const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym *>
 581 ELFFile<ELFT>::getRelocationSymbol(const Elf_Shdr *Sec, const RelT *Rel) const {
 582   if (!Sec->sh_link)
 583     return std::make_pair(nullptr, nullptr);
 584   const Elf_Shdr *SymTable = getSection(Sec->sh_link);
 585   return std::make_pair(
 586       SymTable, getEntry<Elf_Sym>(SymTable, Rel->getSymbol(isMips64EL())));
 587 }
 588
 589 // Verify that the last byte in the string table in a null.
 590 template <class ELFT>
 591 void ELFFile<ELFT>::VerifyStrTab(const Elf_Shdr *sh) const {
 592   const char *strtab = (const char *)base() + sh->sh_offset;
 593   if (strtab[sh->sh_size - 1] != 0)
 594     // FIXME: Proper error handling.
 595     report_fatal_error("String table must end with a null terminator!");
 596 }
 597
 598 template <class ELFT>
 599 uint64_t ELFFile<ELFT>::getNumSections() const {
 600   assert(Header && "Header not initialized!");
 601   if (Header->e_shnum == ELF::SHN_UNDEF) {
 602     assert(SectionHeaderTable && "SectionHeaderTable not initialized!");
 603     return SectionHeaderTable->sh_size;
 604   }
 605   return Header->e_shnum;
 606 }
 607
 608 template <class ELFT>
 609 typename ELFFile<ELFT>::uintX_t ELFFile<ELFT>::getStringTableIndex() const {
 610   if (Header->e_shnum == ELF::SHN_UNDEF) {
 611     if (Header->e_shstrndx == ELF::SHN_HIRESERVE)
 612       return SectionHeaderTable->sh_link;
 613     if (Header->e_shstrndx >= getNumSections())
 614       return 0;
 615   }
 616   return Header->e_shstrndx;
 617 }
 618
 619 template <class ELFT>
 620 ELFFile<ELFT>::ELFFile(MemoryBuffer *Object, error_code &ec)
 621     : Buf(Object),
 622       SectionHeaderTable(nullptr),
 623       dot_shstrtab_sec(nullptr),
 624       dot_strtab_sec(nullptr),
 625       dot_symtab_sec(nullptr),
 626       SymbolTableSectionHeaderIndex(nullptr),
 627       dot_gnu_version_sec(nullptr),
 628       dot_gnu_version_r_sec(nullptr),
 629       dot_gnu_version_d_sec(nullptr),
 630       dt_soname(nullptr) {
 631   const uint64_t FileSize = Buf->getBufferSize();
 632
 633   if (sizeof(Elf_Ehdr) > FileSize)
 634     // FIXME: Proper error handling.
 635     report_fatal_error("File too short!");
 636
 637   Header = reinterpret_cast<const Elf_Ehdr *>(base());
 638
 639   if (Header->e_shoff == 0)
 640     return;
 641
 642   const uint64_t SectionTableOffset = Header->e_shoff;
 643
 644   if (SectionTableOffset + sizeof(Elf_Shdr) > FileSize)
 645     // FIXME: Proper error handling.
 646     report_fatal_error("Section header table goes past end of file!");
 647
 648   // The getNumSections() call below depends on SectionHeaderTable being set.
 649   SectionHeaderTable =
 650     reinterpret_cast<const Elf_Shdr *>(base() + SectionTableOffset);
 651   const uint64_t SectionTableSize = getNumSections() * Header->e_shentsize;
 652
 653   if (SectionTableOffset + SectionTableSize > FileSize)
 654     // FIXME: Proper error handling.
 655     report_fatal_error("Section table goes past end of file!");
 656
 657   // Scan sections for special sections.
 658
 659   for (const Elf_Shdr &Sec : sections()) {
 660     switch (Sec.sh_type) {
 661     case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
 662       if (SymbolTableSectionHeaderIndex)
 663         // FIXME: Proper error handling.
 664         report_fatal_error("More than one .symtab_shndx!");
 665       SymbolTableSectionHeaderIndex = &Sec;
 666       break;
 667     case ELF::SHT_SYMTAB:
 668       if (dot_symtab_sec)
 669         // FIXME: Proper error handling.
 670         report_fatal_error("More than one .symtab!");
 671       dot_symtab_sec = &Sec;
 672       dot_strtab_sec = getSection(Sec.sh_link);
 673       break;
 674     case ELF::SHT_DYNSYM: {
 675       if (DynSymRegion.Addr)
 676         // FIXME: Proper error handling.
