lib/CodeGen/ELFWriter.cpp

   1 //===-- ELFWriter.cpp - Target-independent ELF Writer code ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the target-independent ELF writer.  This file writes out
  11 // the ELF file in the following order:
  12 //
  13 //  #1. ELF Header
  14 //  #2. '.text' section
  15 //  #3. '.data' section
  16 //  #4. '.bss' section  (conceptual position in file)
  17 //  ...
  18 //  #X. '.shstrtab' section
  19 //  #Y. Section Table
  20 //
  21 // The entries in the section table are laid out as:
  22 //  #0. Null entry [required]
  23 //  #1. ".text" entry - the program code
  24 //  #2. ".data" entry - global variables with initializers.     [ if needed ]
  25 //  #3. ".bss" entry  - global variables without initializers.  [ if needed ]
  26 //  ...
  27 //  #N. ".shstrtab" entry - String table for the section names.
  28 //
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #define DEBUG_TYPE "elfwriter"
  32
  33 #include "ELFWriter.h"
  34 #include "ELFCodeEmitter.h"
  35 #include "ELF.h"
  36 #include "llvm/Constants.h"
  37 #include "llvm/Module.h"
  38 #include "llvm/PassManager.h"
  39 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  40 #include "llvm/CodeGen/BinaryObject.h"
  41 #include "llvm/CodeGen/FileWriters.h"
  42 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  43 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  44 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  45 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  47 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  48 #include "llvm/Support/Streams.h"
  49 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  50 #include "llvm/Support/Debug.h"
  51 #include <list>
  52 using namespace llvm;
  53
  54 char ELFWriter::ID = 0;
  55 /// AddELFWriter - Concrete function to add the ELF writer to the function pass
  56 /// manager.
  57 MachineCodeEmitter *llvm::AddELFWriter(PassManagerBase &PM,
  58                                        raw_ostream &O,
  59                                        TargetMachine &TM) {
  60   ELFWriter *EW = new ELFWriter(O, TM);
  61   PM.add(EW);
  62   return &EW->getMachineCodeEmitter();
  63 }
  64
  65 //===----------------------------------------------------------------------===//
  66 //                          ELFWriter Implementation
  67 //===----------------------------------------------------------------------===//
  68
  69 ELFWriter::ELFWriter(raw_ostream &o, TargetMachine &tm)
  70   : MachineFunctionPass(&ID), O(o), TM(tm),
  71     is64Bit(TM.getTargetData()->getPointerSizeInBits() == 64),
  72     isLittleEndian(TM.getTargetData()->isLittleEndian()),
  73     ElfHdr(isLittleEndian, is64Bit) {
  74
  75   TAI = TM.getTargetAsmInfo();
  76   TEW = TM.getELFWriterInfo();
  77
  78   // Create the machine code emitter object for this target.
  79   MCE = new ELFCodeEmitter(*this);
  80
  81   // Inital number of sections
  82   NumSections = 0;
  83 }
  84
  85 ELFWriter::~ELFWriter() {
  86   delete MCE;
  87 }
  88
  89 // doInitialization - Emit the file header and all of the global variables for
  90 // the module to the ELF file.
  91 bool ELFWriter::doInitialization(Module &M) {
  92   Mang = new Mangler(M);
  93
  94   // ELF Header
  95   // ----------
  96   // Fields e_shnum e_shstrndx are only known after all section have
  97   // been emitted. They locations in the ouput buffer are recorded so
  98   // to be patched up later.
