/*      $NetBSD: subr_kobj.c,v 1.78 2023/04/28 07:33:57 skrll Exp $     */

/*
* Copyright (c) 2008 The NetBSD Foundation, Inc.
* All rights reserved.
*
* This code is derived from software developed for The NetBSD Foundation
* by Andrew Doran.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
* TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
* PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
* CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
* SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
* INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
* CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
* ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

/*
* Copyright (c) 1998-2000 Doug Rabson
* Copyright (c) 2004 Peter Wemm
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
* ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
* ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
* OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
* HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
* LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
* OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
* SUCH DAMAGE.
*/

/*
* Kernel loader for ELF objects.
*
* TODO: adjust kmem_alloc() calls to avoid needless fragmentation.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_kobj.c,v 1.78 2023/04/28 07:33:57 skrll Exp $");

#ifdef _KERNEL_OPT
#include "opt_modular.h"
#endif

#include <sys/kobj_impl.h>

#ifdef MODULAR

#include <sys/param.h>

#include <sys/kernel.h>
#include <sys/kmem.h>
#include <sys/ksyms.h>
#include <sys/module.h>
#include <sys/proc.h>

#include <uvm/uvm_extern.h>

#define kobj_error(_kobj, ...) \
       kobj_out(__func__, __LINE__, _kobj, __VA_ARGS__)

static int      kobj_relocate(kobj_t, bool);
static int      kobj_checksyms(kobj_t, bool);
static void     kobj_out(const char *, int, kobj_t, const char *, ...)
   __printflike(4, 5);
static void     kobj_jettison(kobj_t);
static void     kobj_free(kobj_t, void *, size_t);
static void     kobj_close(kobj_t);
static int      kobj_read_mem(kobj_t, void **, size_t, off_t, bool);
static void     kobj_close_mem(kobj_t);

/*
* kobj_load_mem:
*
*      Load an object already resident in memory.  If size is not -1,
*      the complete size of the object is known.
*/
int
kobj_load_mem(kobj_t *kop, const char *name, void *base, ssize_t size)
{
       kobj_t ko;

       ko = kmem_zalloc(sizeof(*ko), KM_SLEEP);
       ko->ko_type = KT_MEMORY;
       kobj_setname(ko, name);
       ko->ko_source = base;
       ko->ko_memsize = size;
       ko->ko_read = kobj_read_mem;
       ko->ko_close = kobj_close_mem;

       *kop = ko;
       return kobj_load(ko);
}

/*
* kobj_close:
*
*      Close an open ELF object.
*/
static void
kobj_close(kobj_t ko)
{

       if (ko->ko_source == NULL) {
               return;
       }

       ko->ko_close(ko);
       ko->ko_source = NULL;
}

static void
kobj_close_mem(kobj_t ko)
{

       return;
}

/*
* kobj_load:
*
*      Load an ELF object and prepare to link into the running kernel
*      image.
*/
int
kobj_load(kobj_t ko)
{
       Elf_Ehdr *hdr;
       Elf_Shdr *shdr;
       Elf_Sym *es;
       vaddr_t map_text_base;
       vaddr_t map_data_base;
       vaddr_t map_rodata_base;
       size_t map_text_size;
       size_t map_data_size;
       size_t map_rodata_size;
       int error;
       int symtabindex;
       int symstrindex;
       int nsym;
       int pb, rl, ra;
       int alignmask;
       int i, j;
       void *addr;

       KASSERT(ko->ko_type != KT_UNSET);
       KASSERT(ko->ko_source != NULL);

       shdr = NULL;
       error = 0;
       hdr = NULL;

       /*
        * Read the elf header from the file.
        */
       error = ko->ko_read(ko, (void **)&hdr, sizeof(*hdr), 0, true);
       if (error != 0) {
               kobj_error(ko, "read failed %d", error);
               goto out;
       }
       if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0) {
               kobj_error(ko, "not an ELF object");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }

       if (hdr->e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT ||
           hdr->e_version != EV_CURRENT) {
               kobj_error(ko, "unsupported file version %d",
                   hdr->e_ident[EI_VERSION]);
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       if (hdr->e_type != ET_REL) {
               kobj_error(ko, "unsupported file type %d", hdr->e_type);
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       switch (hdr->e_machine) {
#if ELFSIZE == 32
       ELF32_MACHDEP_ID_CASES
#elif ELFSIZE == 64
       ELF64_MACHDEP_ID_CASES
#else
#error not defined
#endif
       default:
               kobj_error(ko, "unsupported machine %d", hdr->e_machine);
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }

       ko->ko_nprogtab = 0;
       ko->ko_shdr = 0;
       ko->ko_nrel = 0;
       ko->ko_nrela = 0;