 677         report_fatal_error("More than one .dynsym!");
 678       DynSymRegion.Addr = base() + Sec.sh_offset;
 679       DynSymRegion.Size = Sec.sh_size;
 680       DynSymRegion.EntSize = Sec.sh_entsize;
 681       const Elf_Shdr *DynStr = getSection(Sec.sh_link);
 682       DynStrRegion.Addr = base() + DynStr->sh_offset;
 683       DynStrRegion.Size = DynStr->sh_size;
 684       DynStrRegion.EntSize = DynStr->sh_entsize;
 685       break;
 686     }
 687     case ELF::SHT_DYNAMIC:
 688       if (DynamicRegion.Addr)
 689         // FIXME: Proper error handling.
 690         report_fatal_error("More than one .dynamic!");
 691       DynamicRegion.Addr = base() + Sec.sh_offset;
 692       DynamicRegion.Size = Sec.sh_size;
 693       DynamicRegion.EntSize = Sec.sh_entsize;
 694       break;
 695     case ELF::SHT_GNU_versym:
 696       if (dot_gnu_version_sec != nullptr)
 697         // FIXME: Proper error handling.
 698         report_fatal_error("More than one .gnu.version section!");
 699       dot_gnu_version_sec = &Sec;
 700       break;
 701     case ELF::SHT_GNU_verdef:
 702       if (dot_gnu_version_d_sec != nullptr)
 703         // FIXME: Proper error handling.
 704         report_fatal_error("More than one .gnu.version_d section!");
 705       dot_gnu_version_d_sec = &Sec;
 706       break;
 707     case ELF::SHT_GNU_verneed:
 708       if (dot_gnu_version_r_sec != nullptr)
 709         // FIXME: Proper error handling.
 710         report_fatal_error("More than one .gnu.version_r section!");
 711       dot_gnu_version_r_sec = &Sec;
 712       break;
 713     }
 714   }
 715
 716   // Get string table sections.
 717   dot_shstrtab_sec = getSection(getStringTableIndex());
 718   if (dot_shstrtab_sec) {
 719     // Verify that the last byte in the string table in a null.
 720     VerifyStrTab(dot_shstrtab_sec);
 721   }
 722
 723   // Build symbol name side-mapping if there is one.
 724   if (SymbolTableSectionHeaderIndex) {
 725     const Elf_Word *ShndxTable = reinterpret_cast<const Elf_Word*>(base() +
 726                                       SymbolTableSectionHeaderIndex->sh_offset);
 727     for (Elf_Sym_Iter SI = begin_symbols(), SE = end_symbols(); SI != SE;
 728          ++SI) {
 729       if (*ShndxTable != ELF::SHN_UNDEF)
 730         ExtendedSymbolTable[&*SI] = *ShndxTable;
 731       ++ShndxTable;
 732     }
 733   }
 734
 735   // Scan program headers.
 736   for (Elf_Phdr_Iter PhdrI = begin_program_headers(),
 737                      PhdrE = end_program_headers();
 738        PhdrI != PhdrE; ++PhdrI) {
 739     if (PhdrI->p_type == ELF::PT_DYNAMIC) {
 740       DynamicRegion.Addr = base() + PhdrI->p_offset;
 741       DynamicRegion.Size = PhdrI->p_filesz;
 742       DynamicRegion.EntSize = sizeof(Elf_Dyn);
 743       break;
 744     }
 745   }
 746
 747   ec = error_code::success();
 748 }
 749
 750 // Get the symbol table index in the symtab section given a symbol
 751 template <class ELFT>
 752 uint64_t ELFFile<ELFT>::getSymbolIndex(const Elf_Sym *Sym) const {
 753   uintptr_t SymLoc = uintptr_t(Sym);
 754   uintptr_t SymTabLoc = uintptr_t(base() + dot_symtab_sec->sh_offset);
 755   assert(SymLoc > SymTabLoc && "Symbol not in symbol table!");
 756   uint64_t SymOffset = SymLoc - SymTabLoc;
 757   assert(SymOffset % dot_symtab_sec->sh_entsize == 0 &&
 758          "Symbol not multiple of symbol size!");
 759   return SymOffset / dot_symtab_sec->sh_entsize;
 760 }
 761
 762 template <class ELFT>
 763 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr_Iter ELFFile<ELFT>::begin_sections() const {
 764   return Elf_Shdr_Iter(Header->e_shentsize,
 765                        (const char *)base() + Header->e_shoff);
 766 }
 767
 768 template <class ELFT>
 769 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr_Iter ELFFile<ELFT>::end_sections() const {
 770   return Elf_Shdr_Iter(Header->e_shentsize,
 771                        (const char *)base() + Header->e_shoff +
 772                            (getNumSections() * Header->e_shentsize));