  99   //
 100   // Note
 101   // ----
 102   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 103   // 4 bytes in the former and 8 in the last for *_off and *_addr elf types
 104
 105   ElfHdr.emitByte(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 106   ElfHdr.emitByte('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 107   ElfHdr.emitByte('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 108   ElfHdr.emitByte('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 109
 110   ElfHdr.emitByte(TEW->getEIClass()); // e_ident[EI_CLASS]
 111   ElfHdr.emitByte(TEW->getEIData());  // e_ident[EI_DATA]
 112   ElfHdr.emitByte(EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 113   ElfHdr.emitAlignment(16);           // e_ident[EI_NIDENT-EI_PAD]
 114
 115   ElfHdr.emitWord16(ET_REL);             // e_type
 116   ElfHdr.emitWord16(TEW->getEMachine()); // e_machine = target
 117   ElfHdr.emitWord32(EV_CURRENT);         // e_version
 118   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 119   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 120   ELFHdr_e_shoff_Offset = ElfHdr.size();
 121   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 122   ElfHdr.emitWord32(TEW->getEFlags());   // e_flags = whatever the target wants
 123   ElfHdr.emitWord16(TEW->getHdrSize());  // e_ehsize = ELF header size
 124   ElfHdr.emitWord16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 125   ElfHdr.emitWord16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 126
 127   // e_shentsize = Section header entry size
 128   ElfHdr.emitWord16(TEW->getSHdrSize());
 129
 130   // e_shnum     = # of section header ents
 131   ELFHdr_e_shnum_Offset = ElfHdr.size();
 132   ElfHdr.emitWord16(0); // Placeholder
 133
 134   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 135   ELFHdr_e_shstrndx_Offset = ElfHdr.size();
 136   ElfHdr.emitWord16(0); // Placeholder
 137
 138   // Add the null section, which is required to be first in the file.
 139   getNullSection();
 140
 141   return false;
 142 }
 143
 144 unsigned ELFWriter::getGlobalELFLinkage(const GlobalVariable *GV) {
 145   if (GV->hasInternalLinkage())
 146     return ELFSym::STB_LOCAL;
 147
 148   if (GV->hasWeakLinkage())
 149     return ELFSym::STB_WEAK;
 150
 151   return ELFSym::STB_GLOBAL;
 152 }
 153
 154 // For global symbols without a section, return the Null section as a
 155 // placeholder
 156 ELFSection &ELFWriter::getGlobalSymELFSection(const GlobalVariable *GV,
 157                                               ELFSym &Sym) {
 158   const Section *S = TAI->SectionForGlobal(GV);
 159   unsigned Flags = S->getFlags();
 160   unsigned SectionType = ELFSection::SHT_PROGBITS;
 161   unsigned SHdrFlags = ELFSection::SHF_ALLOC;
 162   DOUT << "Section " << S->getName() << " for global " << GV->getName() << "\n";
 163
 164   // If this is an external global, the symbol does not have a section.
 165   if (!GV->hasInitializer()) {
 166     Sym.SectionIdx = ELFSection::SHN_UNDEF;
 167     return getNullSection();
 168   }
 169
 170   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 171   unsigned Align = TD->getPreferredAlignment(GV);
 172   Constant *CV = GV->getInitializer();
 173
 174   if (Flags & SectionFlags::Code)
 175     SHdrFlags |= ELFSection::SHF_EXECINSTR;
 176   if (Flags & SectionFlags::Writeable)
 177     SHdrFlags |= ELFSection::SHF_WRITE;
 178   if (Flags & SectionFlags::Mergeable)
 179     SHdrFlags |= ELFSection::SHF_MERGE;
 180   if (Flags & SectionFlags::TLS)
 181     SHdrFlags |= ELFSection::SHF_TLS;
 182   if (Flags & SectionFlags::Strings)
 183     SHdrFlags |= ELFSection::SHF_STRINGS;
 184
 185   // If this global has a zero initializer, go to .bss or common section.
 186   // Variables are part of the common block if they are zero initialized
 187   // and allowed to be merged with other symbols.
