Trivial: Cleanup some typos.
[vpp.git] / src / vppinfra / elf.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15 /*
16   Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Eliot Dresselhaus
17
18   Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
19   a copy of this software and associated documentation files (the
20   "Software"), to deal in the Software without restriction, including
21   without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
22   distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
23   permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
24   the following conditions:
25
26   The above copyright notice and this permission notice shall be
27   included in all copies or substantial portions of the Software.
28
29   THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
30   EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
31   MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
32   NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
33   LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
34   OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
35   WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
36 */
37
38 #ifndef included_clib_elf_h
39 #define included_clib_elf_h
40
41 #include <vppinfra/format.h>
42 #include <vppinfra/hash.h>
43 #include <vppinfra/vec.h>
44 #include <vppinfra/byte_order.h>
45
46 #define foreach_elf_file_class \
47   _ (CLASS_NONE) _ (32BIT) _ (64BIT)
48
49 #define foreach_elf_data_encoding               \
50   _ (ENCODING_NONE)                             \
51   _ (TWOS_COMPLEMENT_LITTLE_ENDIAN)             \
52   _ (TWOS_COMPLEMENT_BIG_ENDIAN)
53
54 #define ELF_VERSION_NONE (0)
55 #define ELF_VERSION_CURRENT (1)
56
57 #define foreach_elf_abi                         \
58   _ (SYSV, 0)                                   \
59   _ (HPUX, 1)                                   \
60   _ (NETBSD, 2)                                 \
61   _ (LINUX, 3)                                  \
62   _ (SOLARIS, 6)                                \
63   _ (AIX, 7)                                    \
64   _ (IRIX, 8)                                   \
65   _ (FREEBSD, 9)                                \
66   _ (COMPAQ_TRU64, 10)                          \
67   _ (MODESTO, 11)                               \
68   _ (OPENBSD, 12)                               \
69   _ (ARM, 97)                                   \
70   _ (STANDALONE, 255)
71
72 /* Legal values for type (object file type).  */
73 #define foreach_elf_file_type                   \
74   _ (NONE, 0)                                   \
75   _ (RELOC, 1)                                  \
76   _ (EXEC, 2)                                   \
77   _ (SHARED, 3)                                 \
78   _ (CORE, 4)                                   \
79   _ (OS_SPECIFIC_LO, 0xfe00)                    \
80   _ (OS_SPECIFIC_HI, 0xfeff)                    \
81   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 0xff00)                  \
82   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 0xffff)
83
84 /* Legal values for architecture.  */
85 #define foreach_elf_architecture                                        \
86   _ (NONE, 0)                   /* No machine */                        \
87   _ (M32, 1)                    /* AT&T WE 32100 */                     \
88   _ (SPARC, 2)                  /* SUN SPARC */                         \
89   _ (386, 3)                    /* Intel 80386 */                       \
90   _ (68K, 4)                    /* Motorola m68k family */              \
91   _ (88K, 5)                    /* Motorola m88k family */              \
92   _ (860, 7)                    /* Intel 80860 */                       \
93   _ (MIPS, 8)                   /* MIPS R3000 big-endian */             \
94   _ (S370, 9)                   /* IBM System/370 */                    \
95   _ (MIPS_RS3_LE, 10)           /* MIPS R3000 little-endian */          \
96   _ (PARISC, 15)                /* HPPA */                              \
97   _ (VPP500, 17)                /* Fujitsu VPP500 */                    \
98   _ (SPARC32PLUS, 18)           /* Sun's "v8plus" */                    \
99   _ (960, 19)                   /* Intel 80960 */                       \
100   _ (PPC, 20)                   /* PowerPC */                           \
101   _ (PPC64, 21)                 /* PowerPC 64-bit */                    \
102   _ (S390, 22)                  /* IBM S390 */                          \
103   _ (V800, 36)                  /* NEC V800 series */                   \
104   _ (FR20, 37)                  /* Fujitsu FR20 */                      \
105   _ (RH32, 38)                  /* TRW RH-32 */                         \
106   _ (RCE, 39)                   /* Motorola RCE */                      \
107   _ (ARM, 40)                   /* ARM */                               \
108   _ (FAKE_ALPHA, 41)            /* Digital Alpha */                     \
109   _ (SH, 42)                    /* Hitachi SH */                        \
110   _ (SPARCV9, 43)               /* SPARC v9 64-bit */                   \
111   _ (TRICORE, 44)               /* Siemens Tricore */                   \
112   _ (ARC, 45)                   /* Argonaut RISC Core */                \
113   _ (H8_300, 46)                /* Hitachi H8/300 */                    \
114   _ (H8_300H, 47)               /* Hitachi H8/300H */                   \
115   _ (H8S, 48)                   /* Hitachi H8S */                       \
116   _ (H8_500, 49)                /* Hitachi H8/500 */                    \
117   _ (IA_64, 50)                 /* Intel Merced */                      \
118   _ (MIPS_X, 51)                /* Stanford MIPS-X */                   \