 773 }
 774
 775 template <class ELFT>
 776 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym_Iter ELFFile<ELFT>::begin_symbols() const {
 777   if (!dot_symtab_sec)
 778     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, false);
 779   return Elf_Sym_Iter(dot_symtab_sec->sh_entsize,
 780                       (const char *)base() + dot_symtab_sec->sh_offset, false);
 781 }
 782
 783 template <class ELFT>
 784 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym_Iter ELFFile<ELFT>::end_symbols() const {
 785   if (!dot_symtab_sec)
 786     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, false);
 787   return Elf_Sym_Iter(dot_symtab_sec->sh_entsize,
 788                       (const char *)base() + dot_symtab_sec->sh_offset +
 789                           dot_symtab_sec->sh_size,
 790                       false);
 791 }
 792
 793 template <class ELFT>
 794 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Dyn_Iter
 795 ELFFile<ELFT>::begin_dynamic_table() const {
 796   if (DynamicRegion.Addr)
 797     return Elf_Dyn_Iter(DynamicRegion.EntSize,
 798                         (const char *)DynamicRegion.Addr);
 799   return Elf_Dyn_Iter(0, nullptr);
 800 }
 801
 802 template <class ELFT>
 803 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Dyn_Iter
 804 ELFFile<ELFT>::end_dynamic_table(bool NULLEnd) const {
 805   if (!DynamicRegion.Addr)
 806     return Elf_Dyn_Iter(0, nullptr);
 807   Elf_Dyn_Iter Ret(DynamicRegion.EntSize,
 808                     (const char *)DynamicRegion.Addr + DynamicRegion.Size);
 809
 810   if (NULLEnd) {
 811     Elf_Dyn_Iter Start = begin_dynamic_table();
 812     while (Start != Ret && Start->getTag() != ELF::DT_NULL)
 813       ++Start;
 814
 815     // Include the DT_NULL.
 816     if (Start != Ret)
 817       ++Start;
 818     Ret = Start;
 819   }
 820   return Ret;
 821 }
 822
 823 template <class ELFT>
 824 StringRef ELFFile<ELFT>::getLoadName() const {
 825   if (!dt_soname) {
 826     // Find the DT_SONAME entry
 827     Elf_Dyn_Iter it = begin_dynamic_table();
 828     Elf_Dyn_Iter ie = end_dynamic_table();
 829     while (it != ie && it->getTag() != ELF::DT_SONAME)
 830       ++it;
 831
 832     if (it != ie) {
 833       dt_soname = getDynamicString(it->getVal());
 834     } else {
 835       dt_soname = "";
 836     }
 837   }
 838   return dt_soname;
 839 }
 840
 841 template <class ELFT>
 842 template <typename T>
 843 const T *ELFFile<ELFT>::getEntry(uint32_t Section, uint32_t Entry) const {
 844   return getEntry<T>(getSection(Section), Entry);
 845 }
 846
 847 template <class ELFT>
 848 template <typename T>
 849 const T *ELFFile<ELFT>::getEntry(const Elf_Shdr *Section,
 850                                  uint32_t Entry) const {
 851   return reinterpret_cast<const T *>(base() + Section->sh_offset +
 852                                      (Entry * Section->sh_entsize));
 853 }
 854
 855 template <class ELFT>
 856 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *
 857 ELFFile<ELFT>::getSection(uint32_t index) const {
 858   if (index == 0)
 859     return nullptr;
 860   if (!SectionHeaderTable || index >= getNumSections())
 861     // FIXME: Proper error handling.
 862     report_fatal_error("Invalid section index!");
 863
 864   return reinterpret_cast<const Elf_Shdr *>(
 865          reinterpret_cast<const char *>(SectionHeaderTable)
 866          + (index * Header->e_shentsize));
 867 }
 868
 869 template <class ELFT>
 870 const char *ELFFile<ELFT>::getString(uint32_t section,
 871                                      ELF::Elf32_Word offset) const {
 872   return getString(getSection(section), offset);
 873 }
 874
 875 template <class ELFT>
 876 const char *ELFFile<ELFT>::getString(const Elf_Shdr *section,
 877                                      ELF::Elf32_Word offset) const {
 878   assert(section && section->sh_type == ELF::SHT_STRTAB && "Invalid section!");
 879   if (offset >= section->sh_size)
 880     // FIXME: Proper error handling.
