(_dl_runtime_resolve): Care for prefix.
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / sysdeps / alpha / dl-machine.h
1 /* Machine-dependent ELF dynamic relocation inline functions.  Alpha version.
2    Copyright (C) 1996, 1997 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4    Contributed by Richard Henderson <rth@tamu.edu>.
5
6    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
7    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
8    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
9    License, or (at your option) any later version.
10
11    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14    Library General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU Library General Public
17    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
18    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 /* This was written in the absence of an ABI -- don't expect
22    it to remain unchanged.  */
23
24 #ifndef dl_machine_h
25 #define dl_machine_h 1
26
27 #define ELF_MACHINE_NAME "alpha"
28
29 #include <assert.h>
30 #include <string.h>
31
32
33 /* Return nonzero iff E_MACHINE is compatible with the running host.  */
34 static inline int
35 elf_machine_matches_host (Elf64_Word e_machine)
36 {
37   return e_machine == EM_ALPHA;
38 }
39
40 /* Return the link-time address of _DYNAMIC.  The multiple-got-capable
41    linker no longer allocates the first .got entry for this.  But not to
42    worry, no special tricks are needed.  */
43 static inline Elf64_Addr
44 elf_machine_dynamic (void)
45 {
46 #ifndef NO_AXP_MULTI_GOT_LD
47   return (Elf64_Addr) &_DYNAMIC;
48 #else
49   register Elf64_Addr *gp __asm__ ("$29");
50   return gp[-4096];
51 #endif
52 }
53
54 /* Return the run-time load address of the shared object.  */
55 static inline Elf64_Addr
56 elf_machine_load_address (void)
57 {
58   /* NOTE: While it is generally unfriendly to put data in the text
59      segment, it is only slightly less so when the "data" is an
60      instruction.  While we don't have to worry about GLD just yet, an
61      optimizing linker might decide that our "data" is an unreachable
62      instruction and throw it away -- with the right switches, DEC's
63      linker will do this.  What ought to happen is we should add
64      something to GAS to allow us access to the new GPREL_HI32/LO32
65      relocation types stolen from OSF/1 3.0.  */
66   /* This code relies on the fact that BRADDR relocations do not
67      appear in dynamic relocation tables.  Not that that would be very
68      useful anyway -- br/bsr has a 4MB range and the shared libraries
69      are usually many many terabytes away.  */
70
71   Elf64_Addr dot;
72   long zero_disp;
73
74   asm("br %0, 1f\n\t"
75       ".weak __load_address_undefined\n\t"
76       "br $0, __load_address_undefined\n"
77       "1:"
78       : "=r"(dot));
79
80   zero_disp = *(int *)dot;
81   zero_disp = (zero_disp << 43) >> 41;
82
83   return dot + 4 + zero_disp;
84 }
85
86 /* Set up the loaded object described by L so its unrelocated PLT
87    entries will jump to the on-demand fixup code in dl-runtime.c.  */
88
89 static inline int
90 elf_machine_runtime_setup (struct link_map *l, int lazy, int profile)
91 {
92   Elf64_Addr plt;
93   extern void _dl_runtime_resolve (void);
94   extern void _dl_runtime_profile (void);
95
96   if (l->l_info[DT_JMPREL] && lazy)
97     {
98       /* The GOT entries for the functions in the PLT have not been
99          filled in yet.  Their initial contents are directed to the
100          PLT which arranges for the dynamic linker to be called.  */
101       plt = l->l_addr + l->l_info[DT_PLTGOT]->d_un.d_ptr;
102
103       /* This function will be called to perform the relocation.  */
104       if (!profile)
105         *(Elf64_Addr *)(plt + 16) = (Elf64_Addr) &_dl_runtime_resolve;
106       else
107         {
108           *(Elf64_Addr *)(plt + 16) = (Elf64_Addr) &_dl_runtime_profile;
