2000-05-08 Jakub Jelinek <jakub@redhat.com>
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / sysdeps / sparc / sparc32 / dl-machine.h
1 /* Machine-dependent ELF dynamic relocation inline functions.  SPARC version.
2    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4
5    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
6    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
7    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
8    License, or (at your option) any later version.
9
10    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13    Library General Public License for more details.
14
15    You should have received a copy of the GNU Library General Public
16    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If
17    not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18    59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
19
20 #define ELF_MACHINE_NAME "sparc"
21
22 #include <string.h>
23 #include <sys/param.h>
24 #include <ldsodefs.h>
25
26
27 /* Some SPARC opcodes we need to use for self-modifying code.  */
28 #define OPCODE_NOP      0x01000000 /* nop */
29 #define OPCODE_CALL     0x40000000 /* call ?; add PC-rel word address */
30 #define OPCODE_SETHI_G1 0x03000000 /* sethi ?, %g1; add value>>10 */
31 #define OPCODE_JMP_G1   0x81c06000 /* jmp %g1+?; add lo 10 bits of value */
32 #define OPCODE_SAVE_SP  0x9de3bfa8 /* save %sp, -(16+6)*4, %sp */
33
34 /* Protect some broken versions of gcc from misinterpreting weak addresses.  */
35 #define WEAKADDR(x)     ({ __typeof(x) *_px = &x;                       \
36                            __asm ("" : "=r" (_px) : "0" (_px));         \
37                            _px; })
38
39
40 /* Use a different preload file when running in 32-bit emulation mode
41    on a 64-bit host.  */
42 #define LD_SO_PRELOAD ((_dl_hwcap & HWCAP_SPARC_V9) ? "/etc/ld.so.preload32" \
43                        : "/etc/ld.so.preload")
44
45
46 /* Return nonzero iff E_MACHINE is compatible with the running host.  */
47 static inline int
48 elf_machine_matches_host (Elf32_Half e_machine)
49 {
50   if (e_machine == EM_SPARC)
51     return 1;
52   else if (e_machine == EM_SPARC32PLUS)
53     {
54       unsigned long *hwcap;
55       weak_extern (_dl_hwcap);
56       weak_extern (_dl_hwcap_mask);
57
58       hwcap = WEAKADDR(_dl_hwcap);
59       /* XXX The following is wrong!  Dave Miller rejected to implement it
60          correctly.  If this causes problems shoot *him*!  */
61       return hwcap == NULL || (*hwcap & _dl_hwcap_mask & HWCAP_SPARC_V9);
62     }
63   else
64     return 0;
65 }
66
67
68 /* Return the link-time address of _DYNAMIC.  Conveniently, this is the
69    first element of the GOT.  This must be inlined in a function which
70    uses global data.  */
71 static inline Elf32_Addr
72 elf_machine_dynamic (void)
73 {
74   register Elf32_Addr *got asm ("%l7");
75   return *got;
76 }
77
78 /* Return the run-time load address of the shared object.  */
79 static inline Elf32_Addr
80 elf_machine_load_address (void)
81 {
82   register Elf32_Addr pc __asm("%o7"), pic __asm("%l7"), got;
83
84   /* Utilize the fact that a local .got entry will be partially
85      initialized at startup awaiting its RELATIVE fixup.  */
86
87   __asm("sethi %%hi(.Load_address),%1\n"
88         ".Load_address:\n\t"
89         "call 1f\n\t"
90         "or %1,%%lo(.Load_address),%1\n"
91         "1:\tld [%2+%1],%1"
92         : "=r"(pc), "=r"(got) : "r"(pic));
93
94   return pc - got;
95 }
96
97 /* Set up the loaded object described by L so its unrelocated PLT
98    entries will jump to the on-demand fixup code in dl-runtime.c.  */
99
100 static inline int
101 elf_machine_runtime_setup (struct link_map *l, int lazy, int profile)
102 {
103   Elf32_Addr *plt;
104   extern void _dl_runtime_resolve (Elf32_Word);
105   extern void _dl_runtime_profile (Elf32_Word);
106
107   if (l->l_info[DT_JMPREL] && lazy)
108     {
109       Elf32_Addr rfunc;
110
111       /* The entries for functions in the PLT have not yet been filled in.
