path: root/src/format/elf/symbol.c

/* OpenIDA - Outil d'analyse de fichiers binaires
 * symbol.c - gestion des symboles d'un ELF
 *
 * Copyright (C) 2008 Cyrille Bagard
 *
 *  This file is part of OpenIDA.
 *
 *  OpenIDA is free software; you can redistribute it and/or modify
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 *  the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 *  (at your option) any later version.
 *
 *  OpenIDA is distributed in the hope that it will be useful,
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 *  GNU General Public License for more details.
 *
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License
 *  along with Foobar.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */


#include "symbol.h"


#include <malloc.h>
#include <elf.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>


#include "../../arch/processor.h" /* FIXME : remove me ! */
#include "../../arch/instruction.h" /* FIXME : remove me ! */
#include "../../arch/instruction-int.h" /* FIXME : remove me ! */


#include "elf-int.h"
#include "section.h"





/* -------------------------- DETAIL DES SYMBOLES EXTERNES -------------------------- */


/* Charge en mémoire la liste des symboles dynamiques. */
bool load_elf_relocation_table(elf_format *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *);

/* Récupère les informations d'un symbole dynamique donné. */
char *get_elf_dynamic_symbol_info(elf_format *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *);

/* Décode les instructions liées à la relocalisation. */
asm_instr **decode_elf_relocations(elf_format *, size_t *);

/* Déduit les adresses effectives des relocalisations. */
void translate_elf_relocations(elf_format *, asm_instr **, size_t);




/* Charge en mémoire la liste humaine des symboles (32 bits). */
bool load_elf_symbol_table_32(elf_format *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *);

/* Charge en mémoire la liste humaine des symboles (64 bits). */
bool load_elf_symbol_table_64(elf_format *, const off_t *, const off_t *, const off_t *, const off_t *);




/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format = description de l'exécutable à compléter.            *
*                                                                             *
*  Description : Charge en mémoire la liste humaine des symboles.             *
*                                                                             *
*  Retour      : Bilan de l'opération.                                        *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool load_elf_symbols(elf_format *format)
{
    bool result;                            /* Bilan à retourner           */
    Elf_Shdr *sections;                     /* Groupe de sections trouvées */
    size_t count;                           /* Quantité de données         */
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    Elf_Shdr section;                       /* Section trouvée ou non      */
    off_t sym_start;                        /* Début de section            */
    off_t sym_size;                         /* Taille de section           */
    off_t str_start;                        /* Début de section            */
    off_t str_size;                         /* Taille de section           */
    off_t rel_start;                        /* Début de section            */
    off_t rel_size;                         /* Taille de section           */
    off_t dyn_start;                        /* Début de section            */
    off_t dyn_size;                         /* Taille de section           */


    asm_instr **instructions;               /* Instructions décodées       */


    result = true;


    /* Table des symboles */

    find_elf_section_by_type(format, SHT_SYMTAB, &sections, &count);

    for (i = 0; i < count; i++)
    {
        /* Section ".symtab" */

        get_elf_section_content(format, &sections[i], &sym_start, &sym_size, NULL);

        /* Section ".strtab" */

        result &= find_elf_section_by_index(format, ELF_SHDR(format, &sections[i], sh_link), &section);

        get_elf_section_content(format, &section, &str_start, &str_size, NULL);

        if (result)
        {



            result = load_elf_symbol_table_32(format, &sym_start, &sym_size, &str_start, &str_size);



        }

    }

    /* Relocalisations dynamiques */

    find_elf_section_by_type(format, SHT_REL, &sections, &count);

    for (i = 0; i < count; i++)
    {
        /* Section ".rel.xxx" */

        get_elf_section_content(format, &sections[i], &rel_start, &rel_size, NULL);

        /* Section ".dynsym" */

        result &= find_elf_section_by_index(format, ELF_SHDR(format, &sections[i], sh_link), &section);

        get_elf_section_content(format, &section, &dyn_start, &dyn_size, NULL);

        /* Section ".dynstr" */

        result &= find_elf_section_by_index(format, ELF_SHDR(format, &section, sh_link), &section);

        get_elf_section_content(format, &section, &str_start, &str_size, NULL);

        /* Récupération (première partie) */
        if (result)
        {

            result = load_elf_relocation_table(format, &rel_start, &rel_size, &dyn_start, &dyn_size, &str_start, &str_size);

