source: trunk/kernel/libk/elf.c @ 313

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RSeveral modifs in the page-fault handling.

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RevLine 
[1]1/*
2 * elf.c - elf parser: find and map process CODE and DATA segments
3 *
4 * Authors   Alain Greiner    (2016)
5 *
6 * Copyright (c) UPMC Sorbonne Universites
7 *
8 * This file is part of ALMOS-MKH.
9 *
10 * ALMOS-MKH is free software; you can redistribute it and/or modify it
11 * under the terms of the GNU General Public License as published by
12 * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License.
13 *
14 * ALMOS-MKH is distributed in the hope that it will be useful, but
15 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17 * General Public License for more details.
18 *
19 * You should have received a copy of the GNU General Public License
20 * along with ALMOS-MKH; if not, write to the Free Software Foundation,
21 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22 */
23
[14]24#include <kernel_config.h>
[1]25#include <hal_types.h>
26#include <hal_uspace.h>
27#include <printk.h>
28#include <process.h>
29#include <vseg.h>
30#include <kmem.h>
31#include <vfs.h>
32#include <elf.h>
[23]33#include <syscalls.h>
[1]34
35///////////////////////////////////////////////////////////////////
36// This static function checks the .elf header.
37// - return true if legal header.
38// - return false with an error message if illegal header.
39///////////////////////////////////////////////////////////////////
[227]40static bool_t elf_isValidHeader(Elf_Ehdr *header)
[1]41{
[270]42        if((header->e_ident[EI_CLASS] == ELFCLASS)
[156]43           && (header->e_ident[EI_DATA] == ELFDATA2LSB)
[1]44           && (header->e_ident[EI_VERSION] == EV_CURRENT)
[270]45/*
[1]46           && (header->e_ident[EI_OSABI] == ELFOSABI_NONE)
[270]47*/
[156]48           && ((header->e_machine == EM_MIPS) ||
[1]49               (header->e_machine == EM_MIPS_RS3_LE) ||
[157]50               (header->e_machine == EM_X86_64))
[156]51           && (header->e_type == ET_EXEC))
52                return true;
53
[270]54        if( header->e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS )
55                printk("\n[ERROR] in %s : Elf is not 32/64-Binary\n", __FUNCTION__ );
[1]56
57        if( header->e_ident[EI_DATA] != ELFDATA2LSB )
[156]58                printk("\n[ERROR] in %s : Elf is not 2's complement, little endian\n", __FUNCTION__ );
[1]59
[156]60        if( header->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT )
61                printk("\n[ERROR] in %s : Elf is not in Current Version\n", __FUNCTION__);
[270]62/*
[1]63        if( header->e_ident[EI_OSABI] != ELFOSABI_NONE )
[156]64                printk("\n[ERROR] in %s : Unexpected Elf ABI, need UNIX System V ABI\n", __FUNCTION__ );
[270]65*/
66        if( (header->e_machine != EM_MIPS) &&
67            (header->e_machine != EM_MIPS_RS3_LE) &&
68            (header->e_machine != EM_X86_64) )
[157]69                printk("\n[ERROR] in %s : unexpected core / accept only MIPS or x86_64\n", __FUNCTION__ );
[1]70
[270]71        if( header->e_type != ET_EXEC )
[156]72                printk("\n[ERROR] in %s : Elf is not executable binary\n", __FUNCTION__ );
[1]73
74        return false;
75}
76
77///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[156]78// This function loads the .elf header in the buffer allocated by the caller.
[204]79///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[1]80// @ file   : extended pointer on the remote file descriptor.
81// @ buffer : pointer on buffer allocated by the caller.
82// @ size   : number of bytes to read.
83///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[204]84static error_t elf_header_load( xptr_t   file_xp,
[1]85                                void   * buffer,
86                                uint32_t size )
[156]87{
88        uint32_t  count;
[1]89
[156]90        // load .elf header
[265]91        count = vfs_move( true,     // to_buffer
92                      false,    // is_user
[156]93                          file_xp,
94                          buffer,
95                          size );
[1]96
97        if( count != size )
98        {
[265]99                printk("\n[ERROR] in %s : cannot read ELF header size : %d / done = %d\n",
100               __FUNCTION__ , size , count );
[1]101                return -1;
102        }
103
[227]104        Elf_Ehdr * header = (Elf_Ehdr *)buffer;
[156]105
[1]106        if( (header->e_ident[EI_MAG0] != ELFMAG0) ||
107            (header->e_ident[EI_MAG1] != ELFMAG1) ||
108            (header->e_ident[EI_MAG2] != ELFMAG2) ||
109            (header->e_ident[EI_MAG3] != ELFMAG3) )
110        {
111                printk("\n[ERROR] in %s : file %s not in ELF format\n", __FUNCTION__ );
112                return -1;
113        }
114
115        if( !(elf_isValidHeader( header ) ) )
116        {
117                printk("\n[ERROR] in %s : not supported Elf\n", __FUNCTION__ );
118                return -1;
119        }
120        return 0;
121
[204]122} // end elf_header_load()
123
[1]124///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
125// This function registers in the process VMM the CODE and DATA segments.