 881     report_fatal_error("Symbol name offset outside of string table!");
 882   return (const char *)base() + section->sh_offset + offset;
 883 }
 884
 885 template <class ELFT>
 886 const char *ELFFile<ELFT>::getDynamicString(uintX_t Offset) const {
 887   if (!DynStrRegion.Addr || Offset >= DynStrRegion.Size)
 888     return nullptr;
 889   return (const char *)DynStrRegion.Addr + Offset;
 890 }
 891
 892 template <class ELFT>
 893 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolName(Elf_Sym_Iter Sym) const {
 894   if (!Sym.isDynamic())
 895     return getSymbolName(dot_symtab_sec, &*Sym);
 896
 897   if (!DynStrRegion.Addr || Sym->st_name >= DynStrRegion.Size)
 898     return object_error::parse_failed;
 899   return StringRef(getDynamicString(Sym->st_name));
 900 }
 901
 902 template <class ELFT>
 903 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolName(const Elf_Shdr *Section,
 904                                                 const Elf_Sym *Symb) const {
 905   if (Symb->st_name == 0) {
 906     const Elf_Shdr *ContainingSec = getSection(Symb);
 907     if (ContainingSec)
 908       return getSectionName(ContainingSec);
 909   }
 910
 911   const Elf_Shdr *StrTab = getSection(Section->sh_link);
 912   if (Symb->st_name >= StrTab->sh_size)
 913     return object_error::parse_failed;
 914   return StringRef(getString(StrTab, Symb->st_name));
 915 }
 916
 917 template <class ELFT>
 918 ErrorOr<StringRef>
 919 ELFFile<ELFT>::getSectionName(const Elf_Shdr *Section) const {
 920   if (Section->sh_name >= dot_shstrtab_sec->sh_size)
 921     return object_error::parse_failed;
 922   return StringRef(getString(dot_shstrtab_sec, Section->sh_name));
 923 }
 924
 925 template <class ELFT>
 926 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolVersion(const Elf_Shdr *section,
 927                                                    const Elf_Sym *symb,
 928                                                    bool &IsDefault) const {
 929   // Handle non-dynamic symbols.
 930   if (section != DynSymRegion.Addr && section != nullptr) {
 931     // Non-dynamic symbols can have versions in their names
 932     // A name of the form 'foo@V1' indicates version 'V1', non-default.
 933     // A name of the form 'foo@@V2' indicates version 'V2', default version.
 934     ErrorOr<StringRef> SymName = getSymbolName(section, symb);
 935     if (!SymName)
 936       return SymName;
 937     StringRef Name = *SymName;
 938     size_t atpos = Name.find('@');
 939     if (atpos == StringRef::npos) {
 940       IsDefault = false;
 941       return StringRef("");
 942     }
 943     ++atpos;
 944     if (atpos < Name.size() && Name[atpos] == '@') {
 945       IsDefault = true;
 946       ++atpos;
 947     } else {
 948       IsDefault = false;
 949     }
 950     return Name.substr(atpos);
 951   }
 952
 953   // This is a dynamic symbol. Look in the GNU symbol version table.
 954   if (!dot_gnu_version_sec) {
 955     // No version table.
 956     IsDefault = false;
 957     return StringRef("");
 958   }
 959
 960   // Determine the position in the symbol table of this entry.
 961   size_t entry_index = ((const char *)symb - (const char *)DynSymRegion.Addr) /
 962                        DynSymRegion.EntSize;
 963
 964   // Get the corresponding version index entry
 965   const Elf_Versym *vs = getEntry<Elf_Versym>(dot_gnu_version_sec, entry_index);
 966   size_t version_index = vs->vs_index & ELF::VERSYM_VERSION;
 967
 968   // Special markers for unversioned symbols.
 969   if (version_index == ELF::VER_NDX_LOCAL ||
 970       version_index == ELF::VER_NDX_GLOBAL) {
 971     IsDefault = false;
 972     return StringRef("");
 973   }
 974
 975   // Lookup this symbol in the version table
 976   LoadVersionMap();
 977   if (version_index >= VersionMap.size() || VersionMap[version_index].isNull())
 978     return object_error::parse_failed;
 979   const VersionMapEntry &entry = VersionMap[version_index];
 980
 981   // Get the version name string
 982   size_t name_offset;
 983   if (entry.isVerdef()) {
 984     // The first Verdaux entry holds the name.
 985     name_offset = entry.getVerdef()->getAux()->vda_name;
 986   } else {
 987     name_offset = entry.getVernaux()->vna_name;
 988   }
 989
 990   // Set IsDefault
 991   if (entry.isVerdef()) {
 992     IsDefault = !(vs->vs_index & ELF::VERSYM_HIDDEN);
 993   } else {
 994     IsDefault = false;
 995   }
 996
 997   if (name_offset >= DynStrRegion.Size)
 998     return object_error::parse_failed;
 999   return StringRef(getDynamicString(name_offset));
1000 }
1001
1002 /// This function returns the hash value for a symbol in the .dynsym section
1003 /// Name of the API remains consistent as specified in the libelf
1004 /// REF : http://www.sco.com/developers/gabi/latest/ch5.dynamic.html#hash
1005 static inline unsigned elf_hash(StringRef &symbolName) {
1006   unsigned h = 0, g;
1007   for (unsigned i = 0, j = symbolName.size(); i < j; i++) {
1008     h = (h << 4) + symbolName[i];
1009     g = h & 0xf0000000L;
1010     if (g != 0)
1011       h ^= g >> 24;
1012     h &= ~g;
1013   }
1014   return h;
1015 }
1016 } // end namespace object
1017 } // end namespace llvm
1018
1019 #endif