       /*
        * Allocate and read in the section header.
        */
       if (hdr->e_shnum == 0 || hdr->e_shnum > ELF_MAXSHNUM ||
           hdr->e_shoff == 0 || hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
               kobj_error(ko, "bad sizes");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       ko->ko_shdrsz = hdr->e_shnum * sizeof(Elf_Shdr);
       error = ko->ko_read(ko, (void **)&shdr, ko->ko_shdrsz, hdr->e_shoff,
           true);
       if (error != 0) {
               kobj_error(ko, "read failed %d", error);
               goto out;
       }
       ko->ko_shdr = shdr;

       /*
        * Scan the section header for information and table sizing.
        */
       nsym = 0;
       symtabindex = symstrindex = -1;
       for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
               switch (shdr[i].sh_type) {
               case SHT_PROGBITS:
               case SHT_NOBITS:
                       ko->ko_nprogtab++;
                       break;
               case SHT_SYMTAB:
                       nsym++;
                       symtabindex = i;
                       symstrindex = shdr[i].sh_link;
                       break;
               case SHT_REL:
                       if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
                               continue;
                       ko->ko_nrel++;
                       break;
               case SHT_RELA:
                       if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
                               continue;
                       ko->ko_nrela++;
                       break;
               case SHT_STRTAB:
                       break;
               }
       }
       if (ko->ko_nprogtab == 0) {
               kobj_error(ko, "file has no contents");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       if (nsym != 1) {
               /* Only allow one symbol table for now */
               kobj_error(ko, "file has no valid symbol table");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       KASSERT(symtabindex != -1);
       KASSERT(symstrindex != -1);

       if (symstrindex == SHN_UNDEF || symstrindex >= hdr->e_shnum ||
           shdr[symstrindex].sh_type != SHT_STRTAB) {
               kobj_error(ko, "file has invalid symbol strings");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }

       /*
        * Allocate space for tracking the load chunks.
        */
       if (ko->ko_nprogtab != 0) {
               ko->ko_progtab = kmem_zalloc(ko->ko_nprogtab *
                   sizeof(*ko->ko_progtab), KM_SLEEP);
               if (ko->ko_progtab == NULL) {
                       error = ENOMEM;
                       kobj_error(ko, "out of memory");
                       goto out;
               }
       }
       if (ko->ko_nrel != 0) {
               ko->ko_reltab = kmem_zalloc(ko->ko_nrel *
                   sizeof(*ko->ko_reltab), KM_SLEEP);
               if (ko->ko_reltab == NULL) {
                       error = ENOMEM;
                       kobj_error(ko, "out of memory");
                       goto out;
               }
       }
       if (ko->ko_nrela != 0) {
               ko->ko_relatab = kmem_zalloc(ko->ko_nrela *
                   sizeof(*ko->ko_relatab), KM_SLEEP);
               if (ko->ko_relatab == NULL) {
                       error = ENOMEM;
                       kobj_error(ko, "out of memory");
                       goto out;
               }
       }

       /*
        * Allocate space for and load the symbol table.
        */
       ko->ko_symcnt = shdr[symtabindex].sh_size / sizeof(Elf_Sym);
       if (ko->ko_symcnt == 0) {
               kobj_error(ko, "no symbol table");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_symtab,
           ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym),
           shdr[symtabindex].sh_offset, true);
       if (error != 0) {
               kobj_error(ko, "read failed %d", error);
               goto out;
       }

       /*
        * Allocate space for and load the symbol strings.
        */
       ko->ko_strtabsz = shdr[symstrindex].sh_size;
       if (ko->ko_strtabsz == 0) {
               kobj_error(ko, "no symbol strings");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }
       error = ko->ko_read(ko, (void *)&ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz,
           shdr[symstrindex].sh_offset, true);
       if (error != 0) {
               kobj_error(ko, "read failed %d", error);
               goto out;
       }

       /*
        * Adjust module symbol namespace, if necessary (e.g. with rump)
        */
       error = kobj_renamespace(ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt,
           &ko->ko_strtab, &ko->ko_strtabsz);
       if (error != 0) {
               kobj_error(ko, "renamespace failed %d", error);
               goto out;
       }