[204]126///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[1]127// @ file      : extended pointer on the remote file descriptor.
128// @ segs_base : local pointer on buffer containing the segments descriptors array
129// @ segs_nr   : number of segments in segment descriptors array.
130// @ process   : local pointer on process descriptor.
131///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[313]132static error_t elf_segments_register( xptr_t       file_xp,
133                                      void       * segs_base,
134                                      uint32_t     nb_segs,
135                                      process_t  * process )
[1]136{
137        error_t      error;
138        uint32_t     index;
[313]139        intptr_t     file_size;
140        intptr_t     mem_size;
141        intptr_t     file_offset;
142        intptr_t     vbase;
[1]143        uint32_t     type;
144        uint32_t     flags;
[156]145        vseg_t     * vseg;
[1]146
[227]147        Elf_Phdr * seg_ptr = (Elf_Phdr *)segs_base;
[1]148
[156]149        // loop on segments
150        for( index = 0 ; index < nb_segs ; index++ , seg_ptr++ )
151        {
152                if( seg_ptr->p_type != PT_LOAD)
153                        continue;
154
155                // get segment attributes
[313]156                vbase       = seg_ptr->p_vaddr;     // vseg base vaddr
157                mem_size    = seg_ptr->p_memsz;     // actual vseg size
158                file_offset = seg_ptr->p_offset;    // vseg offset in .elf file
159                file_size   = seg_ptr->p_filesz;    // vseg size in .elf file
160                flags       = seg_ptr->p_flags;
[1]161
162                if( flags & PF_X ) // found CODE segment
163                {
[156]164                        type                       = VSEG_TYPE_CODE;
[1]165                        process->vmm.code_vpn_base = start >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
166
[279]167                        elf_dmsg("\n[INFO] %s : found CODE vseg / base = %x / size = %x\n",
[156]168                                 __FUNCTION__ , start , mem_size );
[1]169                }
[156]170                else               // found DATA segment
[1]171                {
[156]172                        type                       = VSEG_TYPE_DATA;
[1]173                        process->vmm.data_vpn_base = start >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
174
[279]175                        elf_dmsg("\n[INFO] %s : found DATA vseg / base = %x / size = %x\n",
[156]176                                 __FUNCTION__, start , mem_size );
[1]177                }
178
[156]179                // register vseg in VMM
180                vseg = (vseg_t *)vmm_create_vseg( process,
[313]181                                                  vbase,
[156]182                                                  mem_size,
183                                                  type );
[1]184                if( vseg == NULL )
185                {
186                        printk("\n[ERROR] in %s : cannot map segment / base = %x / size = %x\n",
[313]187                               __FUNCTION__ , vbase , mem_size );
[1]188                        return -1;
189                }
190
[313]191        // get .elf file descriptor cluster and local pointer
192        cxy_t        file_cxy = GET_CXY( file_xp );
193        vfs_file_t * file_ptr = (vfs_file_t *)GET_PTR( file_xp );
194
195        // initialize "file_mapper", "file_offset", "file_size" fields in vseg
196        vseg->file_mapper = hal_remote_lwd( XPTR( file_cxy , &file_ptr->mapper );
197        vseg->file_offset = file_offset;
198        vseg->file_size   = file_size;
199
200        // update reference counter in file descriptor
[1]201                vfs_file_count_up( file_xp );
202        }
203
204        return 0;
205
[313]206} // end elf_segments_register()
[204]207
[1]208///////////////////////////////////////////////
209error_t elf_load_process( char      * pathname,
210                          process_t * process)
211{
212        kmem_req_t   req;              // kmem request for program header
[227]213        Elf_Ehdr     header;           // local buffer for .elf header
[1]214        void       * segs_base;        // pointer on buffer for segment descriptors array
[156]215        uint32_t     segs_size;        // size of buffer for segment descriptors array
[1]216        xptr_t       file_xp;          // extended pointer on created file descriptor
[156]217        uint32_t     file_id;          // file descriptor index (unused)
218        uint32_t     count;            // bytes counter
