ld: Initial DT_RELR support
authorH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Mon, 3 Jan 2022 14:50:20 +0000 (06:50 -0800)
committerH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Wed, 12 Jan 2022 14:04:29 +0000 (06:04 -0800)
Add a -z pack-relative-relocs option to enable DT_RELR and create a
relr.dyn section for DT_RELR.  DT_RELR is implemented with the linker
relaxation infrastructure, but it doesn't require the --relax option
enabled.  -z pack-relative-relocs implies -z combreloc.  -z nocombreloc
implies -z nopack-relative-relocs.

-z pack-relative-relocs is chosen over the similar option in lld,
--pack-dyn-relocs=relr, to implement a glibc binary lockout mechanism
with a special glibc version symbol, to avoid random crashes of DT_RELR
binaries with the existing glibc binaries.

bfd/

* elf-bfd.h (elf_link_hash_table): Add srelrdyn.
* elflink.c (_bfd_elf_link_create_dynamic_sections): Create a
.relr.dyn section for DT_RELR.

include/

* bfdlink.h (bfd_link_info): Add enable_dt_relr.

ld/

* News: Mention -z pack-relative-relocs and
-z nopack-relative-relocs.
* ld.texi: Document -z pack-relative-relocs and
-z nopack-relative-relocs.
* ldelf.c (ldelf_after_parse): Disable DT_RELR if not building
PIE nor shared library.  Add 3 spare dynamic tags for DT_RELR,
DT_RELRSZ and DT_RELRENT.
* ldlang.c (lang_relax_sections): Also enable relaxation if
DT_RELR is enabled.
* emulparams/elf32_x86_64.sh: Source dt-relr.sh.
* emulparams/elf_i386.sh: Likewise.
* emulparams/elf_x86_64.sh: Likewise.
* emulparams/dt-relr.sh: New file.
* scripttempl/elf.sc: Support .relr.dyn.

12 files changed:
bfd/elf-bfd.h
bfd/elflink.c
include/bfdlink.h
ld/NEWS
ld/emulparams/dt-relr.sh [new file with mode: 0644]
ld/emulparams/elf32_x86_64.sh
ld/emulparams/elf_i386.sh
ld/emulparams/elf_x86_64.sh
ld/ld.texi
ld/ldelf.c
ld/ldlang.c
ld/scripttempl/elf.sc

index 0d9c76444857a9b6db05ae92dc1a9431b0799464..7808f87d1f4b887461514e28dc010a7703ced65d 100644 (file)
@@ -707,6 +707,7 @@ struct elf_link_hash_table
   asection *irelplt;
   asection *irelifunc;
   asection *dynsym;
+  asection *srelrdyn;
 };
 
 /* Returns TRUE if the hash table is a struct elf_link_hash_table.  */
index 46bff2771498d807f092c93ccb60ff453c07f26b..17407f26bc161863c62d4d54bf38e757acadbb95 100644 (file)
@@ -359,6 +359,17 @@ _bfd_elf_link_create_dynamic_sections (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
        elf_section_data (s)->this_hdr.sh_entsize = 4;
     }
 
+  if (info->enable_dt_relr)
+    {
+      s = bfd_make_section_anyway_with_flags (abfd, ".relr.dyn",
+                                             (bed->dynamic_sec_flags
+                                              | SEC_READONLY));
+      if (s == NULL
+         || !bfd_set_section_alignment (s, bed->s->log_file_align))
+       return false;
+      elf_hash_table (info)->srelrdyn = s;
+    }
+
   /* Let the backend create the rest of the sections.  This lets the
      backend set the right flags.  The backend will normally create
      the .got and .plt sections.  */
index 01f57c22edfceaabc83d232d259b7394d5869e67..92e3e32360b6c3b9df39f66cc88467993a15f1d9 100644 (file)
@@ -413,6 +413,10 @@ struct bfd_link_info
   /* TRUE if PT_GNU_RELRO segment should be created.  */
   unsigned int relro: 1;
 
+  /* TRUE if DT_RELR should be enabled for compact relative
+     relocations.  */
+  unsigned int enable_dt_relr: 1;
+
   /* TRUE if separate code segment should be created.  */
   unsigned int separate_code: 1;
 
diff --git a/ld/NEWS b/ld/NEWS
index 5d3d80dbbba7ba765a692192617ea2193f858397..77c716b577d05cf8173c06ef08547089c7939031 100644 (file)
--- a/ld/NEWS
+++ b/ld/NEWS
@@ -1,5 +1,8 @@
 -*- text -*-
 
+* Add -z pack-relative-relocs/-z no pack-relative-relocs to x86 ELF
+  linker to pack relative relocations in the DT_RELR section.
+
 * Add support for the LoongArch architecture.
 