       /*
        * Do we have a string table for the section names?
        */
       if (hdr->e_shstrndx != SHN_UNDEF) {
               if (hdr->e_shstrndx >= hdr->e_shnum) {
                       kobj_error(ko, "bad shstrndx");
                       error = ENOEXEC;
                       goto out;
               }
               if (shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size != 0 &&
                   shdr[hdr->e_shstrndx].sh_type == SHT_STRTAB) {
                       ko->ko_shstrtabsz = shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size;
                       error = ko->ko_read(ko, (void **)&ko->ko_shstrtab,
                           shdr[hdr->e_shstrndx].sh_size,
                           shdr[hdr->e_shstrndx].sh_offset, true);
                       if (error != 0) {
                               kobj_error(ko, "read failed %d", error);
                               goto out;
                       }
               }
       }

       /*
        * Size up code/data(progbits) and bss(nobits).
        */
       alignmask = 0;
       map_text_size = 0;
       map_data_size = 0;
       map_rodata_size = 0;
       for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
               if (shdr[i].sh_type != SHT_PROGBITS &&
                   shdr[i].sh_type != SHT_NOBITS)
                       continue;
               alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
               if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
                       map_text_size += alignmask;
                       map_text_size &= ~alignmask;
                       map_text_size += shdr[i].sh_size;
               } else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
                       map_rodata_size += alignmask;
                       map_rodata_size &= ~alignmask;
                       map_rodata_size += shdr[i].sh_size;
               } else {
                       map_data_size += alignmask;
                       map_data_size &= ~alignmask;
                       map_data_size += shdr[i].sh_size;
               }
       }

       if (map_text_size == 0) {
               kobj_error(ko, "no text");
               error = ENOEXEC;
               goto out;
       }

       if (map_data_size != 0) {
               map_data_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_data_size),
                       0, UVM_KMF_WIRED);
               if (map_data_base == 0) {
                       kobj_error(ko, "out of memory");
                       error = ENOMEM;
                       goto out;
               }
               ko->ko_data_address = map_data_base;
               ko->ko_data_size = map_data_size;
       } else {
               map_data_base = 0;
               ko->ko_data_address = 0;
               ko->ko_data_size = 0;
       }

       if (map_rodata_size != 0) {
               map_rodata_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_rodata_size),
                       0, UVM_KMF_WIRED);
               if (map_rodata_base == 0) {
                       kobj_error(ko, "out of memory");
                       error = ENOMEM;
                       goto out;
               }
               ko->ko_rodata_address = map_rodata_base;
               ko->ko_rodata_size = map_rodata_size;
       } else {
               map_rodata_base = 0;
               ko->ko_rodata_address = 0;
               ko->ko_rodata_size = 0;
       }

       map_text_base = uvm_km_alloc(module_map, round_page(map_text_size),
           0, UVM_KMF_WIRED | UVM_KMF_EXEC);
       if (map_text_base == 0) {
               kobj_error(ko, "out of memory");
               error = ENOMEM;
               goto out;
       }
       ko->ko_text_address = map_text_base;
       ko->ko_text_size = map_text_size;

       /*
        * Now load code/data(progbits), zero bss(nobits), allocate space
        * for and load relocs
        */
       pb = 0;
       rl = 0;
       ra = 0;
       alignmask = 0;
       for (i = 0; i < hdr->e_shnum; i++) {
               switch (shdr[i].sh_type) {
               case SHT_PROGBITS:
               case SHT_NOBITS:
                       alignmask = shdr[i].sh_addralign - 1;
                       if ((shdr[i].sh_flags & SHF_EXECINSTR)) {
                               map_text_base += alignmask;
                               map_text_base &= ~alignmask;
                               addr = (void *)map_text_base;
                               map_text_base += shdr[i].sh_size;
                       } else if (!(shdr[i].sh_flags & SHF_WRITE)) {
                               map_rodata_base += alignmask;
                               map_rodata_base &= ~alignmask;
                               addr = (void *)map_rodata_base;
                               map_rodata_base += shdr[i].sh_size;
                       } else {
                               map_data_base += alignmask;
                               map_data_base &= ~alignmask;
                               addr = (void *)map_data_base;
                               map_data_base += shdr[i].sh_size;
                       }