109           /* Say that we really want profiling and the timers are started.  */
110           _dl_profile_map = l;
111         }
112
113       /* Identify this shared object */
114       *(Elf64_Addr *)(plt + 24) = (Elf64_Addr) l;
115
116       /* If the first instruction of the plt entry is not
117          "br $28, plt0", we cannot do lazy relocation.  */
118       lazy = (*(unsigned *)(plt + 32) == 0xc39ffff7);
119     }
120
121   return lazy;
122 }
123
124 /* This code is used in dl-runtime.c to call the `fixup' function
125    and then redirect to the address it returns.  */
126 #define TRAMPOLINE_TEMPLATE(tramp_name, fixup_name, IMB) asm ( "\
127         .globl " #tramp_name "
128         .ent " #tramp_name "
129 " #tramp_name ":
130         lda     $sp, -168($sp)
131         .frame  $sp, 168, $26
132         /* Preserve all registers that C normally doesn't.  */
133         stq     $26, 0($sp)
134         stq     $0, 8($sp)
135         stq     $1, 16($sp)
136         stq     $2, 24($sp)
137         stq     $3, 32($sp)
138         stq     $4, 40($sp)
139         stq     $5, 48($sp)
140         stq     $6, 56($sp)
141         stq     $7, 64($sp)
142         stq     $8, 72($sp)
143         stq     $16, 80($sp)
144         stq     $17, 88($sp)
145         stq     $18, 96($sp)
146         stq     $19, 104($sp)
147         stq     $20, 112($sp)
148         stq     $21, 120($sp)
149         stq     $22, 128($sp)
150         stq     $23, 136($sp)
151         stq     $24, 144($sp)
152         stq     $25, 152($sp)
153         stq     $29, 160($sp)
154         .mask   0x27ff01ff, -168
155         /* Set up our $gp */
156         br      $gp, .+4
157         ldgp    $gp, 0($gp)
158         .prologue 1
159         /* Set up the arguments for fixup: */
160         /* $16 = link_map out of plt0 */
161         /* $17 = offset of reloc entry = ($28 - $27 - 20) /12 * 24 */
162         /* $18 = return address */
163         subq    $28, $27, $17
164         ldq     $16, 8($27)
165         subq    $17, 20, $17
166         mov     $26, $18
167         addq    $17, $17, $17
168         /* Do the fixup */
169         bsr     $26, " ASM_ALPHA_NG_SYMBOL_PREFIX #fixup_name "..ng
170         /* Move the destination address into position.  */
171         mov     $0, $27
172         /* Restore program registers.  */
173         ldq     $26, 0($sp)
174         ldq     $0, 8($sp)
175         ldq     $1, 16($sp)
176         ldq     $2, 24($sp)
177         ldq     $3, 32($sp)
178         ldq     $4, 40($sp)
179         ldq     $5, 48($sp)
180         ldq     $6, 56($sp)
181         ldq     $7, 64($sp)
182         ldq     $8, 72($sp)
183         ldq     $16, 80($sp)
184         ldq     $17, 88($sp)
185         ldq     $18, 96($sp)
186         ldq     $19, 104($sp)
187         ldq     $20, 112($sp)
188         ldq     $21, 120($sp)
189         ldq     $22, 128($sp)
190         ldq     $23, 136($sp)
191         ldq     $24, 144($sp)
192         ldq     $25, 152($sp)
193         ldq     $29, 160($sp)
194         /* Flush the Icache after having modified the .plt code.  */
195         " #IMB "
196         /* Clean up and turn control to the destination */
197         lda     $sp, 168($sp)
198         jmp     $31, ($27)
199         .end " #tramp_name)
200
201 #ifndef PROF
202 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE                          \
203   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_resolve, fixup, imb);        \
204   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_profile, profile_fixup, #nop);
205 #else
206 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE                          \
207   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_resolve, fixup);             \
208   strong_alias (_dl_runtime_resolve, _dl_runtime_profile);
209 #endif
210
211 /* Initial entry point code for the dynamic linker.