 188   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV)) {
 189     SectionType = ELFSection::SHT_NOBITS;
 190     ELFSection &ElfS = getSection(S->getName(), SectionType, SHdrFlags);
 191     if (GV->hasLinkOnceLinkage() || GV->hasWeakLinkage() ||
 192         GV->hasCommonLinkage()) {
 193       Sym.SectionIdx = ELFSection::SHN_COMMON;
 194       Sym.IsCommon = true;
 195       ElfS.Align = 1;
 196       return ElfS;
 197     }
 198     Sym.IsBss = true;
 199     Sym.SectionIdx = ElfS.SectionIdx;
 200     if (Align) ElfS.Size = (ElfS.Size + Align-1) & ~(Align-1);
 201     ElfS.Align = std::max(ElfS.Align, Align);
 202     return ElfS;
 203   }
 204
 205   Sym.IsConstant = true;
 206   ELFSection &ElfS = getSection(S->getName(), SectionType, SHdrFlags);
 207   Sym.SectionIdx = ElfS.SectionIdx;
 208   ElfS.Align = std::max(ElfS.Align, Align);
 209   return ElfS;
 210 }
 211
 212 void ELFWriter::EmitFunctionDeclaration(const Function *F) {
 213   ELFSym GblSym(F);
 214   GblSym.setBind(ELFSym::STB_GLOBAL);
 215   GblSym.setType(ELFSym::STT_NOTYPE);
 216   GblSym.SectionIdx = ELFSection::SHN_UNDEF;
 217   SymbolList.push_back(GblSym);
 218 }
 219
 220 void ELFWriter::EmitGlobalVar(const GlobalVariable *GV) {
 221   unsigned SymBind = getGlobalELFLinkage(GV);
 222   unsigned Align=0, Size=0;
 223   ELFSym GblSym(GV);
 224   GblSym.setBind(SymBind);
 225
 226   if (GV->hasInitializer()) {
 227     GblSym.setType(ELFSym::STT_OBJECT);
 228     const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 229     Align = TD->getPreferredAlignment(GV);
 230     Size = TD->getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType());
 231     GblSym.Size = Size;
 232   } else {
 233     GblSym.setType(ELFSym::STT_NOTYPE);
 234   }
 235
 236   ELFSection &GblSection = getGlobalSymELFSection(GV, GblSym);
 237
 238   if (GblSym.IsCommon) {
 239     GblSym.Value = Align;
 240   } else if (GblSym.IsBss) {
 241     GblSym.Value = GblSection.Size;
 242     GblSection.Size += Size;
 243   } else if (GblSym.IsConstant){
 244     // GblSym.Value should contain the symbol index inside the section,
 245     // and all symbols should start on their required alignment boundary
 246     GblSym.Value = (GblSection.size() + (Align-1)) & (-Align);
 247     GblSection.emitAlignment(Align);
 248     EmitGlobalConstant(GV->getInitializer(), GblSection);
 249   }
 250
 251   // Local symbols should come first on the symbol table.
 252   if (!GV->hasPrivateLinkage()) {
 253     if (SymBind == ELFSym::STB_LOCAL)
 254       SymbolList.push_front(GblSym);
 255     else
 256       SymbolList.push_back(GblSym);
 257   }
 258 }
 259
 260 void ELFWriter::EmitGlobalConstantStruct(const ConstantStruct *CVS,
 261                                          ELFSection &GblS) {
 262
 263   // Print the fields in successive locations. Pad to align if needed!
 264   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 265   unsigned Size = TD->getTypeAllocSize(CVS->getType());
 266   const StructLayout *cvsLayout = TD->getStructLayout(CVS->getType());
 267   uint64_t sizeSoFar = 0;
 268   for (unsigned i = 0, e = CVS->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 269     const Constant* field = CVS->getOperand(i);
 270
 271     // Check if padding is needed and insert one or more 0s.
 272     uint64_t fieldSize = TD->getTypeAllocSize(field->getType());
 273     uint64_t padSize = ((i == e-1 ? Size : cvsLayout->getElementOffset(i+1))
 274                         - cvsLayout->getElementOffset(i)) - fieldSize;
 275     sizeSoFar += fieldSize + padSize;
 276
 277     // Now print the actual field value.
 278     EmitGlobalConstant(field, GblS);
 279
 280     // Insert padding - this may include padding to increase the size of the
 281     // current field up to the ABI size (if the struct is not packed) as well
 282     // as padding to ensure that the next field starts at the right offset.