                       ko->ko_progtab[pb].addr = addr;
                       if (shdr[i].sh_type == SHT_PROGBITS) {
                               ko->ko_progtab[pb].name = "<<PROGBITS>>";
                               error = ko->ko_read(ko, &addr,
                                   shdr[i].sh_size, shdr[i].sh_offset, false);
                               if (error != 0) {
                                       kobj_error(ko, "read failed %d", error);
                                       goto out;
                               }
                       } else { /* SHT_NOBITS */
                               ko->ko_progtab[pb].name = "<<NOBITS>>";
                               memset(addr, 0, shdr[i].sh_size);
                       }

                       ko->ko_progtab[pb].size = shdr[i].sh_size;
                       ko->ko_progtab[pb].sec = i;
                       if (ko->ko_shstrtab != NULL && shdr[i].sh_name != 0) {
                               ko->ko_progtab[pb].name =
                                   ko->ko_shstrtab + shdr[i].sh_name;
                       }

                       /* Update all symbol values with the offset. */
                       for (j = 0; j < ko->ko_symcnt; j++) {
                               es = &ko->ko_symtab[j];
                               if (es->st_shndx != i) {
                                       continue;
                               }
                               es->st_value += (Elf_Addr)addr;
                       }
                       pb++;
                       break;
               case SHT_REL:
                       if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
                               break;
                       ko->ko_reltab[rl].size = shdr[i].sh_size;
                       ko->ko_reltab[rl].size -=
                           shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rel);
                       if (ko->ko_reltab[rl].size != 0) {
                               ko->ko_reltab[rl].nrel =
                                   shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rel);
                               ko->ko_reltab[rl].sec = shdr[i].sh_info;
                               error = ko->ko_read(ko,
                                   (void **)&ko->ko_reltab[rl].rel,
                                   ko->ko_reltab[rl].size,
                                   shdr[i].sh_offset, true);
                               if (error != 0) {
                                       kobj_error(ko, "read failed %d",
                                           error);
                                       goto out;
                               }
                       }
                       rl++;
                       break;
               case SHT_RELA:
                       if (shdr[shdr[i].sh_info].sh_type != SHT_PROGBITS)
                               break;
                       ko->ko_relatab[ra].size = shdr[i].sh_size;
                       ko->ko_relatab[ra].size -=
                           shdr[i].sh_size % sizeof(Elf_Rela);
                       if (ko->ko_relatab[ra].size != 0) {
                               ko->ko_relatab[ra].nrela =
                                   shdr[i].sh_size / sizeof(Elf_Rela);
                               ko->ko_relatab[ra].sec = shdr[i].sh_info;
                               error = ko->ko_read(ko,
                                   (void **)&ko->ko_relatab[ra].rela,
                                   shdr[i].sh_size,
                                   shdr[i].sh_offset, true);
                               if (error != 0) {
                                       kobj_error(ko, "read failed %d", error);
                                       goto out;
                               }
                       }
                       ra++;
                       break;
               default:
                       break;
               }
       }
       if (pb != ko->ko_nprogtab) {
               panic("%s:%d: %s: lost progbits", __func__, __LINE__,
                  ko->ko_name);
       }
       if (rl != ko->ko_nrel) {
               panic("%s:%d: %s: lost rel", __func__, __LINE__,
                  ko->ko_name);
       }
       if (ra != ko->ko_nrela) {
               panic("%s:%d: %s: lost rela", __func__, __LINE__,
                  ko->ko_name);
       }
       if (map_text_base != ko->ko_text_address + map_text_size) {
               panic("%s:%d: %s: map_text_base 0x%lx != address %lx "
                   "+ map_text_size %ld (0x%lx)\n",
                   __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_text_base,
                   (long)ko->ko_text_address, (long)map_text_size,
                   (long)ko->ko_text_address + map_text_size);
       }
       if (map_data_base != ko->ko_data_address + map_data_size) {
               panic("%s:%d: %s: map_data_base 0x%lx != address %lx "
                   "+ map_data_size %ld (0x%lx)\n",
                   __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_data_base,
                   (long)ko->ko_data_address, (long)map_data_size,
                   (long)ko->ko_data_address + map_data_size);
       }
       if (map_rodata_base != ko->ko_rodata_address + map_rodata_size) {
               panic("%s:%d: %s: map_rodata_base 0x%lx != address %lx "
                   "+ map_rodata_size %ld (0x%lx)\n",
                   __func__, __LINE__, ko->ko_name, (long)map_rodata_base,
                   (long)ko->ko_rodata_address, (long)map_rodata_size,
                   (long)ko->ko_rodata_address + map_rodata_size);
       }