212    The C function `_dl_start' is the real entry point;
213    its return value is the user program's entry point.  */
214
215 #define RTLD_START asm ("\
216 .text
217         .globl _start
218         .ent _start
219 _start:
220         br      $gp, 0f
221 0:      ldgp    $gp, 0($gp)
222         /* Pass pointer to argument block to _dl_start.  */
223         mov     $sp, $16
224         bsr     $26, "ASM_ALPHA_NG_SYMBOL_PREFIX"_dl_start..ng
225         .end _start
226         /* FALLTHRU */
227         .globl _dl_start_user
228         .ent _dl_start_user
229 _dl_start_user:
230         /* Save the user entry point address in s0.  */
231         mov     $0, $9
232         /* See if we were run as a command with the executable file
233            name as an extra leading argument.  If so, adjust the stack
234            pointer to skip _dl_skip_args words.  */
235         ldl     $1, _dl_skip_args
236         beq     $1, 0f
237         ldq     $2, 0($sp)
238         subq    $2, $1, $2
239         s8addq  $1, $sp, $sp
240         stq     $2, 0($sp)
241         /* Load _dl_default_scope[2] into s1 to pass to _dl_init_next.  */
242 0:      ldq     $10, _dl_default_scope+16
243         /* Call _dl_init_next to return the address of an initializer
244            function to run.  */
245 1:      mov     $10, $16
246         jsr     $26, _dl_init_next
247         ldgp    $gp, 0($26)
248         beq     $0, 2f
249         mov     $0, $27
250         jsr     $26, ($0)
251         ldgp    $gp, 0($26)
252         br      1b
253 2:      /* Clear the startup flag.  */
254         .set at
255         stl     $31, _dl_starting_up
256         .set noat
257         /* Pass our finalizer function to the user in $0. */
258         lda     $0, _dl_fini
259         /* Jump to the user's entry point.  */
260         mov     $9, $27
261         jmp     ($9)
262         .end _dl_start_user
263 .previous");
264
265 /* Nonzero iff TYPE describes relocation of a PLT entry, so
266    PLT entries should not be allowed to define the value.  */
267 #define elf_machine_lookup_noplt_p(type)  ((type) == R_ALPHA_JMP_SLOT)
268
269 /* Nonzero iff TYPE should not be allowed to resolve to one of
270    the main executable's symbols, as for a COPY reloc, which we don't use.  */
271 #define elf_machine_lookup_noexec_p(type)  (0)
272
273 /* A reloc type used for ld.so cmdline arg lookups to reject PLT entries.  */
274 #define ELF_MACHINE_JMP_SLOT     R_ALPHA_JMP_SLOT
275
276 /* The alpha never uses Elf64_Rel relocations.  */
277 #define ELF_MACHINE_NO_REL 1
278
279 /* Fix up the instructions of a PLT entry to invoke the function
280    rather than the dynamic linker.  */
281 static inline void
282 elf_machine_fixup_plt(struct link_map *l, const Elf64_Rela *reloc,
283                       Elf64_Addr *got_addr, Elf64_Addr value)
284 {
285   const Elf64_Rela *rela_plt;
286   Elf64_Word *plte;
287   long edisp;
288
289   /* Store the value we are going to load.  */
290   *got_addr = value;
291
292   /* Recover the PLT entry address by calculating reloc's index into the
293      .rela.plt, and finding that entry in the .plt.  */
294   rela_plt = (void *)(l->l_addr + l->l_info[DT_JMPREL]->d_un.d_ptr);
295   plte = (void *)(l->l_addr + l->l_info[DT_PLTGOT]->d_un.d_ptr + 32);
296   plte += 3 * (reloc - rela_plt);
297
298   /* Find the displacement from the plt entry to the function.  */
299   edisp = (long)(value - (Elf64_Addr)&plte[3]) / 4;
300
301   if (edisp >= -0x100000 && edisp < 0x100000)
302     {
303       /* If we are in range, use br to perfect branch prediction and
304          elide the dependency on the address load.  This case happens,
305          e.g., when a shared library call is resolved to the same library.  */
306
307       int hi, lo;
308       hi = value - (Elf64_Addr)&plte[0];
309       lo = (short)hi;
310       hi = (hi - lo) >> 16;
311
312       /* Emit "lda $27,lo($27)" */
313       plte[1] = 0x237b0000 | (lo & 0xffff);
314
315       /* Emit "br $31,function" */
316       plte[2] = 0xc3e00000 | (edisp & 0x1fffff);
317
318       /* Think about thread-safety -- the previous instructions must be
319          committed to memory before the first is overwritten.  */
320       __asm__ __volatile__("wmb" : : : "memory");
321
322       /* Emit "ldah $27,hi($27)" */
323       plte[0] = 0x277b0000 | (hi & 0xffff);
324     }
325   else
326     {
327       /* Don't bother with the hint since we already know the hint is
328          wrong.  Eliding it prevents the wrong page from getting pulled
329          into the cache.  */
330
331       int hi, lo;
332       hi = (Elf64_Addr)got_addr - (Elf64_Addr)&plte[0];
333       lo = (short)hi;
334       hi = (hi - lo) >> 16;
335
336       /* Emit "ldq $27,lo($27)" */
337       plte[1] = 0xa77b0000 | (lo & 0xffff);
338
339       /* Emit "jmp $31,($27)" */
340       plte[2] = 0x6bfb0000;
341
342       /* Think about thread-safety -- the previous instructions must be
343          committed to memory before the first is overwritten.  */
344       __asm__ __volatile__("wmb" : : : "memory");
345
346       /* Emit "ldah $27,hi($27)" */
347       plte[0] = 0x277b0000 | (hi & 0xffff);
348     }
349
350   /* At this point, if we've been doing runtime resolution, Icache is dirty.