119   _ (COLDFIRE, 52)              /* Motorola Coldfire */                 \
120   _ (68HC12, 53)                /* Motorola M68HC12 */                  \
121   _ (MMA, 54)                   /* Fujitsu MMA Multimedia Accel. */     \
122   _ (PCP, 55)                   /* Siemens PCP */                       \
123   _ (NCPU, 56)                  /* Sony nCPU embedded RISC */           \
124   _ (NDR1, 57)                  /* Denso NDR1 microprocessor */         \
125   _ (STARCORE, 58)              /* Motorola Start*Core processor */     \
126   _ (ME16, 59)                  /* Toyota ME16 processor */             \
127   _ (ST100, 60)                 /* STMicroelectronic ST100  */          \
128   _ (TINYJ, 61)                 /* Advanced Logic Corp. Tinyj */        \
129   _ (X86_64, 62)                /* AMD x86-64 architecture */           \
130   _ (PDSP, 63)                  /* Sony DSP Processor */                \
131   _ (FX66, 66)                  /* Siemens FX66 microcontroller */      \
132   _ (ST9PLUS, 67)               /* STMicroelectronics ST9+ 8/16 mc */   \
133   _ (ST7, 68)                   /* STmicroelectronics ST7 8 bit mc */   \
134   _ (68HC16, 69)                /* Motorola MC68HC16 */                 \
135   _ (68HC11, 70)                /* Motorola MC68HC11 */                 \
136   _ (68HC08, 71)                /* Motorola MC68HC08 */                 \
137   _ (68HC05, 72)                /* Motorola MC68HC05 */                 \
138   _ (SVX, 73)                   /* Silicon Graphics SVx */              \
139   _ (ST19, 74)                  /* STMicroelectronics ST19 8 bit mc */  \
140   _ (VAX, 75)                   /* Digital VAX */                       \
141   _ (CRIS, 76)                  /* Axis 32-bit embedded proc. */        \
142   _ (JAVELIN, 77)               /* Infineon 32-bit embedded proc. */    \
143   _ (FIREPATH, 78)              /* Element 14 64-bit DSP Processor */   \
144   _ (ZSP, 79)                   /* LSI Logic 16-bit DSP Processor */    \
145   _ (MMIX, 80)                  /* Knuth's 64-bit processor */          \
146   _ (HUANY, 81)                 /* Harvard machine-independent */       \
147   _ (PRISM, 82)                 /* SiTera Prism */                      \
148   _ (AVR, 83)                   /* Atmel AVR 8-bit microcontroller */   \
149   _ (FR30, 84)                  /* Fujitsu FR30 */                      \
150   _ (D10V, 85)                  /* Mitsubishi D10V */                   \
151   _ (D30V, 86)                  /* Mitsubishi D30V */                   \
152   _ (V850, 87)                  /* NEC v850 */                          \
153   _ (M32R, 88)                  /* Mitsubishi M32R */                   \
154   _ (MN10300, 89)               /* Matsushita MN10300 */                \
155   _ (MN10200, 90)               /* Matsushita MN10200 */                \
156   _ (PJ, 91)                    /* picoJava */                          \
157   _ (OPENRISC, 92)              /* OpenRISC 32-bit processor */         \
158   _ (ARC_A5, 93)                /* ARC Cores Tangent-A5 */              \
159   _ (XTENSA, 94)                /* Tensilica Xtensa Architecture */     \
160   _ (ALPHA, 0x9026)
161
162 #define _(f) ELF_##f,
163
164 typedef enum
165 {
166   foreach_elf_file_class ELF_N_FILE_CLASS,
167 } elf_file_class_t;
168
169 typedef enum
170 {
171   foreach_elf_data_encoding ELF_N_DATA_ENCODING,
172 } elf_data_encoding_t;
173
174 #undef _
175
176 #define _(f,i) ELF_##f = i,
177
178 typedef enum
179 {
180   foreach_elf_abi
181 } elf_abi_t;
182
183 typedef enum
184 {
185   foreach_elf_file_type
186 } elf_file_type_t;
187
188 #undef _
189
190 typedef enum
191 {
192 #define _(f,i) ELF_ARCH_##f = i,
193   foreach_elf_architecture
194 #undef _
195 } elf_architecture_t;
196
197 typedef struct
198 {
199   /* 0x7f ELF */
200   u8 magic[4];
201
202   elf_file_class_t file_class:8;
203   elf_data_encoding_t data_encoding:8;
204   u8 file_version_ident;
205   elf_abi_t abi:8;
206   u8 abi_version;
207
208   u8 pad[7];
209
210   elf_file_type_t file_type:16;
211   elf_architecture_t architecture:16;
212
213   u32 file_version;
214 } elf_first_header_t;
215
216 /* 32/64 bit file header following basic file header. */
217 #define foreach_elf32_file_header               \
218   _ (u32, entry_point)                          \
219   _ (u32, segment_header_file_offset)           \
220   _ (u32, section_header_file_offset)           \
221   _ (u32, flags)                                \
222   _ (u16, n_bytes_this_header)                  \
223   _ (u16, segment_header_size)                  \
224   _ (u16, segment_header_count)                 \
225   _ (u16, section_header_size)                  \
226   _ (u16, section_header_count)                 \
227   _ (u16, section_header_string_table_index)
228
229 #define foreach_elf64_file_header               \
230   _ (u64, entry_point)                          \
231   _ (u64, segment_header_file_offset)           \
232   _ (u64, section_header_file_offset)           \
233   _ (u32, flags)                                \
234   _ (u16, n_bytes_this_header)                  \
235   _ (u16, segment_header_size)                  \
236   _ (u16, segment_header_count)                 \
237   _ (u16, section_header_size)                  \
238   _ (u16, section_header_count)                 \
239   _ (u16, section_header_string_table_index)
240
241 /* Section header.  */
242 #define foreach_elf32_section_header            \
243   _ (u32, name)                                 \
244   _ (u32, type)                                 \
245   _ (u32, flags)                                \
246   _ (u32, exec_address)                         \
247   _ (u32, file_offset)                          \
