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 #include "realfuncs.h"
  10
  11 #define CHECK_(val, fail_operator, expect, err_msg) \
  12   if (val fail_operator expect) { \
  13     fprintf(stderr, err_msg ", exiting (%d)\n", (int)(long)val); \
  14     return 1; \
  15   }
  16
  17 #define CHECK_EQ(val, expect, err_msg) \
  18   CHECK_(val, !=, expect, err_msg)
  19
  20 #define CHECK_NE(val, expect, err_msg) \
  21   CHECK_(val, ==, expect, err_msg)
  22
  23 #define HDR_CHECK_EQ(field, expect, err_msg) \
  24   CHECK_(hdr.field, !=, expect, err_msg)
  25
  26 #define HDR_CHECK_NE(field, expect, err_msg) \
  27   CHECK_(hdr.field, ==, expect, err_msg)
  28
  29 #define FAIL_PERROR(msg) { \
  30   perror(msg); \
  31   return 1; \
  32 }
  33
  34 typedef struct {
  35   unsigned long start;
  36   unsigned long end;
  37 } maps_range;
  38
  39 static int is_range_used(maps_range *maps, int map_cnt, unsigned long start, unsigned long end)
  40 {
  41   int i;
  42   for (i = 0; i < map_cnt; i++) {
  43     if (maps[i].end <= start)
  44       continue;
  45     if (end <= maps[i].start)
  46       continue;
  47
  48     return i + 1;
  49   }
  50
  51   return 0;
  52 }
  53
  54 extern char **environ;
  55
  56 int main(int argc, char *argv[])
  57 {
  58   void *lowest_segment = (void *)-1;
  59   Elf32_Ehdr hdr;
  60   Elf32_Phdr *phdr;
  61   FILE *fi;
  62   maps_range maps[16];
  63   int map_cnt;
  64   int i, ret, envc, sfp;
  65   long *stack_frame;
  66
  67   if (argc < 2) {
  68     fprintf(stderr, "usage: %s <program> [args]\n", argv[0]);
  69     return 1;
  70   }
  71
  72   fi = fopen("/proc/self/maps", "r");
  73   CHECK_NE(fi, NULL, "fopen maps");
  74
  75   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(maps); i++) {
  76     ret = fscanf(fi, "%lx-%lx %*s %*s %*s %*s %*s\n", &maps[i].start, &maps[i].end);
  77     if (ret <= 0)
  78       break;
  79     CHECK_EQ(ret, 2, "maps parse error");
  80   }
  81   fclose(fi);
  82   map_cnt = i;
  83   CHECK_NE(map_cnt, 0, "no maps");
  84   CHECK_NE(map_cnt, ARRAY_SIZE(maps), "too many maps");
  85
  86   fi = fopen(argv[1], "rb");
  87   if (fi == NULL)
  88     FAIL_PERROR("fopen");
  89
  90   if (fread(&hdr, 1, sizeof(hdr), fi) != sizeof(hdr))
  91     FAIL_PERROR("too small or");
  92
  93   if (memcmp(hdr.e_ident, ELFMAG "\x01\x01", SELFMAG + 2) != 0) {
  94     fprintf(stderr, "not 32bit LE ELF?\n");
  95     return 1;
  96   }
  97
  98   HDR_CHECK_EQ(e_type, ET_EXEC, "not executable");
  99   HDR_CHECK_EQ(e_machine, EM_ARM, "not ARM");
 100   HDR_CHECK_EQ(e_phentsize, sizeof(Elf32_Phdr), "bad PH entry size");
 101   HDR_CHECK_NE(e_phnum, 0, "no PH entries");
 102
 103   phdr = malloc(hdr.e_phnum * hdr.e_phentsize);
 104   CHECK_NE(phdr, NULL, "OOM");
 105
 106   if (fread(phdr, hdr.e_phentsize, hdr.e_phnum, fi) != hdr.e_phnum)
 107     FAIL_PERROR("too small or");
 108
 109   for (i = 0; i < hdr.e_phnum; i++) {
 110     Elf32_Addr end_addr = phdr[i].p_vaddr + phdr[i].p_memsz;
 111     Elf32_Addr align;
 112     void *ptr, *map_ptr;
 113
 114     if (phdr[i].p_type == PT_NOTE)
 115       continue;
 116     if (phdr[i].p_type != PT_LOAD) {
 117       fprintf(stderr, "skipping section %d\n", phdr[i].p_type);
 118       continue;
 119     }
 120
 121     ret = is_range_used(maps, map_cnt, phdr[i].p_vaddr, end_addr);
 122     if (ret) {
 123       fprintf(stderr, "segment %d (%08x-%08x) hits %08lx-%08lx in maps\n",
 124         i, phdr[i].p_vaddr, end_addr, maps[ret - 1].start, maps[ret - 1].end);
 125       return 1;
 126     }
 127
 128     log("load %d %08x-%08x from %08x\n", phdr[i].p_type,
 129       phdr[i].p_vaddr, end_addr, phdr[i].p_offset);
 130
 131     align = phdr[i].p_vaddr & 0xfff;
 132     map_ptr = (void *)(phdr[i].p_vaddr - align);
 133     ptr = mmap(map_ptr, phdr[i].p_memsz + align, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 134       MAP_FIXED|MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 135     if (ptr == MAP_FAILED || ptr != map_ptr)
 136       FAIL_PERROR("mmap");
 137
 138     if (phdr[i].p_filesz > 0) {
 139       if (fseek(fi, phdr[i].p_offset, SEEK_SET) != 0)
 140         FAIL_PERROR("fseek");
 141       if (fread((char *)ptr + align, 1, phdr[i].p_filesz, fi) != phdr[i].p_filesz)
 142         FAIL_PERROR("too small or");
 143
 144       if (phdr[i].p_flags & PF_X)
 145         do_patches((char *)ptr + align, phdr[i].p_filesz);
 146     }
 147
 148     if (map_ptr < lowest_segment)
 149       lowest_segment = map_ptr;
 150   }
 151
 152   emu_init(lowest_segment);
 153
 154   // generate stack frame: argc, argv[], NULL, env[], NULL
 155   for (envc = 0; environ[envc] != NULL; envc++)
 156     ;
 157
 158   stack_frame = calloc(argc + envc + 3, sizeof(stack_frame[0]));
 159   if (stack_frame == NULL) {
 160     fprintf(stderr, "stack_frame OOM\n");
 161     return 1;
 162   }
 163
 164   sfp = 0;
 165   stack_frame[sfp++] = argc - 1;
 166   for (i = 1; i < argc; i++)
 167     stack_frame[sfp++] = (long)argv[i];
 168   stack_frame[sfp++] = 0;
 169   for (i = 0; i < envc; i++)
 170     stack_frame[sfp++] = (long)environ[i];
 171   stack_frame[sfp++] = 0;
 172
 173   log("entering %08x, %d stack entries\n", hdr.e_entry, sfp);
 174   do_entry(hdr.e_entry, stack_frame, sfp, NULL);
 175
 176   fprintf(stderr, "do_entry failed!\n");
 177   return 1;
 178 }
 179