 283     for (unsigned p=0; p < padSize; p++)
 284       GblS.emitByte(0);
 285   }
 286   assert(sizeSoFar == cvsLayout->getSizeInBytes() &&
 287          "Layout of constant struct may be incorrect!");
 288 }
 289
 290 void ELFWriter::EmitGlobalConstant(const Constant *CV, ELFSection &GblS) {
 291   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 292   unsigned Size = TD->getTypeAllocSize(CV->getType());
 293
 294   if (const ConstantArray *CVA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 295     if (CVA->isString()) {
 296       std::string GblStr = CVA->getAsString();
 297       GblStr.resize(GblStr.size()-1);
 298       GblS.emitString(GblStr);
 299     } else { // Not a string.  Print the values in successive locations
 300       for (unsigned i = 0, e = CVA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 301         EmitGlobalConstant(CVA->getOperand(i), GblS);
 302     }
 303     return;
 304   } else if (const ConstantStruct *CVS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 305     EmitGlobalConstantStruct(CVS, GblS);
 306     return;
 307   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 308     uint64_t Val = CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue();
 309     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 310       GblS.emitWord64(Val);
 311     else if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 312       GblS.emitWord32(Val);
 313     else if (CFP->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 314       assert(0 && "X86_FP80Ty global emission not implemented");
 315     } else if (CFP->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 316       assert(0 && "PPC_FP128Ty global emission not implemented");
 317     return;
 318   } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 319     if (Size == 4)
 320       GblS.emitWord32(CI->getZExtValue());
 321     else if (Size == 8)
 322       GblS.emitWord64(CI->getZExtValue());
 323     else
 324       assert(0 && "LargeInt global emission not implemented");
 325     return;
 326   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 327     const VectorType *PTy = CP->getType();
 328     for (unsigned I = 0, E = PTy->getNumElements(); I < E; ++I)
 329       EmitGlobalConstant(CP->getOperand(I), GblS);
 330     return;
 331   }
 332   assert(0 && "unknown global constant");
 333 }
 334
 335
 336 bool ELFWriter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 337   // Nothing to do here, this is all done through the MCE object above.
 338   return false;
 339 }
 340
 341 /// doFinalization - Now that the module has been completely processed, emit
 342 /// the ELF file to 'O'.
 343 bool ELFWriter::doFinalization(Module &M) {
 344   /// FIXME: This should be removed when moving to ObjectCodeEmiter. Since the
 345   /// current ELFCodeEmiter uses CurrBuff, ... it doesn't update S.Data
 346   /// vector size for .text sections, so this is a quick dirty fix
 347   ELFSection &TS = getTextSection();
 348   if (TS.Size) {
 349     BinaryData &BD = TS.getData();
 350     for (unsigned e=0; e<TS.Size; ++e)
 351       BD.push_back(BD[e]);
 352   }
 353
 354   // Emit .data section placeholder
 355   getDataSection();
 356
 357   // Emit .bss section placeholder
 358   getBSSSection();
 359
 360   // Build and emit data, bss and "common" sections.
 361   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 362        I != E; ++I) {
 363     EmitGlobalVar(I);
 364     GblSymLookup[I] = 0;
 365   }
 366
 367   // Emit all pending globals
 368   // TODO: this should be done only for referenced symbols
 369   for (SetVector<GlobalValue*>::const_iterator I = PendingGlobals.begin(),
 370        E = PendingGlobals.end(); I != E; ++I) {
 371
 372     // No need to emit the symbol again
 373     if (GblSymLookup.find(*I) != GblSymLookup.end())
 374       continue;
 375
 376     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I)) {
 377       EmitGlobalVar(GV);
 378     } else if (Function *F = dyn_cast<Function>(*I)) {
 379       // If function is not in GblSymLookup, it doesn't have a body,
 380       // so emit the symbol as a function declaration (no section associated)
 381       EmitFunctionDeclaration(F);
 382     } else {
 383       assert("unknown howto handle pending global");
 384     }
 385     GblSymLookup[*I] = 0;
 386   }
 387
 388   // Emit non-executable stack note
 389   if (TAI->getNonexecutableStackDirective())
 390     getNonExecStackSection();
 391
 392   // Emit a symbol for each section created until now
 393   for (std::map<std::string, ELFSection*>::iterator I = SectionLookup.begin(),
 394        E = SectionLookup.end(); I != E; ++I) {
 395     ELFSection *ES = I->second;
 396
 397     // Skip null section
 398     if (ES->SectionIdx == 0) continue;
 399
 400     ELFSym SectionSym(0);
 401     SectionSym.SectionIdx = ES->SectionIdx;
 402     SectionSym.Size = 0;
 403     SectionSym.setBind(ELFSym::STB_LOCAL);
 404     SectionSym.setType(ELFSym::STT_SECTION);
 405
 406     // Local symbols go in the list front
 407     SymbolList.push_front(SectionSym);
 408   }
 409
 410   // Emit string table
 411   EmitStringTable();
 412
 413   // Emit the symbol table now, if non-empty.
