loader/loader.c

   1 // vim:shiftwidth=2:expandtab
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <elf.h>
   6 #include <sys/mman.h>
   7
   8 #include "header.h"
   9
  10 #define CHECK_(val, fail_operator, expect, err_msg) \
  11   if (val fail_operator expect) { \
  12     fprintf(stderr, err_msg ", exiting (%d)\n", (int)(long)val); \
  13     return 1; \
  14   }
  15
  16 #define CHECK_EQ(val, expect, err_msg) \
  17   CHECK_(val, !=, expect, err_msg)
  18
  19 #define CHECK_NE(val, expect, err_msg) \
  20   CHECK_(val, ==, expect, err_msg)
  21
  22 #define HDR_CHECK_EQ(field, expect, err_msg) \
  23   CHECK_(hdr.field, !=, expect, err_msg)
  24
  25 #define HDR_CHECK_NE(field, expect, err_msg) \
  26   CHECK_(hdr.field, ==, expect, err_msg)
  27
  28 #define FAIL_PERROR(msg) { \
  29   perror(msg); \
  30   return 1; \
  31 }
  32
  33 typedef struct {
  34   unsigned long start;
  35   unsigned long end;
  36 } maps_range;
  37
  38 static int is_range_used(maps_range *maps, int map_cnt, unsigned long start, unsigned long end)
  39 {
  40   int i;
  41   for (i = 0; i < map_cnt; i++) {
  42     if (maps[i].end <= start)
  43       continue;
  44     if (end <= maps[i].start)
  45       continue;
  46
  47     return i + 1;
  48   }
  49
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 extern char **environ;
  54
  55 int main(int argc, char *argv[])
  56 {
  57   void *lowest_segment = (void *)-1;
  58   Elf32_Ehdr hdr;
  59   Elf32_Phdr *phdr;
  60   FILE *fi;
  61   maps_range maps[16];
  62   int map_cnt;
  63   int i, ret;
  64   long stack_frame[5];
  65
  66   if (argc != 2) {
  67     fprintf(stderr, "usage: %s <program>\n", argv[0]);
  68     return 1;
  69   }
  70
  71   fi = fopen("/proc/self/maps", "r");
  72   CHECK_NE(fi, NULL, "fopen maps");
  73
  74   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(maps); i++) {
  75     ret = fscanf(fi, "%lx-%lx %*s %*s %*s %*s %*s\n", &maps[i].start, &maps[i].end);
  76     if (ret == 0)
  77       break;
  78     CHECK_EQ(ret, 2, "maps parse error");
  79   }
  80   fclose(fi);
  81   map_cnt = i;
  82   CHECK_NE(map_cnt, 0, "no maps");
  83   CHECK_NE(map_cnt, ARRAY_SIZE(maps), "too many maps");
  84
  85   fi = fopen(argv[1], "rb");
  86   if (fi == NULL)
  87     FAIL_PERROR("fopen");
  88
  89   if (fread(&hdr, 1, sizeof(hdr), fi) != sizeof(hdr))
  90     FAIL_PERROR("too small or");
  91
  92   if (memcmp(hdr.e_ident, ELFMAG "\x01\x01", SELFMAG + 2) != 0) {
  93     fprintf(stderr, "not 32bit LE ELF?\n");
  94     return 1;
  95   }
  96
  97   HDR_CHECK_EQ(e_type, ET_EXEC, "not executable");
  98 //  HDR_CHECK_EQ(e_machine, EM_ARM, "not ARM");
  99   HDR_CHECK_EQ(e_phentsize, sizeof(Elf32_Phdr), "bad PH entry size");
 100   HDR_CHECK_NE(e_phnum, 0, "no PH entries");
 101
 102   phdr = malloc(hdr.e_phnum * hdr.e_phentsize);
 103   CHECK_NE(phdr, NULL, "OOM");
 104
 105   if (fread(phdr, hdr.e_phentsize, hdr.e_phnum, fi) != hdr.e_phnum)
 106     FAIL_PERROR("too small or");
 107
 108   for (i = 0; i < hdr.e_phnum; i++) {
 109     Elf32_Addr end_addr = phdr[i].p_vaddr + phdr[i].p_memsz;
 110     Elf32_Addr align;
 111     void *ptr, *map_ptr;
 112
 113     if (phdr[i].p_type == PT_NOTE)
 114       continue;
 115     if (phdr[i].p_type != PT_LOAD) {
 116       fprintf(stderr, "skipping section %d\n", phdr[i].p_type);
 117       continue;
 118     }
 119
 120     ret = is_range_used(maps, map_cnt, phdr[i].p_vaddr, end_addr);
 121     if (ret) {
 122       fprintf(stderr, "segment %d (%08x-%08x) hits %08lx-%08lx in maps\n",
 123         i, phdr[i].p_vaddr, end_addr, maps[ret - 1].start, maps[ret - 1].end);
 124       return 1;
 125     }
 126
 127     printf("load %d %08x-%08x from %08x\n", phdr[i].p_type,
 128       phdr[i].p_vaddr, end_addr, phdr[i].p_offset);
 129
 130     align = phdr[i].p_vaddr & 0xfff;
 131     map_ptr = (void *)(phdr[i].p_vaddr - align);
 132     ptr = mmap(map_ptr, phdr[i].p_memsz + align, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 133       MAP_FIXED|MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 134     if (ptr == MAP_FAILED || ptr != map_ptr)
 135       FAIL_PERROR("mmap");
 136
 137     if (phdr[i].p_filesz > 0) {
 138       if (fseek(fi, phdr[i].p_offset, SEEK_SET) != 0)
 139         FAIL_PERROR("fseek");
 140       if (fread((char *)ptr + align, 1, phdr[i].p_filesz, fi) != phdr[i].p_filesz)
 141         FAIL_PERROR("too small or");
 142
 143       if (phdr[i].p_flags & PF_X)
 144         do_patches((char *)ptr + align, phdr[i].p_filesz);
 145     }
 146
 147     if (map_ptr < lowest_segment)
 148       lowest_segment = map_ptr;
 149   }
 150
 151   emu_init(lowest_segment);
 152
 153   stack_frame[0] = 1; // argc
 154   stack_frame[1] = (long)argv[1];
 155   stack_frame[2] = 0;
 156   stack_frame[3] = (long)environ;
 157   stack_frame[4] = 0;
 158
 159   printf("entering %08x\n", hdr.e_entry);
 160   do_entry(hdr.e_entry, stack_frame, 5, NULL);
 161
 162   return 0;
 163 }
 164