       /*
        * Perform local relocations only.  Relocations relating to global
        * symbols will be done by kobj_affix().
        */
       error = kobj_checksyms(ko, false);
       if (error)
               goto out;

       error = kobj_relocate(ko, true);
       if (error)
               goto out;
out:
       if (hdr != NULL) {
               kobj_free(ko, hdr, sizeof(*hdr));
       }
       kobj_close(ko);
       if (error != 0) {
               kobj_unload(ko);
       }

       return error;
}

static void
kobj_unload_notify(kobj_t ko, vaddr_t addr, size_t size, const char *note)
{
       if (addr == 0)
               return;

       int error = kobj_machdep(ko, (void *)addr, size, false);
       if (error)
               kobj_error(ko, "machine dependent deinit failed (%s) %d",
                   note, error);
}

#define KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, what) \
   kobj_unload_notify(ko, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
       (ko)->ko_ ## what ## _size, # what);

#define KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, what) \
   do \
       if ((ko)->ko_ ## what ## _address != 0) \
               uvm_km_free(module_map, (ko)->ko_ ## what ## _address, \
                   round_page((ko)->ko_ ## what ## _size), UVM_KMF_WIRED); \
   while (/*CONSTCOND*/ 0)

/*
* kobj_unload:
*
*      Unload an object previously loaded by kobj_load().
*/
void
kobj_unload(kobj_t ko)
{
       kobj_close(ko);
       kobj_jettison(ko);


       /*
        * Notify MD code that a module has been unloaded.
        */
       if (ko->ko_loaded) {
               KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, text);
               KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, data);
               KOBJ_SEGMENT_NOTIFY(ko, rodata);
       }

       KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, text);
       KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, data);
       KOBJ_SEGMENT_FREE(ko, rodata);

       if (ko->ko_ksyms == true) {
               ksyms_modunload(ko->ko_name);
       }
       if (ko->ko_symtab != NULL) {
               kobj_free(ko, ko->ko_symtab, ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym));
       }
       if (ko->ko_strtab != NULL) {
               kobj_free(ko, ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
       }
       if (ko->ko_progtab != NULL) {
               kobj_free(ko, ko->ko_progtab, ko->ko_nprogtab *
                   sizeof(*ko->ko_progtab));
               ko->ko_progtab = NULL;
       }
       if (ko->ko_shstrtab) {
               kobj_free(ko, ko->ko_shstrtab, ko->ko_shstrtabsz);
               ko->ko_shstrtab = NULL;
       }

       kmem_free(ko, sizeof(*ko));
}

/*
* kobj_stat:
*
*      Return size and load address of an object.
*/
int
kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *address, size_t *size)
{

       if (address != NULL) {
               *address = ko->ko_text_address;
       }
       if (size != NULL) {
               *size = ko->ko_text_size;
       }
       return 0;
}

/*
* kobj_affix:
*
*      Set an object's name and perform global relocs.  May only be
*      called after the module and any requisite modules are loaded.
*/
int
kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
{
       int error;

       KASSERT(ko->ko_ksyms == false);
       KASSERT(ko->ko_loaded == false);

       kobj_setname(ko, name);

       /* Cache addresses of undefined symbols. */
       error = kobj_checksyms(ko, true);
       if (error)
               goto out;

       /* Now do global relocations. */
       error = kobj_relocate(ko, false);
       if (error)
               goto out;

       /*
        * Now that we know the name, register the symbol table.
        * Do after global relocations because ksyms will pack
        * the table.
        */
       ksyms_modload(ko->ko_name, ko->ko_symtab,
           ko->ko_symcnt * sizeof(Elf_Sym), ko->ko_strtab, ko->ko_strtabsz);
       ko->ko_ksyms = true;

       /* Jettison unneeded memory post-link. */
       kobj_jettison(ko);

       /*
        * Notify MD code that a module has been loaded.
        *
        * Most architectures use this opportunity to flush their caches.
        */
       if (ko->ko_text_address != 0) {
               error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_text_address,
                   ko->ko_text_size, true);
               if (error) {
                       kobj_error(ko, "machine dependent init failed (text)"
                           " %d", error);
                       goto out;
               }
       }

       if (ko->ko_data_address != 0) {
               error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_data_address,
                   ko->ko_data_size, true);
               if (error) {
                       kobj_error(ko, "machine dependent init failed (data)"
                           " %d", error);
                       goto out;
               }
       }

       if (ko->ko_rodata_address != 0) {
               error = kobj_machdep(ko, (void *)ko->ko_rodata_address,
                   ko->ko_rodata_size, true);
               if (error) {
                       kobj_error(ko, "machine dependent init failed (rodata)"
                           " %d", error);
                       goto out;
               }
       }

       ko->ko_loaded = true;