 414   EmitSymbolTable();
 415
 416   // Emit the relocation sections.
 417   EmitRelocations();
 418
 419   // Emit the sections string table.
 420   EmitSectionTableStringTable();
 421
 422   // Dump the sections and section table to the .o file.
 423   OutputSectionsAndSectionTable();
 424
 425   // We are done with the abstract symbols.
 426   SectionList.clear();
 427   NumSections = 0;
 428
 429   // Release the name mangler object.
 430   delete Mang; Mang = 0;
 431   return false;
 432 }
 433
 434 /// EmitRelocations - Emit relocations
 435 void ELFWriter::EmitRelocations() {
 436
 437   // Create Relocation sections for each section which needs it.
 438   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 439        E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 440
 441     // This section does not have relocations
 442     if (!I->hasRelocations()) continue;
 443
 444     // Get the relocation section for section 'I'
 445     bool HasRelA = TEW->hasRelocationAddend();
 446     ELFSection &RelSec = getRelocSection(I->getName(), HasRelA);
 447
 448     // 'Link' - Section hdr idx of the associated symbol table
 449     // 'Info' - Section hdr idx of the section to which the relocation applies
 450     ELFSection &SymTab = getSymbolTableSection();
 451     RelSec.Link = SymTab.SectionIdx;
 452     RelSec.Info = I->SectionIdx;
 453     RelSec.EntSize = TEW->getRelocationEntrySize();
 454
 455     // Get the relocations from Section
 456     std::vector<MachineRelocation> Relos = I->getRelocations();
 457     for (std::vector<MachineRelocation>::iterator MRI = Relos.begin(),
 458          MRE = Relos.end(); MRI != MRE; ++MRI) {
 459       MachineRelocation &MR = *MRI;
 460
 461       // Offset from the start of the section containing the symbol
 462       unsigned Offset = MR.getMachineCodeOffset();
 463
 464       // Symbol index in the symbol table
 465       unsigned SymIdx = 0;
 466
 467       // Target specific ELF relocation type
 468       unsigned RelType = TEW->getRelocationType(MR.getRelocationType());
 469
 470       // Constant addend used to compute the value to be stored
 471       // into the relocatable field
 472       int64_t Addend = 0;
 473
 474       // There are several machine relocations types, and each one of
 475       // them needs a different approach to retrieve the symbol table index.
 476       if (MR.isGlobalValue()) {
 477         const GlobalValue *G = MR.getGlobalValue();
 478         SymIdx = GblSymLookup[G];
 479         Addend = TEW->getAddendForRelTy(RelType);
 480       } else {
 481         unsigned SectionIdx = MR.getConstantVal();
 482         // TODO: use a map for this.