112          Their initial contents will arrange when called to set the high 22
113          bits of %g1 with an offset into the .rela.plt section and jump to
114          the beginning of the PLT.  */
115       plt = (Elf32_Addr *) D_PTR (l, l_info[DT_PLTGOT]);
116       if (! profile)
117         rfunc = (Elf32_Addr) &_dl_runtime_resolve;
118       else
119         {
120           rfunc = (Elf32_Addr) &_dl_runtime_profile;
121
122           if (_dl_name_match_p (_dl_profile, l))
123             _dl_profile_map = l;
124         }
125
126       /* The beginning of the PLT does:
127
128                 save %sp, -64, %sp
129          pltpc: call _dl_runtime_resolve
130                 nop
131                 .word MAP
132
133          This saves the register window containing the arguments, and the
134          PC value (pltpc) implicitly saved in %o7 by the call points near the
135          location where we store the link_map pointer for this object.  */
136
137       plt[0] = OPCODE_SAVE_SP;
138       /* Construct PC-relative word address.  */
139       plt[1] = OPCODE_CALL | ((rfunc - (Elf32_Addr) &plt[1]) >> 2);
140       plt[2] = OPCODE_NOP;      /* Fill call delay slot.  */
141       plt[3] = (Elf32_Addr) l;
142     }
143
144   return lazy;
145 }
146
147 /* This code is used in dl-runtime.c to call the `fixup' function
148    and then redirect to the address it returns.  */
149 #define TRAMPOLINE_TEMPLATE(tramp_name, fixup_name)     \
150   asm ( "\
151         .text
152         .globl  " #tramp_name "
153         .type   " #tramp_name ", @function
154         .align  32
155 " #tramp_name ":
156         /* Set up the arguments to fixup --
157            %o0 = link_map out of plt0
158            %o1 = offset of reloc entry
159            %o2 = return address  */
160         ld      [%o7 + 8], %o0
161         srl     %g1, 10, %o1
162         mov     %i7, %o2
163         call    " #fixup_name "
164          sub    %o1, 4*12, %o1
165         jmp     %o0
166          restore
167         .size   " #tramp_name ", . - " #tramp_name "
168         .previous")
169
170 #ifndef PROF
171 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE                  \
172   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_resolve, fixup);     \
173   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_profile, profile_fixup);
174 #else
175 #define ELF_MACHINE_RUNTIME_TRAMPOLINE                  \
176   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_resolve, fixup);     \
177   TRAMPOLINE_TEMPLATE (_dl_runtime_profile, fixup);
178 #endif
179
180 /* Nonzero iff TYPE should not be allowed to resolve to one of
181    the main executable's symbols, as for a COPY reloc.  */
182 #define elf_machine_lookup_noexec_p(type) ((type) == R_SPARC_COPY)
183
184 /* Nonzero iff TYPE describes relocation of a PLT entry, so
185    PLT entries should not be allowed to define the value.  */
186 #define elf_machine_lookup_noplt_p(type) ((type) == R_SPARC_JMP_SLOT)
187
188 /* A reloc type used for ld.so cmdline arg lookups to reject PLT entries.  */
189 #define ELF_MACHINE_JMP_SLOT    R_SPARC_JMP_SLOT
190
191 /* The SPARC never uses Elf32_Rel relocations.  */
192 #define ELF_MACHINE_NO_REL 1
193
194 /* The SPARC overlaps DT_RELA and DT_PLTREL.  */
195 #define ELF_MACHINE_PLTREL_OVERLAP 1
196
197 /* Initial entry point code for the dynamic linker.