       /* Change the memory protections, when needed. */
       if (ko->ko_text_address != 0) {
               uvm_km_protect(module_map, ko->ko_text_address,
                   ko->ko_text_size, VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE);
       }
       if (ko->ko_rodata_address != 0) {
               uvm_km_protect(module_map, ko->ko_rodata_address,
                   ko->ko_rodata_size, VM_PROT_READ);
       }

       /* Success! */
       error = 0;

out:    if (error) {
               /* If there was an error, destroy the whole object. */
               kobj_unload(ko);
       }
       return error;
}

/*
* kobj_find_section:
*
*      Given a section name, search the loaded object and return
*      virtual address if present and loaded.
*/
int
kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
{
       int i;

       KASSERT(ko->ko_progtab != NULL);

       for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
               if (strcmp(ko->ko_progtab[i].name, name) == 0) {
                       if (addr != NULL) {
                               *addr = ko->ko_progtab[i].addr;
                       }
                       if (size != NULL) {
                               *size = ko->ko_progtab[i].size;
                       }
                       return 0;
               }
       }

       return ENOENT;
}

/*
* kobj_jettison:
*
*      Release object data not needed after performing relocations.
*/
static void
kobj_jettison(kobj_t ko)
{
       int i;

       if (ko->ko_reltab != NULL) {
               for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
                       if (ko->ko_reltab[i].rel) {
                               kobj_free(ko, ko->ko_reltab[i].rel,
                                   ko->ko_reltab[i].size);
                       }
               }
               kobj_free(ko, ko->ko_reltab, ko->ko_nrel *
                   sizeof(*ko->ko_reltab));
               ko->ko_reltab = NULL;
               ko->ko_nrel = 0;
       }
       if (ko->ko_relatab != NULL) {
               for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
                       if (ko->ko_relatab[i].rela) {
                               kobj_free(ko, ko->ko_relatab[i].rela,
                                   ko->ko_relatab[i].size);
                       }
               }
               kobj_free(ko, ko->ko_relatab, ko->ko_nrela *
                   sizeof(*ko->ko_relatab));
               ko->ko_relatab = NULL;
               ko->ko_nrela = 0;
       }
       if (ko->ko_shdr != NULL) {
               kobj_free(ko, ko->ko_shdr, ko->ko_shdrsz);
               ko->ko_shdr = NULL;
       }
}

const Elf_Sym *
kobj_symbol(kobj_t ko, uintptr_t symidx)
{

       return ko->ko_symtab + symidx;
}


/*
* kobj_sym_lookup:
*
*      Symbol lookup function to be used when the symbol index
*      is known (ie during relocation).
*/
int
kobj_sym_lookup(kobj_t ko, uintptr_t symidx, Elf_Addr *val)
{
       const Elf_Sym *sym;
       const char *symbol;

       sym = ko->ko_symtab + symidx;

       if (symidx == SHN_ABS || symidx == 0) {
               *val = (uintptr_t)sym->st_value;
               return 0;
       } else if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
               /*
                * Don't even try to lookup the symbol if the index is
                * bogus.
                */
               kobj_error(ko, "symbol index %ju out of range",
                   (uintmax_t)symidx);
               return EINVAL;
       }

       /* Quick answer if there is a definition included. */
       if (sym->st_shndx != SHN_UNDEF) {
               *val = (uintptr_t)sym->st_value;
               return 0;
       }

       /* If we get here, then it is undefined and needs a lookup. */
       switch (ELF_ST_BIND(sym->st_info)) {
       case STB_LOCAL:
               /* Local, but undefined? huh? */
               kobj_error(ko, "local symbol @%ju undefined",
                   (uintmax_t)symidx);
               return EINVAL;

       case STB_GLOBAL:
               /* Relative to Data or Function name */
               symbol = ko->ko_strtab + sym->st_name;

               /* Force a lookup failure if the symbol name is bogus. */
               if (*symbol == 0) {
                       kobj_error(ko, "bad symbol @%ju name",
                           (uintmax_t)symidx);
                       return EINVAL;
               }
               if (sym->st_value == 0) {
                       kobj_error(ko, "%s @%ju: bad value", symbol,
                           (uintmax_t)symidx);
                       return EINVAL;
               }