  

        }

    }

    free(sections);

    /* Récupération (seconde partie) */

    if (result)
    {
        instructions = decode_elf_relocations(format, &count);

        translate_elf_relocations(format, instructions, count);

        /* TODO : free instructions */

    }



    return result;

}






/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format    = description de l'exécutable à compléter.         *
*                sym_start = début de la zone à traiter.                      *
*                sym_size  = taille de la zone à traiter.                     *
*                str_start = début de la zone de chaîne de caractères.        *
*                str_size  = taille de la zone de chaînes de caractères.      *
*                                                                             *
*  Description : Charge en mémoire la liste humaine des symboles (32 bits).   *
*                                                                             *
*  Retour      : Bilan de l'opération.                                        *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool load_elf_symbol_table_32(elf_format *format, const off_t *sym_start, const off_t *sym_size, const off_t *str_start, const off_t *str_size)
{
    off_t iter;                             /* Boucle de parcours          */
    Elf32_Sym symbol;                       /* Symbole ELF lu              */

    if (*sym_size % sizeof(Elf32_Sym) != 0) return false;

    for (iter = *sym_start; iter < (*sym_start + *sym_size); iter += sizeof(Elf32_Sym))
    {
        memcpy(&symbol, &EXE_FORMAT(format)->content[iter], sizeof(Elf32_Sym));

        if (!(ELF32_ST_TYPE(symbol.st_info) == STT_FUNC
              || (ELF32_ST_TYPE(symbol.st_info) == STT_NOTYPE
                  && ELF32_ST_BIND(symbol.st_info) == STB_GLOBAL))) continue;

        if (symbol.st_value == 0) continue;

        /* Sécurité anti-débordements */
        if (symbol.st_name >= *str_size) continue;

        /* Si le symbole possède un nom... */
        if (strlen(&EXE_FORMAT(format)->content[*str_start + symbol.st_name]) > 0)
        {
            format->symbols = (elf_symbol *)realloc(format->symbols, ++format->sym_count * sizeof(elf_symbol));

            format->symbols[format->sym_count - 1].name = &EXE_FORMAT(format)->content[*str_start + symbol.st_name];
            format->symbols[format->sym_count - 1].address = symbol.st_value;

        }

    }

    return true;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format    = description de l'exécutable à compléter.         *
*                sym_start = début de la zone à traiter.                      *
*                sym_size  = taille de la zone à traiter.                     *
*                str_start = début de la zone de chaîne de caractères.        *
*                str_size  = taille de la zone de chaînes de caractères.      *
*                                                                             *
*  Description : Charge en mémoire la liste humaine des symboles (64 bits).   *
*                                                                             *
*  Retour      : Bilan de l'opération.                                        *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool load_elf_symbol_table_64(elf_format *format, const off_t *sym_start, const off_t *sym_size, const off_t *str_start, const off_t *str_size)
{
    off_t iter;                             /* Boucle de parcours          */
    Elf64_Sym symbol;                       /* Symbole ELF lu              */

    if (*sym_size % sizeof(Elf64_Sym) != 0) return false;

    for (iter = *sym_start; iter < (*sym_start + *sym_size); iter += sizeof(Elf64_Sym))
    {
        memcpy(&symbol, &EXE_FORMAT(format)->content[iter], sizeof(Elf64_Sym));

        if (!(ELF64_ST_TYPE(symbol.st_info) == STT_FUNC
              || (ELF64_ST_TYPE(symbol.st_info) == STT_NOTYPE
                  && ELF64_ST_BIND(symbol.st_info) == STB_GLOBAL))) continue;

        if (symbol.st_value == 0) continue;

        /* Sécurité anti-débordements */
        if (symbol.st_name >= *str_size) continue;

        /* Si le symbole possède un nom... */
        if (strlen(&EXE_FORMAT(format)->content[*str_start + symbol.st_name]) > 0)
        {
            format->symbols = (elf_symbol *)realloc(format->symbols, ++format->sym_count * sizeof(elf_symbol));

            format->symbols[format->sym_count - 1].name = &EXE_FORMAT(format)->content[*str_start + symbol.st_name];
            format->symbols[format->sym_count - 1].address = symbol.st_value;