248   _ (u32, file_size)                            \
249   _ (u32, link)                                 \
250   _ (u32, additional_info)                      \
251   _ (u32, align)                                \
252   _ (u32, entry_size)
253
254 #define foreach_elf64_section_header            \
255   _ (u32, name)                                 \
256   _ (u32, type)                                 \
257   _ (u64, flags)                                \
258   _ (u64, exec_address)                         \
259   _ (u64, file_offset)                          \
260   _ (u64, file_size)                            \
261   _ (u32, link)                                 \
262   _ (u32, additional_info)                      \
263   _ (u64, align)                                \
264   _ (u64, entry_size)
265
266 /* Program segment header.  */
267 #define foreach_elf32_segment_header            \
268   _ (u32, type)                                 \
269   _ (u32, file_offset)                          \
270   _ (u32, virtual_address)                      \
271   _ (u32, physical_address)                     \
272   _ (u32, file_size)                            \
273   _ (u32, memory_size)                          \
274   _ (u32, flags)                                \
275   _ (u32, align)
276
277 #define foreach_elf64_segment_header            \
278   _ (u32, type)                                 \
279   _ (u32, flags)                                \
280   _ (u64, file_offset)                          \
281   _ (u64, virtual_address)                      \
282   _ (u64, physical_address)                     \
283   _ (u64, file_size)                            \
284   _ (u64, memory_size)                          \
285   _ (u64, align)
286
287 /* Symbol table.  */
288 #define foreach_elf32_symbol_header             \
289   _ (u32, name)                                 \
290   _ (u32, value)                                \
291   _ (u32, size)                                 \
292   /* binding upper 4 bits; type lower 4 bits */ \
293   _ (u8, binding_and_type)                      \
294   _ (u8, visibility)                            \
295   _ (u16, section_index)
296
297 #define foreach_elf64_symbol_header             \
298   _ (u32, name)                                 \
299   _ (u8, binding_and_type)                      \
300   _ (u8, visibility)                            \
301   _ (u16, section_index)                        \
302   _ (u64, value)                                \
303   _ (u64, size)
304
305 #define _(t,f) t f;
306
307 typedef struct
308 {
309 foreach_elf32_file_header} elf32_file_header_t;
310
311 typedef struct
312 {
313 foreach_elf64_file_header} elf64_file_header_t;
314
315 typedef struct
316 {
317 foreach_elf32_section_header} elf32_section_header_t;
318
319 typedef struct
320 {
321 foreach_elf64_section_header} elf64_section_header_t;
322
323 typedef struct
324 {
325 foreach_elf32_segment_header} elf32_segment_header_t;
326
327 typedef struct
328 {
329 foreach_elf64_segment_header} elf64_segment_header_t;
330
331 typedef struct
332 {
333 foreach_elf32_symbol_header} elf32_symbol_t;
334
335 typedef struct
336 {
337 foreach_elf64_symbol_header} elf64_symbol_t;
338 #undef _
339
340 /* Special section names.  */
341 #define foreach_elf_symbol_reserved_section_index                       \
342   _ (ABSOLUTE, 0xfff1)          /* Associated symbol is absolute */     \
343   _ (COMMON, 0xfff2)            /* Associated symbol is common */       \
344   _ (XINDEX, 0xffff)            /* Index is in extra table.  */
345
346 #define ELF_SYMBOL_SECTION_RESERVED_LO 0xff00
347 #define ELF_SYMBOL_SECTION_RESERVED_HI 0xffff
348 #define ELF_SYMBOL_SECTION_ARCH_SPECIFIC_LO 0xff00
349 #define ELF_SYMBOL_SECTION_ARCH_SPECIFIC_HI 0xff1f
350 #define ELF_SYMBOL_SECTION_OS_SPECIFIC_LO 0xff20
351 #define ELF_SYMBOL_SECTION_OS_SPECIFIC_HI 0xff3f
352
353 /* Section types. */
354 #define foreach_elf_section_type                                        \
355   _ (UNUSED, 0)                                                         \
356   _ (PROGRAM_DATA, 1)                                                   \
357   _ (SYMBOL_TABLE, 2)                                                   \
358   _ (STRING_TABLE, 3)                                                   \
359   _ (RELOCATION_ADD, 4)                                                 \
360   _ (SYMBOL_TABLE_HASH, 5)                                              \
361   _ (DYNAMIC, 6)                /* Dynamic linking information */       \
362   _ (NOTE, 7)                   /* Notes */                             \
363   _ (NO_BITS, 8)                /* Program space with no data (bss) */  \
364   _ (RELOCATION, 9)             /* Relocation entries, no addends */    \
365   _ (DYNAMIC_SYMBOL_TABLE, 11)  /* Dynamic linker symbol table */       \
366   _ (INIT_ARRAY, 14)            /* Array of constructors */             \
367   _ (FINI_ARRAY, 15)            /* Array of destructors */              \
368   _ (PREINIT_ARRAY, 16)         /* Array of pre-constructors */         \
369   _ (GROUP, 17)                 /* Section group */                     \
370   _ (SYMTAB_SHNDX, 18)          /* Extended section indices */          \
371   _ (OS_SPECIFIC_LO, 0x60000000) /* Start OS-specific */                \
372   _ (GNU_LIBLIST, 0x6ffffff7)   /* Prelink library list */              \
373   _ (CHECKSUM, 0x6ffffff8)      /* Checksum for DSO content.  */        \
374   _ (SUNW_MOVE, 0x6ffffffa)                                             \
375   _ (SUNW_COMDAT, 0x6ffffffb)                                           \
376   _ (SUNW_SYMINFO, 0x6ffffffc)                                          \
377   _ (GNU_VERDEF, 0x6ffffffd)    /* Version definition section.  */      \