 483         for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 484              E = SymbolList.end(); I != E; ++I)
 485           if ((SectionIdx == I->SectionIdx) &&
 486               (I->getType() == ELFSym::STT_SECTION)) {
 487             SymIdx = I->SymTabIdx;
 488             break;
 489           }
 490         Addend = (uint64_t)MR.getResultPointer();
 491       }
 492
 493       // Get the relocation entry and emit to the relocation section
 494       ELFRelocation Rel(Offset, SymIdx, RelType, HasRelA, Addend);
 495       EmitRelocation(RelSec, Rel, HasRelA);
 496     }
 497   }
 498 }
 499
 500 /// EmitRelocation - Write relocation 'Rel' to the relocation section 'Rel'
 501 void ELFWriter::EmitRelocation(BinaryObject &RelSec, ELFRelocation &Rel,
 502                                bool HasRelA) {
 503   RelSec.emitWord(Rel.getOffset());
 504   RelSec.emitWord(Rel.getInfo(is64Bit));
 505   if (HasRelA)
 506     RelSec.emitWord(Rel.getAddend());
 507 }
 508
 509 /// EmitSymbol - Write symbol 'Sym' to the symbol table 'SymbolTable'
 510 void ELFWriter::EmitSymbol(BinaryObject &SymbolTable, ELFSym &Sym) {
 511   if (is64Bit) {
 512     SymbolTable.emitWord32(Sym.NameIdx);
 513     SymbolTable.emitByte(Sym.Info);
 514     SymbolTable.emitByte(Sym.Other);
 515     SymbolTable.emitWord16(Sym.SectionIdx);
 516     SymbolTable.emitWord64(Sym.Value);
 517     SymbolTable.emitWord64(Sym.Size);
 518   } else {
 519     SymbolTable.emitWord32(Sym.NameIdx);
 520     SymbolTable.emitWord32(Sym.Value);
 521     SymbolTable.emitWord32(Sym.Size);
 522     SymbolTable.emitByte(Sym.Info);
 523     SymbolTable.emitByte(Sym.Other);
 524     SymbolTable.emitWord16(Sym.SectionIdx);
 525   }
 526 }
 527
 528 /// EmitSectionHeader - Write section 'Section' header in 'SHdrTab'
 529 /// Section Header Table
 530 void ELFWriter::EmitSectionHeader(BinaryObject &SHdrTab,
 531                                   const ELFSection &SHdr) {
 532   SHdrTab.emitWord32(SHdr.NameIdx);
 533   SHdrTab.emitWord32(SHdr.Type);
 534   if (is64Bit) {
 535     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Flags);
 536     SHdrTab.emitWord(SHdr.Addr);
 537     SHdrTab.emitWord(SHdr.Offset);
 538     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Size);
 539     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Link);
 540     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Info);
 541     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Align);
 542     SHdrTab.emitWord64(SHdr.EntSize);
 543   } else {
 544     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Flags);
 545     SHdrTab.emitWord(SHdr.Addr);
 546     SHdrTab.emitWord(SHdr.Offset);
 547     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Size);
 548     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Link);
 549     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Info);
 550     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Align);
 551     SHdrTab.emitWord32(SHdr.EntSize);
 552   }
 553 }
 554
 555 /// EmitStringTable - If the current symbol table is non-empty, emit the string
 556 /// table for it
 557 void ELFWriter::EmitStringTable() {
 558   if (!SymbolList.size()) return;  // Empty symbol table.
 559   ELFSection &StrTab = getStringTableSection();
 560
 561   // Set the zero'th symbol to a null byte, as required.
 562   StrTab.emitByte(0);
 563
 564   // Walk on the symbol list and write symbol names into the
 565   // string table.
 566   unsigned Index = 1;
 567   for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 568        E = SymbolList.end(); I != E; ++I) {
 569
 570     // Use the name mangler to uniquify the LLVM symbol.
 571     std::string Name;
 572     if (I->GV) Name.append(Mang->getValueName(I->GV));
 573
 574     if (Name.empty()) {
 575       I->NameIdx = 0;
 576     } else {
 577       I->NameIdx = Index;
 578       StrTab.emitString(Name);
 579
 580       // Keep track of the number of bytes emitted to this section.
 581       Index += Name.size()+1;
 582     }
 583   }
 584   assert(Index == StrTab.size());
 585   StrTab.Size = Index;
 586 }
 587
 588 /// EmitSymbolTable - Emit the symbol table itself.
 589 void ELFWriter::EmitSymbolTable() {
 590   if (!SymbolList.size()) return;  // Empty symbol table.
 591
 592   unsigned FirstNonLocalSymbol = 1;
 593   // Now that we have emitted the string table and know the offset into the
 594   // string table of each symbol, emit the symbol table itself.
 595   ELFSection &SymTab = getSymbolTableSection();
 596   SymTab.Align = TEW->getPrefELFAlignment();
 597
 598   // Section Index of .strtab.
 599   SymTab.Link = getStringTableSection().SectionIdx;
 600
 601   // Size of each symtab entry.