        }

    }

    return true;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format   = informations chargées à consulter.                *
*                comments = liste des commentaires à insérer. [OUT]           *
*                offsets  = liste des indices des commentaires. [OUT]         *
*                count    = taille des listes construites. [OUT]              *
*                                                                             *
*  Description : Récupère tous les commentaires à insérer dans le code.       *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void get_elf_symbol_comments(const elf_format *format, char ***comments, uint64_t **offsets, size_t *count)
{
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    size_t len;                             /* Longueur d'une désignation  */

    if (format->sym_count > 0)
    {
        *comments = (char **)calloc(*count + format->sym_count, sizeof(char *));
        *offsets = (uint64_t *)calloc(*count + format->sym_count, sizeof(uint64_t));

        for (i = 0; i < format->sym_count; i++)
        {
            len = strlen(format->symbols[i].name);

            (*comments)[i] = (char *)calloc(len + 9, sizeof(char));
            snprintf((*comments)[i], len + 9, "&lt;%s&gt;", format->symbols[i].name);

            (*offsets)[i] = format->symbols[i].address;

        }

        *count += format->sym_count;

    }

}








/* ---------------------------------------------------------------------------------- */
/*                            DETAIL DES SYMBOLES EXTERNES                            */
/* ---------------------------------------------------------------------------------- */


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format    = description de l'exécutable à compléter.         *
*                plt_start = début de la zone à traiter.                      *
*                plt_size  = taille de la zone à traiter.                     *
*                dyn_start = début des informations dynamiques associées.     *
*                dyn_size  = taille de la zone associée.                      *
*                str_start = début de la zone de chaîne de caractères.        *
*                str_size  = taille de la zone de chaînes de caractères.      *
*                                                                             *
*  Description : Charge en mémoire la liste des symboles dynamiques.          *
*                                                                             *
*  Retour      : Bilan de l'opération.                                        *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool load_elf_relocation_table(elf_format *format, const off_t *plt_start, const off_t *plt_size, const off_t *dyn_start, const off_t *dyn_size, const off_t *str_start, const off_t *str_size)
{
    off_t iter;                             /* Boucle de parcours          */
    Elf_Rel reloc;                          /* Infos de relocalisation     */
    off_t index;                            /* Indice de la portion visée  */
    char *name;                             /* Nom du symbole trouvé       */

    for (iter = *plt_start; iter < (*plt_start + *plt_size); iter += ELF_SIZEOF_REL(format))
    {
        memcpy(&reloc, &EXE_FORMAT(format)->content[iter], ELF_SIZEOF_REL(format));

        switch (format->header.e_machine)
        {
            case EM_386:
                switch (ELF32_R_TYPE(ELF_REL_TYPE(format, reloc)))
                {
                    case R_386_JMP_SLOT:

                        index = ELF_REL_SYM(format, reloc);
                        name = get_elf_dynamic_symbol_info(format, dyn_start, dyn_size, &index, str_start, str_size);

                        if (name != NULL)
                        {
                            format->symbols = (elf_symbol *)realloc(format->symbols, ++format->sym_count * sizeof(elf_symbol));

                            format->symbols[format->sym_count - 1].name = name;
                            format->symbols[format->sym_count - 1].address = ELF_REL(format, reloc, r_offset);

                        }

                        break;

                    default:
                        printf("Relocation not supported (%lld) !\n", ELF_REL_TYPE(format, reloc));
                        break;

                }
                break;

            default:
                printf("Machine not recognized !\n");
                return false;
                break;

        }


    }

    return true;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format    = description de l'exécutable à compléter.         *
*                dyn_start = début des informations dynamiques associées.     *
*                dyn_size  = taille de la zone associée.                      *
*                index     = indice de l'entrée à venir lire.                 *
*                str_start = début de la zone de chaîne de caractères.        *
*                str_size  = taille de la zone de chaînes de caractères.      *
*                                                                             *
*  Description : Récupère les informations d'un symbole dynamique donné.      *
*                                                                             *
*  Retour      : Nom du symbole trouvé, ou NULL si erreur ou non adapté.      *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

char *get_elf_dynamic_symbol_info(elf_format *format, const off_t *dyn_start, const off_t *dyn_size, const off_t *index, const off_t *str_start, const off_t *str_size)
{
    off_t offset;                           /* Emplacement à venir lire    */
    Elf_Sym symbol;                         /* Symbole aux infos visées    */

    offset = *dyn_start + *index * ELF_SIZEOF_SYM(format);
    if ((offset + ELF_SIZEOF_SYM(format)) > (*dyn_start + *dyn_size)) return NULL;

    memcpy(&symbol, &EXE_FORMAT(format)->content[offset], ELF_SIZEOF_SYM(format));

    if (ELF_SYM(format, symbol, st_name) >= *str_size) return NULL;

    return (char *)&EXE_FORMAT(format)->content[*str_start + ELF_SYM(format, symbol, st_name)];