378   _ (GNU_VERNEED, 0x6ffffffe) /* Version needs section.  */             \
379   _ (GNU_VERSYM, 0x6fffffff)    /* Version symbol table.  */            \
380   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 0x70000000) /* Start of processor-specific */    \
381   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 0x7fffffff) /* End of processor-specific */      \
382   _ (APP_SPECIFIC_LO, 0x80000000) /* Start of application-specific */   \
383   _ (APP_SPECIFIC_HI, 0x8fffffff)       /* End of application-specific */
384
385 /* Section flags. */
386 #define foreach_elf_section_flag                \
387   _ (WRITE, 0)                                  \
388   _ (ALLOC, 1)                                  \
389   _ (EXEC, 2)                                   \
390   _ (MERGE, 3)                                  \
391   _ (STRING_TABLE, 5)                           \
392   _ (INFO_LINK, 6)                              \
393   _ (PRESERVE_LINK_ORDER, 7)                    \
394   _ (OS_NON_CONFORMING, 8)                      \
395   _ (GROUP, 9)                                  \
396   _ (TLS, 10)                                   \
397   _ (OS_SPECIFIC_LO, 20)                        \
398   _ (OS_SPECIFIC_HI, 27)                        \
399   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 28)                      \
400   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 31)
401
402 typedef enum
403 {
404 #define _(f,i) ELF_SECTION_##f = i,
405   foreach_elf_section_type
406 #undef _
407     ELF_SECTION_OS_SPECIFIC_HI = 0x6fffffff,
408 } elf_section_type_t;
409
410 typedef enum
411 {
412 #define _(f,i) ELF_SECTION_FLAG_BIT_##f = i,
413   foreach_elf_section_flag
414 #undef _
415 } elf_section_flag_bit_t;
416
417 typedef enum
418 {
419 #define _(f,i) ELF_SECTION_FLAG_##f = 1 << ELF_SECTION_FLAG_BIT_##f,
420   foreach_elf_section_flag
421 #undef _
422 } elf_section_flag_t;
423
424 /* Symbol bindings (upper 4 bits of binding_and_type). */
425 #define foreach_elf_symbol_binding                                      \
426   _ (LOCAL, 0)                  /* Local symbol */                      \
427   _ (GLOBAL, 1)                 /* Global symbol */                     \
428   _ (WEAK, 2)                   /* Weak symbol */                       \
429   _ (OS_SPECIFIC_LO, 10)        /* Start of OS-specific */              \
430   _ (OS_SPECIFIC_HI, 12)        /* End of OS-specific */                \
431   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 13)      /* Start of processor-specific */       \
432   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 15)      /* End of processor-specific */
433
434 /* Symbol types (lower 4 bits of binding_and_type). */
435 #define foreach_elf_symbol_type                                         \
436   _ (NONE, 0)                                                           \
437   _ (DATA, 1)                   /* Symbol is a data object */           \
438   _ (CODE, 2)                   /* Symbol is a code object */           \
439   _ (SECTION, 3)                /* Symbol associated with a section */  \
440   _ (FILE, 4)                   /* Symbol's name is file name */        \
441   _ (COMMON, 5)                 /* Symbol is a common data object */    \
442   _ (TLS, 6)                    /* Symbol is thread-local data */       \
443   _ (OS_SPECIFIC_LO, 10)        /* Start of OS-specific */              \
444   _ (OS_SPECIFIC_HI, 12)        /* End of OS-specific */                \
445   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 13)      /* Start of processor-specific */       \
446   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 15)      /* End of processor-specific */
447
448 /* Symbol visibility. */
449 #define foreach_elf_symbol_visibility                                   \
450   _ (DEFAULT, 0)                /* Default symbol visibility rules */   \
451   _ (INTERNAL, 1)               /* Processor specific hidden class */   \
452   _ (HIDDEN, 2)                 /* Unavailable in other modules */      \
453   _ (PROTECTED, 3)              /* Not preemptible, not exported */
454
455 /* The syminfo section if available contains additional
456    information about every dynamic symbol.  */
457 typedef struct
458 {
459   u16 bound_to;
460   u16 flags;
461 } elf_symbol_info_t;
462
463 /* Possible values for bound_to.  */
464 #define foreach_elf_symbol_info_bound_to                        \
465   _ (SELF, 0xffff)              /* Symbol bound to self */      \
466   _ (PARENT, 0xfffe)            /* Symbol bound to parent */    \
467   _ (RESERVED_LO, 0xff00)                                       \
468   _ (RESERVED_HI, 0xffff)
469
470 /* Symbol info flags. */
471 #define foreach_elf_symbol_info_flags                                   \
472   _ (DIRECT)                    /* Direct bound symbol */               \
473   _ (PASS_THRU)                 /* Pass-thru symbol for translator */   \
474   _ (COPY)                      /* Symbol is a copy-reloc */            \
475   _ (LAZY_LOAD)                 /* Symbol bound to object to be lazy loaded */
476
477 /* Relocation table entry with/without addend. */
478 typedef struct
479 {
480   u32 address;
481   u32 symbol_and_type;          /* high 24 symbol, low 8 type. */
482   i32 addend[0];
483 } elf32_relocation_t;
484
485 typedef struct
486 {
487   u64 address;
488   u64 symbol_and_type;          /* high 32 symbol, low 32 type. */
489   i64 addend[0];
490 } elf64_relocation_t;
491
492 typedef struct
493 {
494   u64 address;
495   u64 symbol_and_type;
496   u64 addend;
497 } elf_relocation_with_addend_t;
498
499 #define elf_relocation_next(r,type)                                     \