198    The C function `_dl_start' is the real entry point;
199    its return value is the user program's entry point.  */
200
201 #define RTLD_START __asm__ ("\
202         .text
203         .globl  _start
204         .type   _start, @function
205         .align  32
206 _start:
207   /* Allocate space for functions to drop their arguments.  */
208         sub     %sp, 6*4, %sp
209   /* Pass pointer to argument block to _dl_start.  */
210         call    _dl_start
211          add    %sp, 22*4, %o0
212         /* FALTHRU */
213         .globl  _dl_start_user
214         .type   _dl_start_user, @function
215 _dl_start_user:
216   /* Load the PIC register.  */
217 1:      call    2f
218          sethi  %hi(_GLOBAL_OFFSET_TABLE_-(1b-.)), %l7
219 2:      or      %l7, %lo(_GLOBAL_OFFSET_TABLE_-(1b-.)), %l7
220         add     %l7, %o7, %l7
221   /* Save the user entry point address in %l0 */
222         mov     %o0, %l0
223   /* Store the highest stack address.  */
224         sethi   %hi(__libc_stack_end), %g2
225         or      %g2, %lo(__libc_stack_end), %g2
226         ld      [%l7 + %g2], %l1
227         add     %sp, 6*4, %l2
228         st      %l2, [%l1]
229   /* See if we were run as a command with the executable file name as an
230      extra leading argument.  If so, adjust the contents of the stack.  */
231         sethi   %hi(_dl_skip_args), %g2
232         or      %g2, %lo(_dl_skip_args), %g2
233         ld      [%l7+%g2], %i0
234         ld      [%i0], %i0
235         tst     %i0
236         beq     3f
237          ld     [%sp+22*4], %i5         /* load argc */
238         /* Find out how far to shift.  */
239         sub     %i5, %i0, %i5
240         sll     %i0, 2, %i2
241         st      %i5, [%sp+22*4]
242         add     %sp, 23*4, %i1
243         add     %i1, %i2, %i2
244         /* Copy down argv */
245 21:     ld      [%i2], %i3
246         add     %i2, 4, %i2
247         tst     %i3
248         st      %i3, [%i1]
249         bne     21b
250          add    %i1, 4, %i1
251         /* Copy down env */
252 22:     ld      [%i2], %i3
253         add     %i2, 4, %i2
254         tst     %i3
255         st      %i3, [%i1]
256         bne     22b
257          add    %i1, 4, %i1
258         /* Copy down auxiliary table.  */
259 23:     ld      [%i2], %i3
260         ld      [%i2+4], %i4
261         add     %i2, 8, %i2
262         tst     %i3
263         st      %i3, [%i1]
264         st      %i4, [%i1+4]
265         bne     23b
266          add    %i1, 8, %i1
267   /* %o0 = _dl_loaded, %o1 = argc, %o2 = argv, %o3 = envp.  */
268 3:      sethi   %hi(_dl_loaded), %o0
269         add     %sp, 23*4, %o2
270         orcc    %o0, %lo(_dl_loaded), %o0
271         sll     %i5, 2, %o3
272         ld      [%l7+%o0], %o0
273         add     %o3, 4, %o3
274         mov     %i5, %o1
275         add     %o2, %o3, %o3
276         call    _dl_init
277          ld     [%o0], %o0
278   /* Pass our finalizer function to the user in %g1.  */
279         sethi   %hi(_dl_fini), %g1
280         or      %g1, %lo(_dl_fini), %g1
281         ld      [%l7+%g1], %g1
282   /* Jump to the user's entry point and deallocate the extra stack we got.  */
283         jmp     %l0
284          add    %sp, 6*4, %sp
285         .size   _dl_start_user, . - _dl_start_user
286         .previous");
287
288 static inline Elf32_Addr
289 elf_machine_fixup_plt (struct link_map *map, lookup_t t,
290                        const Elf32_Rela *reloc,
291                        Elf32_Addr *reloc_addr, Elf32_Addr value)
292 {
293 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
294   /* Note that we don't mask the hwcap here, as the flush is essential to
295      functionality on those cpu's that implement it.  */
296   unsigned long *hwcap;
297   int do_flush;
298   weak_extern (_dl_hwcap);
299   hwcap = WEAKADDR(_dl_hwcap);
300   do_flush = (!hwcap || (*hwcap & HWCAP_SPARC_FLUSH));
301 #else
302   /* Unfortunately, this is necessary, so that we can ensure
303      ld.so will not execute corrupt PLT entry instructions. */
304   const int do_flush = 1;
305 #endif
306
307   /* For thread safety, write the instructions from the bottom and
308      flush before we overwrite the critical "b,a".  This of course
309      need not be done during bootstrapping, since there are no threads.
310      But we also can't tell if we _can_ use flush, so don't. */
311
312   reloc_addr[2] = OPCODE_JMP_G1 | (value & 0x3ff);
313   if (do_flush)
314     __asm __volatile ("flush %0+8" : : "r"(reloc_addr));
315
316   reloc_addr[1] = OPCODE_SETHI_G1 | (value >> 10);
317   if (do_flush)
318     __asm __volatile ("flush %0+4" : : "r"(reloc_addr));
319
320   return value;
321 }
322
323 /* Return the final value of a plt relocation.  */
324 static inline Elf32_Addr
325 elf_machine_plt_value (struct link_map *map, const Elf32_Rela *reloc,
326                        Elf32_Addr value)
327 {
328   return value + reloc->r_addend;
329 }
330
331 #ifdef RESOLVE
332
333 /* Perform the relocation specified by RELOC and SYM (which is fully resolved).