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format = description de l'exécutable à compléter.            *
*                count  = nombre d'instructions lues. [OUT]                   *
*                                                                             *
*  Description : Décode les instructions liées à la relocalisation.           *
*                                                                             *
*  Retour      : Liste des instructions décodées ou NULL.                     *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

asm_instr **decode_elf_relocations(elf_format *format, size_t *count)
{
    asm_instr **result;                     /* Liste à renvoyer            */
    off_t rel_start;                        /* Début de section            */
    off_t rel_size;                         /* Taille de section           */
    uint64_t rel_vaddress;                  /* Adresse virtuelle associée  */
    Elf_Shdr *sections;                     /* Groupe de sections trouvées */
    size_t sec_count;                       /* Quantité de données         */
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    off_t pos;                              /* Tête de lecture             */
    uint64_t offset;                        /* Adresse virtuelle courante  */
    asm_instr *instr;                       /* Instruction décodée         */

    asm_processor *proc;    /* TODO : remove me ! */
    proc = create_x86_processor();

    result = NULL;
    *count = 0;

    if (!find_elf_section_content_by_name(format, ".plt", &rel_start, &rel_size, &rel_vaddress))
    {
        printf("No .plt section found ! Trying to guess it...\n");

        find_elf_section_by_type(format, SHT_PROGBITS, &sections, &sec_count);

        for (i = 0; i < sec_count; i++)
            if (ELF_SHDR(format, &sections[i], sh_entsize) > 0)
            {
                get_elf_section_content(format, &sections[i], &rel_start, &rel_size, &rel_vaddress);
                break;
            }

        free(sections);

        if (i == sec_count) return NULL;

    }

    for (pos = 0; pos < rel_size; )
    {
        offset = rel_vaddress + pos;

        instr = decode_instruction(proc, &EXE_FORMAT(format)->content[rel_start], &pos, rel_size, 0/* FIXME*/, offset);

        result = (asm_instr **)realloc(result, ++(*count) * sizeof(asm_instr *));
        result[*count - 1] = instr;

    }

    return result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : format       = description de l'exécutable à compléter.      *
*                instructions = listes des instructions à interpréter.        *
*                count        = nombre d'instructions lues.                   *
*                                                                             *
*  Description : Déduit les adresses effectives des relocalisations.          *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void translate_elf_relocations(elf_format *format, asm_instr **instructions, size_t count)
{
    size_t i;                               /* Boucle de parcours #1       */
    uint64_t address;                       /* Adresse virtuelle finale    */
    size_t j;                               /* Boucle de parcours #2       */
    size_t new_len;                         /* Taille du nouveau nom       */
    char *new_name;                         /* Nom avec suffixe @plt       */

    for (i = 0; (i + 2) < count; )
    {
        if ((instructions[i]->type == AIT_JUMP || instructions[i]->type == AIT_CALL)
            && instructions[i + 1]->type == AIT_PUSH
            && instructions[i + 2]->type == AIT_JUMP)
        {
            if (get_imm_operand_value(instructions[i]->operands[0], AOS_64_BITS_UNSIGNED, &address))
                for (j = 0; j < format->sym_count; j++)
                    if (format->symbols[j].address == address)
                    {
                        new_len = strlen(format->symbols[j].name) + 4 + 1;
                        new_name = calloc(new_len, sizeof(char));
                        snprintf(new_name, new_len, "%s@plt", format->symbols[j].name);

                        format->symbols = (elf_symbol *)realloc(format->symbols, ++format->sym_count * sizeof(elf_symbol));

                        format->symbols[format->sym_count - 1].name = new_name;
                        format->symbols[format->sym_count - 1].address = instructions[i]->vaddress;

                    }

            i += 3;

        }
        else i++;

    }

}