500   ((void *) ((r) + 1)                                                   \
501    + ((type) == ELF_SECTION_RELOCATION_ADD ? sizeof ((r)->addend[0]) : 0))
502
503 /* Segment type. */
504 #define foreach_elf_segment_type                                        \
505   _ (UNUSED, 0)                                                         \
506   _ (LOAD, 1)                   /* Loadable program segment */          \
507   _ (DYNAMIC, 2)                /* Dynamic linking information */       \
508   _ (INTERP, 3)                 /* Program interpreter */               \
509   _ (NOTE, 4)                   /* Auxiliary information */             \
510   _ (SEGMENT_TABLE, 6)          /* Entry for header table itself */     \
511   _ (TLS, 7)                    /* Thread-local storage segment */      \
512   _ (OS_SPECIFIC_LO, 0x60000000) /* Start of OS-specific */             \
513   _ (GNU_EH_FRAME, 0x6474e550)  /* GCC .eh_frame_hdr segment */         \
514   _ (GNU_STACK, 0x6474e551)     /* Indicates stack executability */     \
515   _ (GNU_RELRO, 0x6474e552)     /* Read-only after relocation */        \
516   _ (SUNW_BSS, 0x6ffffffa)      /* Sun specific BSS */                  \
517   _ (SUNW_STACK, 0x6ffffffb)    /* Sun specific stack */                \
518   _ (OS_SPECIFIC_HI, 0x6fffffff) /* End of OS-specific */               \
519   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 0x70000000) /* Start of processor-specific */    \
520   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 0x7fffffff)      /* End of processor-specific */
521
522 /* Segment flags. */
523 #define foreach_elf_segment_flag                \
524   _ (EXEC, 0)                                   \
525   _ (WRITE, 1)                                  \
526   _ (READ, 2)                                   \
527   _ (OS_SPECIFIC_LO, 20)                        \
528   _ (OS_SPECIFIC_HI, 27)                        \
529   _ (ARCH_SPECIFIC_LO, 28)                      \
530   _ (ARCH_SPECIFIC_HI, 31)
531
532 typedef enum
533 {
534 #define _(f,i) ELF_SEGMENT_##f = i,
535   foreach_elf_segment_type
536 #undef _
537 } elf_segment_type_t;
538
539 typedef enum
540 {
541 #define _(f,i) ELF_SEGMENT_FLAG_BIT_##f = i,
542   foreach_elf_segment_flag
543 #undef _
544 } elf_segment_flag_bit_t;
545
546 typedef enum
547 {
548 #define _(f,i) ELF_SEGMENT_FLAG_##f = 1 << ELF_SEGMENT_FLAG_BIT_##f,
549   foreach_elf_segment_flag
550 #undef _
551 } elf_segment_flag_t;
552
553 #define foreach_elf32_dynamic_entry_header      \
554   _ (u32, type)                                 \
555   _ (u32, data)
556
557 #define foreach_elf64_dynamic_entry_header      \
558   _ (u64, type)                                 \
559   _ (u64, data)
560
561 #define _(t,f) t f;
562
563 typedef struct
564 {
565 foreach_elf32_dynamic_entry_header} elf32_dynamic_entry_t;
566
567 typedef struct
568 {
569 foreach_elf64_dynamic_entry_header} elf64_dynamic_entry_t;
570
571 #undef _
572
573 #define foreach_elf_dynamic_entry_type                                  \
574   _ (END, 0)                    /* Marks end of dynamic section */      \
575   _ (NEEDED_LIBRARY, 1)         /* Name of needed library */            \
576   _ (PLT_RELOCATION_SIZE, 2)    /* Size in bytes of PLT relocs */       \
577   _ (PLT_GOT, 3)                /* Processor defined value */           \
578   _ (SYMBOL_HASH, 4)            /* Address of symbol hash table */      \
579   _ (STRING_TABLE, 5)           /* Address of string table */           \
580   _ (SYMBOL_TABLE, 6)           /* Address of symbol table */           \
581   _ (RELA_ADDRESS, 7)           /* Address of Rela relocs */            \
582   _ (RELA_SIZE, 8)              /* Total size of Rela relocs */         \
583   _ (RELA_ENTRY_SIZE, 9)        /* Size of one Rela reloc */            \
584   _ (STRING_TABLE_SIZE, 10)     /* Size of string table */              \
585   _ (SYMBOL_TABLE_ENTRY_SIZE, 11) /* Size of one symbol table entry */  \
586   _ (INIT_FUNCTION, 12)         /* Address of init function */          \
587   _ (FINI_FUNCTION, 13)         /* Address of termination function */   \
588   _ (SONAME, 14)                /* Name of shared object */             \
589   _ (RPATH, 15)                 /* Library search path (deprecated) */  \
590   _ (SYMBOLIC, 16)              /* Start symbol search here */          \
591   _ (REL, 17)                   /* Address of Rel relocs */             \
592   _ (RELSZ, 18)                 /* Total size of Rel relocs */          \
593   _ (RELENT, 19)                /* Size of one Rel reloc */             \
594   _ (PLT_RELOCATION_TYPE, 20)   /* Type of reloc in PLT */              \
595   _ (DEBUG, 21)                 /* For debugging; unspecified */        \
596   _ (TEXTREL, 22)               /* Reloc might modify .text */          \
597   _ (PLT_RELOCATION_ADDRESS, 23) /* Address of PLT relocs */            \
598   _ (BIND_NOW, 24)              /* Process relocations of object */     \
599   _ (INIT_ARRAY, 25)            /* Array with addresses of init fct */  \
600   _ (FINI_ARRAY, 26)            /* Array with addresses of fini fct */  \
601   _ (INIT_ARRAYSZ, 27)          /* Size in bytes of DT_INIT_ARRAY */    \
602   _ (FINI_ARRAYSZ, 28)          /* Size in bytes of DT_FINI_ARRAY */    \
603   _ (RUN_PATH, 29)              /* Library search path */               \
604   _ (FLAGS, 30)                 /* Flags for object being loaded */     \
605   _ (ENCODING, 31)              /* Start of encoded range */            \
606   _ (PREINIT_ARRAY, 32)         /* Array with addresses of fns */       \
607   _ (PREINIT_ARRAY_SIZE, 33)    /* Size of PREINIT_ARRAY in bytes. */   \
608   _ (GNU_PRELINKED, 0x6ffffdf5) /* Prelinking timestamp */              \