334    MAP is the object containing the reloc.  */
335
336 static inline void
337 elf_machine_rela (struct link_map *map, const Elf32_Rela *reloc,
338                   const Elf32_Sym *sym, const struct r_found_version *version,
339                   Elf32_Addr *const reloc_addr)
340 {
341 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
342   /* This is defined in rtld.c, but nowhere in the static libc.a; make the
343      reference weak so static programs can still link.  This declaration
344      cannot be done when compiling rtld.c (i.e.  #ifdef RTLD_BOOTSTRAP)
345      because rtld.c contains the common defn for _dl_rtld_map, which is
346      incompatible with a weak decl in the same file.  */
347   weak_extern (_dl_rtld_map);
348 #endif
349
350   if (ELF32_R_TYPE (reloc->r_info) == R_SPARC_RELATIVE)
351     {
352 #ifndef RTLD_BOOTSTRAP
353       if (map != &_dl_rtld_map) /* Already done in rtld itself. */
354 #endif
355         *reloc_addr += map->l_addr + reloc->r_addend;
356     }
357   else
358     {
359       const Elf32_Sym *const refsym = sym;
360       Elf32_Addr value;
361       if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF &&
362           ELF32_ST_BIND (sym->st_info) == STB_LOCAL)
363         value = map->l_addr;
364       else
365         {
366           value = RESOLVE (&sym, version, ELF32_R_TYPE (reloc->r_info));
367           if (sym)
368             value += sym->st_value;
369         }
370       value += reloc->r_addend; /* Assume copy relocs have zero addend.  */
371
372       switch (ELF32_R_TYPE (reloc->r_info))
373         {
374         case R_SPARC_COPY:
375           if (sym == NULL)
376             /* This can happen in trace mode if an object could not be
377                found.  */
378             break;
379           if (sym->st_size > refsym->st_size
380               || (_dl_verbose && sym->st_size < refsym->st_size))
381             {
382               extern char **_dl_argv;
383               const char *strtab;
384
385               strtab = (const void *) D_PTR (map, l_info[DT_STRTAB]);
386               _dl_sysdep_error (_dl_argv[0] ?: "<program name unknown>",
387                                 ": Symbol `", strtab + refsym->st_name,
388                                 "' has different size in shared object, "
389                                 "consider re-linking\n", NULL);
390             }
391           memcpy (reloc_addr, (void *) value, MIN (sym->st_size,
392                                                    refsym->st_size));
393           break;
394         case R_SPARC_GLOB_DAT:
395         case R_SPARC_32:
396           *reloc_addr = value;
397           break;
398         case R_SPARC_JMP_SLOT:
399           elf_machine_fixup_plt(map, NULL, reloc, reloc_addr, value);
400           break;
401         case R_SPARC_8:
402           *(char *) reloc_addr = value;
403           break;
404         case R_SPARC_16:
405           *(short *) reloc_addr = value;
406           break;
407         case R_SPARC_DISP8:
408           *(char *) reloc_addr = (value - (Elf32_Addr) reloc_addr);
409           break;
410         case R_SPARC_DISP16:
411           *(short *) reloc_addr = (value - (Elf32_Addr) reloc_addr);
412           break;
413         case R_SPARC_DISP32:
414           *reloc_addr = (value - (Elf32_Addr) reloc_addr);
415           break;
416         case R_SPARC_LO10:
417           *reloc_addr = (*reloc_addr & ~0x3ff) | (value & 0x3ff);
418           break;
419         case R_SPARC_WDISP30:
420           *reloc_addr = ((*reloc_addr & 0xc0000000)
421                          | ((value - (unsigned int) reloc_addr) >> 2));
422           break;
423         case R_SPARC_HI22:
424           *reloc_addr = (*reloc_addr & 0xffc00000) | (value >> 10);
425           break;
426         case R_SPARC_NONE:              /* Alright, Wilbur.  */
427           break;
428         default:
429           _dl_reloc_bad_type (map, ELFW(R_TYPE) (reloc->r_info), 0);
430           break;
431         }
432     }
433 }
434
435 static inline void
436 elf_machine_lazy_rel (struct link_map *map,
437                       Elf32_Addr l_addr, const Elf32_Rela *reloc)
438 {
439   switch (ELF32_R_TYPE (reloc->r_info))
440     {
441     case R_SPARC_NONE:
442       break;
443     case R_SPARC_JMP_SLOT:
444       break;
445     default:
446       _dl_reloc_bad_type (map, ELFW(R_TYPE) (reloc->r_info), 1);
447       break;
448     }
449 }
450
451 #endif  /* RESOLVE */