               *val = (uintptr_t)sym->st_value;
               return 0;

       case STB_WEAK:
               kobj_error(ko, "weak symbol @%ju not supported",
                   (uintmax_t)symidx);
               return EINVAL;

       default:
               kobj_error(ko, "bad binding %#x for symbol @%ju",
                   ELF_ST_BIND(sym->st_info), (uintmax_t)symidx);
               return EINVAL;
       }
}

/*
* kobj_findbase:
*
*      Return base address of the given section.
*/
static uintptr_t
kobj_findbase(kobj_t ko, int sec)
{
       int i;

       for (i = 0; i < ko->ko_nprogtab; i++) {
               if (sec == ko->ko_progtab[i].sec) {
                       return (uintptr_t)ko->ko_progtab[i].addr;
               }
       }
       return 0;
}

/*
* kobj_checksyms:
*
*      Scan symbol table for duplicates or resolve references to
*      external symbols.
*/
static int
kobj_checksyms(kobj_t ko, bool undefined)
{
       unsigned long rval;
       Elf_Sym *sym, *ksym, *ms;
       const char *name;
       int error;

       error = 0;

       for (ms = (sym = ko->ko_symtab) + ko->ko_symcnt; sym < ms; sym++) {
               /* Check validity of the symbol. */
               if (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_GLOBAL ||
                   sym->st_name == 0)
                       continue;
               if (undefined != (sym->st_shndx == SHN_UNDEF)) {
                       continue;
               }

               /*
                * Look it up.  Don't need to lock, as it is known that
                * the symbol tables aren't going to change (we hold
                * module_lock).
                */
               name = ko->ko_strtab + sym->st_name;
               if (ksyms_getval_unlocked(NULL, name, &ksym, &rval,
                   KSYMS_EXTERN) != 0) {
                       if (undefined) {
                               kobj_error(ko, "symbol `%s' not found",
                                   name);
                               error = ENOEXEC;
                       }
                       continue;
               }

               /* Save values of undefined globals. */
               if (undefined) {
                       if (ksym->st_shndx == SHN_ABS) {
                               sym->st_shndx = SHN_ABS;
                       }
                       sym->st_value = (Elf_Addr)rval;
                       continue;
               }

               /* Check (and complain) about differing values. */
               if (sym->st_value == rval) {
                       continue;
               }
               if (strcmp(name, "_bss_start") == 0 ||
                   strcmp(name, "__bss_start") == 0 ||
                   strcmp(name, "_bss_end__") == 0 ||
                   strcmp(name, "__bss_end__") == 0 ||
                   strcmp(name, "_edata") == 0 ||
                   strcmp(name, "_end") == 0 ||
                   strcmp(name, "__end") == 0 ||
                   strcmp(name, "__end__") == 0 ||
                   strncmp(name, "__start_link_set_", 17) == 0 ||
                   strncmp(name, "__stop_link_set_", 16) == 0) {
                       continue;
               }
               kobj_error(ko, "global symbol `%s' redefined",
                   name);
               error = ENOEXEC;
       }

       return error;
}

/*
* kobj_relocate:
*
*      Resolve relocations for the loaded object.
*/
static int
kobj_relocate(kobj_t ko, bool local)
{
       const Elf_Rel *rellim;
       const Elf_Rel *rel;
       const Elf_Rela *relalim;
       const Elf_Rela *rela;
       const Elf_Sym *sym;
       uintptr_t base;
       int i, error;
       uintptr_t symidx;

       /*
        * Perform relocations without addend if there are any.
        */
       for (i = 0; i < ko->ko_nrel; i++) {
               rel = ko->ko_reltab[i].rel;
               if (rel == NULL) {
                       continue;
               }
               rellim = rel + ko->ko_reltab[i].nrel;
               base = kobj_findbase(ko, ko->ko_reltab[i].sec);
               if (base == 0) {
                       panic("%s:%d: %s: lost base for e_reltab[%d] sec %d",
                          __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
                          ko->ko_reltab[i].sec);
               }
               for (; rel < rellim; rel++) {
                       symidx = ELF_R_SYM(rel->r_info);
                       if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
                               continue;
                       }
                       sym = ko->ko_symtab + symidx;
                       /* Skip non-local symbols in the first pass (local == TRUE) */
                       if (local && (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_LOCAL)) {
                               continue;
                       }
                       error = kobj_reloc(ko, base, rel, false, local);
                       if (error != 0) {
                               kobj_error(ko, "unresolved rel relocation "
                                   "@%#jx type=%d symidx=%d",
                                   (intmax_t)rel->r_offset,
                                   (int)ELF_R_TYPE(rel->r_info),
                                   (int)ELF_R_SYM(rel->r_info));
                               return ENOEXEC;
                       }
               }
       }