351      This will be taken care of in _dl_runtime_resolve.  If instead we are
352      doing this as part of non-lazy startup relocation, that bit of code
353      hasn't made it into Icache yet, so there's nothing to clean up.  */
354 }
355
356 /* Return the final value of a plt relocation.  */
357 static inline Elf64_Addr
358 elf_machine_plt_value (struct link_map *map, const Elf64_Rela *reloc,
359                        Elf64_Addr value)
360 {
361   return value + reloc->r_addend;
362 }
363
364 #endif /* !dl_machine_h */
365
366 #ifdef RESOLVE
367
368 /* Perform the relocation specified by RELOC and SYM (which is fully resolved).
369    MAP is the object containing the reloc.  */
370 static inline void
371 elf_machine_rela (struct link_map *map,
372                   const Elf64_Rela *reloc,
373                   const Elf64_Sym *sym,
374                   const struct r_found_version *version,
375                   Elf64_Addr *const reloc_addr)
376 {
377   unsigned long const r_type = ELF64_R_TYPE (reloc->r_info);
378
379 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
380   /* This is defined in rtld.c, but nowhere in the static libc.a; make the
381      reference weak so static programs can still link.  This declaration
382      cannot be done when compiling rtld.c (i.e.  #ifdef RTLD_BOOTSTRAP)
383      because rtld.c contains the common defn for _dl_rtld_map, which is
384      incompatible with a weak decl in the same file.  */
385   weak_extern (_dl_rtld_map);
386 #endif
387
388   /* We cannot use a switch here because we cannot locate the switch
389      jump table until we've self-relocated.  */
390
391   if (r_type == R_ALPHA_RELATIVE)
392     {
393 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
394       /* Already done in dynamic linker.  */
395       if (map != &_dl_rtld_map)
396 #endif
397         *reloc_addr += map->l_addr;
398     }
399   else if (r_type == R_ALPHA_NONE)
400     return;
401   else
402     {
403       Elf64_Addr loadbase, sym_value;
404
405       loadbase = RESOLVE (&sym, version, r_type);
406       sym_value = sym ? loadbase + sym->st_value : 0;
407       sym_value += reloc->r_addend;
408
409       if (r_type == R_ALPHA_GLOB_DAT)
410         *reloc_addr = sym_value;
411       else if (r_type == R_ALPHA_JMP_SLOT)
412         elf_machine_fixup_plt (map, reloc, reloc_addr, sym_value);
413       else if (r_type == R_ALPHA_REFQUAD)
414         {
415           sym_value += *reloc_addr;
416 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
417           if (map == &_dl_rtld_map)
418             {
419               /* Undo the relocation done here during bootstrapping.
420                  Now we will relocate anew, possibly using a binding
421                  found in the user program or a loaded library rather
422                  than the dynamic linker's built-in definitions used
423                  while loading those libraries.  */
424               const Elf64_Sym *const dlsymtab
425                 = (void *)(map->l_addr + map->l_info[DT_SYMTAB]->d_un.d_ptr);
426               sym_value -= map->l_addr;
427               sym_value -= dlsymtab[ELF64_R_SYM(reloc->r_info)].st_value;
428               sym_value -= reloc->r_addend;
429             }
430 #endif
431           *reloc_addr = sym_value;
432         }
433       else
434         assert (! "unexpected dynamic reloc type");
435     }
436 }
437
438 static inline void
439 elf_machine_lazy_rel (struct link_map *map, const Elf64_Rela *reloc)
440 {
441   Elf64_Addr * const reloc_addr = (void *)(map->l_addr + reloc->r_offset);
442   unsigned long const r_type = ELF64_R_TYPE (reloc->r_info);
443
444   if (r_type == R_ALPHA_JMP_SLOT)
445     {
446       /* Perform a RELATIVE reloc on the .got entry that transfers
447          to the .plt.  */
448       *reloc_addr += map->l_addr;
449     }
450   else if (r_type == R_ALPHA_NONE)
451     return;
452   else
453     assert (! "unexpected PLT reloc type");
454 }
455
456 #endif /* RESOLVE */