609   _ (GNU_CONFLICTSZ, 0x6ffffdf6)        /* Size of conflict section */  \
610   _ (GNU_LIBLISTSZ, 0x6ffffdf7) /* Size of library list */              \
611   _ (CHECKSUM, 0x6ffffdf8)                                              \
612   _ (PLTPADSZ, 0x6ffffdf9)                                              \
613   _ (MOVEENT, 0x6ffffdfa)                                               \
614   _ (MOVESZ, 0x6ffffdfb)                                                \
615   _ (FEATURE_1, 0x6ffffdfc)     /* Feature selection (DTF_*).  */       \
616   _ (POSFLAG_1, 0x6ffffdfd)     /* Flags for following entries.  */     \
617   _ (SYMINSZ, 0x6ffffdfe)       /* Size of syminfo table (in bytes) */  \
618   _ (SYMINENT, 0x6ffffdff)      /* Entry size of syminfo */             \
619   _ (GNU_HASH, 0x6ffffef5)                                              \
620   _ (GNU_CONFLICT, 0x6ffffef8)  /* Start of conflict section */         \
621   _ (GNU_LIBLIST, 0x6ffffef9)   /* Library list */                      \
622   _ (CONFIG, 0x6ffffefa)        /* Configuration information.  */       \
623   _ (DEPAUDIT, 0x6ffffefb)      /* Dependency auditing.  */             \
624   _ (AUDIT, 0x6ffffefc) /* Object auditing.  */                         \
625   _ (PLTPAD, 0x6ffffefd)        /* PLT padding.  */                     \
626   _ (MOVETAB, 0x6ffffefe)       /* Move table.  */                      \
627   _ (SYMINFO, 0x6ffffeff)       /* Syminfo table.  */                   \
628   _ (VERSYM, 0x6ffffff0)                                                \
629   _ (RELACOUNT, 0x6ffffff9)                                             \
630   _ (RELCOUNT, 0x6ffffffa)                                              \
631   _ (FLAGS_1, 0x6ffffffb)       /* State flags, see DF_1_* below.  */   \
632   _ (VERSION_DEF, 0x6ffffffc)   /* Address of version definition table */ \
633   _ (VERSION_DEF_COUNT, 0x6ffffffd)     /* Number of version definitions */ \
634   _ (VERSION_NEED, 0x6ffffffe)  /* Address of table with needed versions */ \
635   _ (VERSION_NEED_COUNT, 0x6fffffff)    /* Number of needed versions */ \
636   _ (AUXILIARY, 0x7ffffffd)      /* Shared object to load before self */ \
637   _ (FILTER, 0x7fffffff)        /* Shared object to get values from */
638
639 typedef enum
640 {
641 #define _(f,n) ELF_DYNAMIC_ENTRY_##f = (n),
642   foreach_elf_dynamic_entry_type
643 #undef _
644 } elf_dynamic_entry_type_t;
645
646 /* Values of `d_un.d_val' in the DT_FLAGS entry.  */
647 #define ELF_DYNAMIC_FLAGS_ORIGIN        (1 << 0)        /* Object may use DF_ORIGIN */
648 #define ELF_DYNAMIC_FLAGS_SYMBOLIC      (1 << 1)        /* Symbol resolutions starts here */
649 #define ELF_DYNAMIC_FLAGS_TEXT_RELOCATIONS (1 << 2)     /* Object contains text relocations */
650 #define ELF_DYNAMIC_FLAGS_BIND_NOW      (1 << 3)        /* No lazy binding for this object */
651 #define ELF_DYNAMIC_FLAGS_STATIC_TLS    (1 << 4)        /* Module uses the static TLS model */
652
653 /* State flags selectable in the `d_un.d_val' element of the DT_FLAGS_1
654    entry in the dynamic section.  */
655 #define DF_1_NOW        0x00000001      /* Set RTLD_NOW for this object.  */
656 #define DF_1_GLOBAL     0x00000002      /* Set RTLD_GLOBAL for this object.  */
657 #define DF_1_GROUP      0x00000004      /* Set RTLD_GROUP for this object.  */
658 #define DF_1_NODELETE   0x00000008      /* Set RTLD_NODELETE for this object. */
659 #define DF_1_LOADFLTR   0x00000010      /* Trigger filtee loading at runtime. */
660 #define DF_1_INITFIRST  0x00000020      /* Set RTLD_INITFIRST for this object */
661 #define DF_1_NOOPEN     0x00000040      /* Set RTLD_NOOPEN for this object.  */
662 #define DF_1_ORIGIN     0x00000080      /* $ORIGIN must be handled.  */
663 #define DF_1_DIRECT     0x00000100      /* Direct binding enabled.  */
664 #define DF_1_TRANS      0x00000200
665 #define DF_1_INTERPOSE  0x00000400      /* Object is used to interpose.  */
666 #define DF_1_NODEFLIB   0x00000800      /* Ignore default lib search path.  */
667 #define DF_1_NODUMP     0x00001000      /* Object can't be dldump'ed.  */
668 #define DF_1_CONFALT    0x00002000      /* Configuration alternative created. */
669 #define DF_1_ENDFILTEE  0x00004000      /* Filtee terminates filters search. */
670 #define DF_1_DISPRELDNE 0x00008000      /* Disp reloc applied at build time. */
671 #define DF_1_DISPRELPND 0x00010000      /* Disp reloc applied at run-time.  */
672
673 /* Flags for the feature selection in DT_FEATURE_1.  */
674 #define DTF_1_PARINIT   0x00000001
675 #define DTF_1_CONFEXP   0x00000002
676
677 /* Flags in the DT_POSFLAG_1 entry effecting only the next DT_* entry.  */
678 #define DF_P1_LAZYLOAD  0x00000001      /* Lazyload following object.  */
679 #define DF_P1_GROUPPERM 0x00000002      /* Symbols from next object are not
680                                            generally available.  */
681
682 /* Version definition sections.  */
683 typedef struct
684 {
685   u16 version;
686   u16 flags;
687   u16 index;
688   u16 aux_count;
689   u32 name_hash;
690   u32 aux_byte_offset;
691   u32 byte_offset_next_version_definition;
692 } elf_dynamic_version_definition_t;
693
694 typedef struct
695 {
696   u32 name;
697   u32 next_offset;              /* byte offset of ver def aux next entry */
698 } elf_dynamic_version_definition_aux_t;
699
700 /* Version definition flags. */
701 #define ELF_DYNAMIC_VERSION_FILE (1 << 0)       /* Version definition of file itself */
702 #define ELF_DYNAMIC_VERSION_WEAK (1 << 1)       /* Weak version identifier */
703
704 /* Version symbol index. */
705 #define ELF_DYNAMIC_VERSYM_LOCAL 0      /* Symbol is local.  */
706 #define ELF_DYNAMIC_VERSYM_GLOBAL 1     /* Symbol is global.  */
707 #define ELF_DYNAMIC_VERSYM_RESERVED_LO  0xff00  /* Beginning of reserved entries.  */