       /*
        * Perform relocations with addend if there are any.
        */
       for (i = 0; i < ko->ko_nrela; i++) {
               rela = ko->ko_relatab[i].rela;
               if (rela == NULL) {
                       continue;
               }
               relalim = rela + ko->ko_relatab[i].nrela;
               base = kobj_findbase(ko, ko->ko_relatab[i].sec);
               if (base == 0) {
                       panic("%s:%d: %s: lost base for e_relatab[%d] sec %d",
                          __func__, __LINE__, ko->ko_name, i,
                          ko->ko_relatab[i].sec);
               }
               for (; rela < relalim; rela++) {
                       symidx = ELF_R_SYM(rela->r_info);
                       if (symidx >= ko->ko_symcnt) {
                               continue;
                       }
                       sym = ko->ko_symtab + symidx;
                       /* Skip non-local symbols in the first pass (local == TRUE) */
                       if (local && (ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_LOCAL)) {
                               continue;
                       }
                       error = kobj_reloc(ko, base, rela, true, local);
                       if (error != 0) {
                               kobj_error(ko, "unresolved rela relocation "
                                   "@%#jx type=%d symidx=%d",
                                   (intmax_t)rela->r_offset,
                                   (int)ELF_R_TYPE(rela->r_info),
                                   (int)ELF_R_SYM(rela->r_info));
                               return ENOEXEC;
                       }
               }
       }

       return 0;
}

/*
* kobj_out:
*
*      Utility function: log an error.
*/
static void
kobj_out(const char *fname, int lnum, kobj_t ko, const char *fmt, ...)
{
       va_list ap;

       printf("%s, %d: [%s]: linker error: ", fname, lnum, ko->ko_name);
       va_start(ap, fmt);
       vprintf(fmt, ap);
       va_end(ap);
       printf("\n");
}

static int
kobj_read_mem(kobj_t ko, void **basep, size_t size, off_t off,
   bool allocate)
{
       void *base = *basep;
       int error = 0;

       KASSERT(ko->ko_source != NULL);

       if (off < 0) {
               kobj_error(ko, "negative offset %lld",
                   (unsigned long long)off);
               error = EINVAL;
               base = NULL;
               goto out;
       } else if (ko->ko_memsize != -1 &&
           (size > ko->ko_memsize || off > ko->ko_memsize - size)) {
               kobj_error(ko, "preloaded object short");
               error = EINVAL;
               base = NULL;
               goto out;
       }

       if (allocate)
               base = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);

       /* Copy the section */
       memcpy(base, (uint8_t *)ko->ko_source + off, size);

out:    if (allocate)
               *basep = base;
       return error;
}

/*
* kobj_free:
*
*      Utility function: free memory if it was allocated from the heap.
*/
static void
kobj_free(kobj_t ko, void *base, size_t size)
{

       kmem_free(base, size);
}

void
kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
{
       const char *d = name, *dots = "";
       size_t len, dlen;

       for (char *s = module_base; *d == *s; d++, s++)
               continue;

       if (d == name)
               name = "";
       else
               name = "%M";
       dlen = strlen(d);
       len = dlen + strlen(name);
       if (len >= sizeof(ko->ko_name)) {
               len = (len - sizeof(ko->ko_name)) + 5; /* dots + NUL */
               if (dlen >= len) {
                       d += len;
                       dots = "/...";
               }
       }
       snprintf(ko->ko_name, sizeof(ko->ko_name), "%s%s%s", name, dots, d);
}

#else   /* MODULAR */

int
kobj_load_mem(kobj_t *kop, const char *name, void *base, ssize_t size)
{

       return ENOSYS;
}

void
kobj_unload(kobj_t ko)
{

       panic("not modular");
}

int
kobj_stat(kobj_t ko, vaddr_t *base, size_t *size)
{

       return ENOSYS;
}

int
kobj_affix(kobj_t ko, const char *name)
{

       panic("not modular");
}

int
kobj_find_section(kobj_t ko, const char *name, void **addr, size_t *size)
{

       panic("not modular");
}

void
kobj_setname(kobj_t ko, const char *name)
{

       panic("not modular");
}

#endif  /* MODULAR */