 * Add -z indirect-extern-access/-z noindirect-extern-access to x86 ELF
diff --git a/ld/emulparams/dt-relr.sh b/ld/emulparams/dt-relr.sh
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b2b403c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,18 @@
+HAVE_DT_RELR=yes
+PARSE_AND_LIST_OPTIONS_PACK_RELATIVE_RELOCS='
+  fprintf (file, _("\
+  -z pack-relative-relocs     Pack relative relocations\n"));
+  fprintf (file, _("\
+  -z nopack-relative-relocs   Do not pack relative relocations (default)\n"));
+'
+
+PARSE_AND_LIST_ARGS_CASE_Z_PACK_RELATIVE_RELOCS='
+      else if (strcmp (optarg, "pack-relative-relocs") == 0)
+       link_info.enable_dt_relr = true;
+      else if (strcmp (optarg, "nopack-relative-relocs") == 0)
+       link_info.enable_dt_relr = false;
+'
+
+
+PARSE_AND_LIST_OPTIONS="$PARSE_AND_LIST_OPTIONS $PARSE_AND_LIST_OPTIONS_PACK_RELATIVE_RELOCS"
+PARSE_AND_LIST_ARGS_CASE_Z="$PARSE_AND_LIST_ARGS_CASE_Z $PARSE_AND_LIST_ARGS_CASE_Z_PACK_RELATIVE_RELOCS"
index ac0a7aa6dcf9da9e17bec81a90510f18186a934e..4bff41287c1137336543fcf71ca3c7a2fe333df9 100644 (file)
@@ -7,6 +7,7 @@ source_sh ${srcdir}/emulparams/cet.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-report-relative.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-64-level.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/static.sh
+source_sh ${srcdir}/emulparams/dt-relr.sh
 SCRIPT_NAME=elf
 ELFSIZE=32
 OUTPUT_FORMAT="elf32-x86-64"
index 98532e5edbc79ef8d208e3805ba1117b4cfbe696..ae17bb4b3f7e7e4940667a33cebb4a5fd4861c01 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@ source_sh ${srcdir}/emulparams/cet.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-report-relative.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-64-level.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/static.sh
+source_sh ${srcdir}/emulparams/dt-relr.sh
 SCRIPT_NAME=elf
 OUTPUT_FORMAT="elf32-i386"
 NO_RELA_RELOCS=yes
index 48d0974711bdebfed2168f086b75a23e237521a1..5f2743ed409c9db252bbb8416e5fe2eb99dec667 100644 (file)
@@ -8,6 +8,7 @@ source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-report-relative.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-64-level.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/x86-64-lam.sh
 source_sh ${srcdir}/emulparams/static.sh
+source_sh ${srcdir}/emulparams/dt-relr.sh
 SCRIPT_NAME=elf
 ELFSIZE=64
 OUTPUT_FORMAT="elf64-x86-64"
index edcf17728552b08de98a2ed5ee3eacd837fbb70b..1b42c6b562a5d03b6cccb82b0afdc831174866ff 100644 (file)
@@ -1430,6 +1430,15 @@ called.
 @item origin
 Specify that the object requires @samp{$ORIGIN} handling in paths.
 
+@item pack-relative-relocs
+@itemx nopack-relative-relocs
+Generate compact relative relocation in position-independent executable
+and shared library.  It adds @code{DT_RELR}, @code{DT_RELRSZ} and
+@code{DT_RELRENT} entries to the dynamic section.  It is ignored when
+building position-dependent executable and relocatable output.
+@option{nopack-relative-relocs} is the default, which disables compact
+relative relocation.  Supported for i386 and x86-64.
+
 @item relro
 @itemx norelro
 Create an ELF @code{PT_GNU_RELRO} segment header in the object.  This
index d15f027e91a663149d1ba46546cc4b85898fd77e..7a1a553cae7190578de652f6a9bddcb9ead56314 100644 (file)
@@ -71,6 +71,15 @@ ldelf_after_parse (void)
        einfo (_("%P: warning: -z dynamic-undefined-weak ignored\n"));
       link_info.dynamic_undefined_weak = 0;
     }
+
+  /* Disable DT_RELR if not building PIE nor shared library.  */
+  if (!bfd_link_pic (&link_info))
+    link_info.enable_dt_relr = 0;
+
+  /* Add 3 spare tags for DT_RELR, DT_RELRSZ and DT_RELRENT.  */
+  if (link_info.enable_dt_relr)
+    link_info.spare_dynamic_tags += 3;
+
   after_parse_default ();
   if (link_info.commonpagesize > link_info.maxpagesize)
     einfo (_("%F%P: common page size (0x%v) > maximum page size (0x%v)\n"),
index 0af6c60bce51033095dc0cf13380f0bea055ca0a..0a24fd854bc9bd41413adbacf3c919f1c09eb274 100644 (file)
@@ -7709,7 +7709,8 @@ lang_find_relro_sections (void)
 void
 lang_relax_sections (bool need_layout)
 {
-  if (RELAXATION_ENABLED)
+  /* NB: Also enable relaxation to layout sections for DT_RELR.  */
+  if (RELAXATION_ENABLED || link_info.enable_dt_relr)
     {
       /* We may need more than one relaxation pass.  */
       int i = link_info.relax_pass;
index a9a39ad402cd1f17f6fd4f546d8e3cf64a2bcfd2..f3552a4a554d21bd209d75c25b12f1476d413530 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@
 #              empty.
 #      HAVE_NOINIT - Include a .noinit output section in the script.
 #      HAVE_PERSISTENT - Include a .persistent output section in the script.
+#      HAVE_DT_RELR - Include a .relr.dyn output section in the script.
 #      SMALL_DATA_CTOR - .ctors contains small data.
 #      SMALL_DATA_DTOR - .dtors contains small data.
 #      DATA_ADDR - if end-of-text-plus-one-page isn't right for data start
@@ -520,6 +521,9 @@ emit_dyn()
     fi
   fi
   rm -f ldscripts/dyntmp.$$
+  if test -n "${COMBRELOC}" && test -n "${HAVE_DT_RELR}"; then
+    echo "  .relr.dyn : { *(.relr.dyn) }"
+  fi
 }
 
 test -n "${NON_ALLOC_DYN}${SEPARATE_CODE}" || emit_dyn