708 #define ELF_DYNAMIC_VERSYM_ELIMINATE    0xff01  /* Symbol is to be eliminated.  */
709
710 /* Version dependency section.  */
711 #define foreach_elf_dynamic_version_need_field  \
712   _ (u16, version)                              \
713   _ (u16, aux_count)                            \
714   _ (u32, file_name_offset)                     \
715   _ (u32, first_aux_offset)                     \
716   _ (u32, next_offset)
717
718 #define foreach_elf_dynamic_version_need_aux_field      \
719   _ (u32, hash)                                         \
720   _ (u16, flags)                                        \
721   _ (u16, versym_index)                                 \
722   _ (u32, name)                                         \
723   _ (u32, next_offset)
724
725 typedef struct
726 {
727 #define _(t,f) t f;
728   foreach_elf_dynamic_version_need_field
729 #undef _
730 } elf_dynamic_version_need_t;
731
732 typedef struct
733 {
734 #define _(t,f) t f;
735   foreach_elf_dynamic_version_need_aux_field
736 #undef _
737 } elf_dynamic_version_need_aux_t;
738
739 typedef union
740 {
741   elf_dynamic_version_need_t need;
742   elf_dynamic_version_need_aux_t aux;
743 } elf_dynamic_version_need_union_t;
744
745 /* Note section contents.  Each entry in the note section begins with
746    a header of a fixed form.  */
747
748 typedef struct
749 {
750   u32 name_size;
751   u32 descriptor_size;
752   u32 type;
753 } elf_note_t;
754
755 /* Known names of notes.  */
756
757 /* Solaris entries in the note section have this name.  */
758 #define ELF_NOTE_SOLARIS        "SUNW Solaris"
759
760 /* Note entries for GNU systems have this name.  */
761 #define ELF_NOTE_GNU            "GNU"
762
763
764 /* Defined types of notes for Solaris.  */
765
766 /* Value of descriptor (one word) is desired pagesize for the binary.  */
767 #define ELF_NOTE_PAGESIZE_HINT  1
768
769
770 /* Defined note types for GNU systems.  */
771
772 /* ABI information.  The descriptor consists of words:
773    word 0: OS descriptor
774    word 1: major version of the ABI
775    word 2: minor version of the ABI
776    word 3: subminor version of the ABI
777 */
778 #ifndef ELF_NOTE_ABI
779 #define ELF_NOTE_ABI            1
780 #endif
781
782 /* Known OSes.  These value can appear in word 0 of an ELF_NOTE_ABI
783    note section entry.  */
784 #define ELF_NOTE_OS_LINUX       0
785 #define ELF_NOTE_OS_GNU         1
786 #define ELF_NOTE_OS_SOLARIS2    2
787 #define ELF_NOTE_OS_FREEBSD     3
788
789 /* AMD x86-64 relocations.  */
790 #define foreach_elf_x86_64_relocation_type                              \
791   _ (NONE, 0)                   /* No reloc */                          \
792   _ (DIRECT_64, 1)              /* Direct 64 bit  */                    \
793   _ (PC_REL_I32, 2)             /* PC relative 32 bit signed */         \
794   _ (GOT_REL_32, 3)             /* 32 bit GOT entry */                  \
795   _ (PLT_REL_32, 4)             /* 32 bit PLT address */                \
796   _ (COPY, 5)                   /* Copy symbol at runtime */            \
797   _ (CREATE_GOT, 6)             /* Create GOT entry */                  \
798   _ (CREATE_PLT, 7)             /* Create PLT entry */                  \
799   _ (RELATIVE, 8)               /* Adjust by program base */            \
800   _ (PC_REL_I32_GOT, 9) /* 32 bit PC relative offset to GOT */          \
801   _ (DIRECT_U32, 10)            /* Direct 32 bit zero extended */       \
802   _ (DIRECT_I32, 11)            /* Direct 32 bit sign extended */       \
803   _ (DIRECT_U16, 12)            /* Direct 16 bit zero extended */       \
804   _ (PC_REL_I16, 13)    /* 16 bit sign extended pc relative */          \
805   _ (DIRECT_I8, 14)             /* Direct 8 bit sign extended  */       \
806   _ (PC_REL_I8, 15)     /* 8 bit sign extended pc relative */           \
807   _ (DTPMOD64, 16)              /* ID of module containing symbol */    \
808   _ (DTPOFF64, 17)              /* Offset in module's TLS block */      \
809   _ (TPOFF64, 18)               /* Offset in initial TLS block */       \
810   _ (TLSGD, 19) /* 32 bit signed PC relative offset to two GOT entries for GD symbol */ \
811   _ (TLSLD, 20) /* 32 bit signed PC relative offset to two GOT entries for LD symbol */ \
812   _ (DTPOFF32, 21)              /* Offset in TLS block */               \
813   _ (GOTTPOFF, 22) /* 32 bit signed PC relative offset to GOT entry for IE symbol */ \
814   _ (TPOFF32, 23)               /* Offset in initial TLS, block) */
815
816 typedef struct
817 {
818   elf64_symbol_t *symbols;
819
820   u32 section_index;
821
822   u8 *string_table;
823
824   uword *symbol_by_name;
825 } elf_symbol_table_t;
826
827 always_inline void
828 elf_symbol_table_free (elf_symbol_table_t * s)
829 {
830   vec_free (s->symbols);
831   hash_free (s->symbol_by_name);
832 }
833
834 always_inline u8 *
835 elf_symbol_name (elf_symbol_table_t * t, elf64_symbol_t * sym)
836 {
837   return vec_elt_at_index (t->string_table, sym->name);
838 }
839
840 typedef struct
841 {
842   elf_relocation_with_addend_t *relocations;
843
844   u32 section_index;
845 } elf_relocation_table_t;
846
847 always_inline void
848 elf_relocation_table_free (elf_relocation_table_t * r)
849 {
850   vec_free (r->relocations);
851 }
852
853 typedef struct
854 {
855   elf64_section_header_t header;
856
857   u32 index;
858
859   /* Index of segments containing this section. */
860   uword *segment_index_bitmap;
861
862   /* Aligned size (included padding not included in
863      header.file_size). */
864   u64 align_size;
865
866   i64 exec_address_change;
867
868   u8 *contents;
869 } elf_section_t;
870
871 typedef struct
872 {
873   elf64_segment_header_t header;
874
875   /* Sections contained in this segment. */