[1]219        error_t      error;
220
[265]221    elf_dmsg("\n[INFO] %s : enters for <%s>\n", __FUNCTION__ , pathname );
[1]222
[204]223    // avoid GCC warning
224        file_xp = XPTR_NULL; 
225        file_id = -1;
[1]226
[156]227        // open file
228        error = vfs_open( process->vfs_cwd_xp,
[204]229                          pathname,
[156]230                          O_RDONLY,
231                          0,
232                          &file_xp,
233                          &file_id );
[1]234        if( error )
235        {
[204]236                printk("\n[ERROR] in %s : failed to open file %s\n", __FUNCTION__ , pathname );
[1]237                return -1;
238        }
239
[265]240    elf_dmsg("\n[INFO] %s : file <%s> open\n", __FUNCTION__ , pathname );
[204]241
[156]242        // load header in local buffer
[204]243        error = elf_header_load( file_xp ,
[156]244                                 &header,
[227]245                                 sizeof(Elf_Ehdr) );
[156]246        if( error )
247        {
[204]248                printk("\n[ERROR] in %s : cannot get header file %s\n", __FUNCTION__ , pathname );
[156]249                vfs_close( file_xp , file_id );
250                return -1;
251        }
[1]252
[204]253        elf_dmsg("\n[INFO] %s : loaded elf header for %s\n", __FUNCTION__ , pathname );
[1]254
255        if( header.e_phnum == 0 )
256        {
257                printk("\n[ERROR] in %s : no segments found\n", __FUNCTION__ );
[156]258                vfs_close( file_xp , file_id );
[1]259                return -1;
260        }
261
[156]262        // compute buffer size for segment descriptors array
[227]263        segs_size = sizeof(Elf_Phdr) * header.e_phnum;
[156]264
265        // allocate memory for segment descriptors array
[1]266        req.type  = KMEM_GENERIC;
267        req.size  = segs_size;
268        req.flags = AF_KERNEL;
269        segs_base = kmem_alloc( &req );
270
271        if( segs_base == NULL )
[156]272        {
[1]273                printk("\n[ERROR] in %s : no memory for segment descriptors\n", __FUNCTION__ );
[156]274                vfs_close( file_xp , file_id );
275                return -1;
276        }
[1]277
[156]278        // set seek pointer in file descriptor to access segment descriptors array
[23]279        error = vfs_lseek( file_xp , header.e_phoff, SEEK_SET , NULL );
[1]280
281        if( error )
282        {
283                printk("\n[ERROR] in %s : cannot seek for descriptors array\n", __FUNCTION__ );
[156]284                vfs_close( file_xp , file_id );
285                req.ptr = segs_base;
286                kmem_free( &req );
[1]287                return -1;
288        }
289
[156]290        // load seg descriptors array to local buffer
[265]291        count = vfs_move( true,       // to_buffer
292                      false,      // is_user
[156]293                          file_xp,
294                          segs_base,
295                          segs_size );
[1]296
297        if( count != segs_size )
298        {
299                printk("\n[ERROR] in %s : cannot read segments descriptors\n", __FUNCTION__ );
[156]300                vfs_close( file_xp , file_id );
301                req.ptr = segs_base;
302                kmem_free( &req );
[1]303                return -1;
304        }
305
[204]306        elf_dmsg("\n[INFO] %s loaded segments descriptors for %s \n", __FUNCTION__ , pathname );
[1]307
[156]308        // register loadable segments in process VMM
[313]309        error = elf_segments_register( file_xp,
310                                       segs_base,
311                                       header.e_phnum,
312                                       process );
[1]313        if( error )
[156]314        {
315                vfs_close( file_xp , file_id );
316                req.ptr = segs_base;
317                kmem_free( &req );
[1]318                return -1;
[156]319        }
[1]320
[156]321        // register process entry point in VMM
[1]322        process->vmm.entry_point = (intptr_t)header.e_entry;
323
[156]324        // register extended pointer on .elf file descriptor
325        process->vfs_bin_xp = file_xp;
[1]326
[156]327        // release allocated memory for program header
[1]328        req.ptr = segs_base;
329        kmem_free(&req);
330
[156]331        elf_dmsg("\n[INFO] %s successfully completed / entry point = %x for %s]\n",
[204]332                 __FUNCTION__, (uint32_t) header.e_entry , pathname );
[1]333
334        return 0;
335
[204]336}  // end elf_load_process()
337
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.