876   uword *section_index_bitmap;
877
878   u32 index;
879
880   u8 *contents;
881 } elf_segment_t;
882
883 typedef struct
884 {
885   u8 need_byte_swap;
886
887   u8 parsed_symbols;
888
889   char *file_name;
890
891   elf_first_header_t first_header;
892
893   elf64_file_header_t file_header;
894
895   elf_segment_t *segments;
896
897   elf_section_t *sections;
898
899   uword *section_by_name;
900   uword *section_by_start_address;
901
902   elf_symbol_table_t *symbol_tables;
903   elf_relocation_table_t *relocation_tables;
904
905   char *interpreter;
906
907   elf64_dynamic_entry_t *dynamic_entries;
908   u8 *dynamic_string_table;
909   u32 dynamic_string_table_section_index;
910   u32 dynamic_symbol_table_section_index;
911   u32 dynamic_symbol_table_index;
912   u32 dynamic_section_index;
913   u16 *versym;
914   u32 versym_section_index;
915   elf_dynamic_version_need_union_t *verneed;
916   u32 verneed_section_index;
917 } elf_main_t;
918
919 always_inline void
920 elf_main_init (elf_main_t * em)
921 {
922   memset (em, 0, sizeof (em[0]));
923 }
924
925 always_inline void
926 elf_main_free (elf_main_t * em)
927 {
928   uword i;
929
930   for (i = 0; i < vec_len (em->segments); i++)
931     vec_free (em->segments[i].contents);
932   vec_free (em->segments);
933
934   for (i = 0; i < vec_len (em->sections); i++)
935     vec_free (em->sections[i].contents);
936   vec_free (em->sections);
937
938   hash_free (em->section_by_name);
939   for (i = 0; i < vec_len (em->symbol_tables); i++)
940     elf_symbol_table_free (em->symbol_tables + i);
941   for (i = 0; i < vec_len (em->relocation_tables); i++)
942     elf_relocation_table_free (em->relocation_tables + i);
943
944   vec_free (em->dynamic_entries);
945   vec_free (em->interpreter);
946 }
947
948 always_inline void
949 elf_get_segment_contents (elf_main_t * em, void *data, uword segment_index)
950 {
951   elf_segment_t *g = vec_elt_at_index (em->segments, segment_index);
952   if (!g->contents)
953     vec_add (g->contents, data + g->header.file_offset,
954              g->header.memory_size);
955 }
956
957 always_inline void *
958 elf_get_section_contents (elf_main_t * em,
959                           uword section_index, uword elt_size)
960 {
961   elf_section_t *s;
962   void *result;
963
964   s = vec_elt_at_index (em->sections, section_index);
965
966   result = 0;
967   if (vec_len (s->contents) > 0)
968     {
969       /* Make vector copy of contents with given element size. */
970       result = _vec_resize (result,
971                             vec_len (s->contents) / elt_size,
972                             vec_len (s->contents),
973                             /* header_bytes */ 0,
974                             /* align */ 0);
975       clib_memcpy (result, s->contents, vec_len (s->contents));
976     }
977
978   return result;
979 }
980
981 always_inline void
982 elf_set_section_contents (elf_main_t * em,
983                           uword section_index,
984                           void *new_contents, uword n_content_bytes)
985 {
986   elf_section_t *s;
987
988   s = vec_elt_at_index (em->sections, section_index);
989   vec_free (s->contents);
990   vec_add (s->contents, new_contents, n_content_bytes);
991 }
992
993 always_inline u8 *
994 elf_section_name (elf_main_t * em, elf_section_t * s)
995 {
996   elf_section_t *es = vec_elt_at_index (em->sections,
997                                         em->
998                                         file_header.section_header_string_table_index);
999   return vec_elt_at_index (es->contents, s->header.name);
1000 }
1001
1002 always_inline u8
1003 elf_swap_u8 (elf_main_t * em, u8 x)
1004 {
1005   return x;
1006 }
1007
1008 always_inline u16
1009 elf_swap_u16 (elf_main_t * em, u16 x)
1010 {
1011   return em->need_byte_swap ? clib_byte_swap_u16 (x) : x;
1012 }
1013
1014 always_inline u32
1015 elf_swap_u32 (elf_main_t * em, u32 x)
1016 {
1017   return em->need_byte_swap ? clib_byte_swap_u32 (x) : x;
1018 }
1019
1020 always_inline u64
1021 elf_swap_u64 (elf_main_t * em, u64 x)
1022 {
1023   return em->need_byte_swap ? clib_byte_swap_u64 (x) : x;
1024 }
1025
1026 #define FORMAT_ELF_MAIN_SYMBOLS (1 << 0)
1027 #define FORMAT_ELF_MAIN_RELOCATIONS (1 << 1)
1028 #define FORMAT_ELF_MAIN_DYNAMIC (1 << 2)
1029
1030 format_function_t format_elf_main;
1031 format_function_t format_elf_symbol;
1032
1033 clib_error_t *elf_read_file (elf_main_t * em, char *file_name);
1034 clib_error_t *elf_write_file (elf_main_t * em, char *file_name);
1035 clib_error_t *elf_delete_named_section (elf_main_t * em, char *section_name);
1036 clib_error_t *elf_parse (elf_main_t * em, void *data, uword data_bytes);
1037 void elf_parse_symbols (elf_main_t * em);
1038
1039 clib_error_t *elf_get_section_by_name (elf_main_t * em, char *section_name,
1040                                        elf_section_t ** result);
1041 clib_error_t *elf_get_section_by_start_address (elf_main_t * em,
1042                                                 uword start_address,
1043                                                 elf_section_t ** result);
1044
1045 void
1046 elf_create_section_with_contents (elf_main_t * em,
1047                                   char *section_name,
1048                                   elf64_section_header_t * header,
1049                                   void *contents, uword n_content_bytes);
1050 uword elf_delete_segment_with_type (elf_main_t * em,
1051                                     elf_segment_type_t segment_type);
1052 void elf_set_dynamic_entries (elf_main_t * em);
1053
1054 #endif /* included_clib_elf_h */
1055
1056 /*
1057  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1058  *
1059  * Local Variables:
1060  * eval: (c-set-style "gnu")
1061  * End:
1062  */