 602   SymTab.EntSize = TEW->getSymTabEntrySize();
 603
 604   // The first entry in the symtab is the null symbol
 605   ELFSym NullSym = ELFSym(0);
 606   EmitSymbol(SymTab, NullSym);
 607
 608   // Emit all the symbols to the symbol table. Skip the null
 609   // symbol, cause it's emitted already
 610   unsigned Index = 1;
 611   for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 612        E = SymbolList.end(); I != E; ++I, ++Index) {
 613     // Keep track of the first non-local symbol
 614     if (I->getBind() == ELFSym::STB_LOCAL)
 615       FirstNonLocalSymbol++;
 616
 617     // Emit symbol to the symbol table
 618     EmitSymbol(SymTab, *I);
 619
 620     // Record the symbol table index for each global value
 621     if (I->GV)
 622       GblSymLookup[I->GV] = Index;
 623
 624     // Keep track on the symbol index into the symbol table
 625     I->SymTabIdx = Index;
 626   }
 627
 628   SymTab.Info = FirstNonLocalSymbol;
 629   SymTab.Size = SymTab.size();
 630 }
 631
 632 /// EmitSectionTableStringTable - This method adds and emits a section for the
 633 /// ELF Section Table string table: the string table that holds all of the
 634 /// section names.
 635 void ELFWriter::EmitSectionTableStringTable() {
 636   // First step: add the section for the string table to the list of sections:
 637   ELFSection &SHStrTab = getSectionHeaderStringTableSection();
 638
 639   // Now that we know which section number is the .shstrtab section, update the
 640   // e_shstrndx entry in the ELF header.
 641   ElfHdr.fixWord16(SHStrTab.SectionIdx, ELFHdr_e_shstrndx_Offset);
 642
 643   // Set the NameIdx of each section in the string table and emit the bytes for
 644   // the string table.
 645   unsigned Index = 0;
 646
 647   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 648          E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 649     // Set the index into the table.  Note if we have lots of entries with
 650     // common suffixes, we could memoize them here if we cared.
 651     I->NameIdx = Index;
 652     SHStrTab.emitString(I->getName());
 653
 654     // Keep track of the number of bytes emitted to this section.
 655     Index += I->getName().size()+1;
 656   }
 657
 658   // Set the size of .shstrtab now that we know what it is.
 659   assert(Index == SHStrTab.size());
 660   SHStrTab.Size = Index;
 661 }
 662
 663 /// OutputSectionsAndSectionTable - Now that we have constructed the file header
 664 /// and all of the sections, emit these to the ostream destination and emit the
 665 /// SectionTable.
 666 void ELFWriter::OutputSectionsAndSectionTable() {
 667   // Pass #1: Compute the file offset for each section.
 668   size_t FileOff = ElfHdr.size();   // File header first.
 669
 670   // Adjust alignment of all section if needed.
 671   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 672          E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 673
 674     // Section idx 0 has 0 offset
 675     if (!I->SectionIdx)
 676       continue;
 677
 678     if (!I->size()) {
 679       I->Offset = FileOff;
 680       continue;
 681     }
 682
 683     // Update Section size
 684     if (!I->Size)
 685       I->Size = I->size();
 686
 687     // Align FileOff to whatever the alignment restrictions of the section are.
 688     if (I->Align)
 689       FileOff = (FileOff+I->Align-1) & ~(I->Align-1);
 690
 691     I->Offset = FileOff;
 692     FileOff += I->Size;
 693   }
 694
 695   // Align Section Header.
 696   unsigned TableAlign = TEW->getPrefELFAlignment();
 697   FileOff = (FileOff+TableAlign-1) & ~(TableAlign-1);
 698
 699   // Now that we know where all of the sections will be emitted, set the e_shnum
 700   // entry in the ELF header.
 701   ElfHdr.fixWord16(NumSections, ELFHdr_e_shnum_Offset);
 702
 703   // Now that we know the offset in the file of the section table, update the
 704   // e_shoff address in the ELF header.
 705   ElfHdr.fixWord(FileOff, ELFHdr_e_shoff_Offset);
 706
 707   // Now that we know all of the data in the file header, emit it and all of the
 708   // sections!
 709   O.write((char *)&ElfHdr.getData()[0], ElfHdr.size());
 710   FileOff = ElfHdr.size();
 711
 712   // Section Header Table blob
 713   BinaryObject SHdrTable(isLittleEndian, is64Bit);
 714
 715   // Emit all of sections to the file and build the section header table.
 716   while (!SectionList.empty()) {
 717     ELFSection &S = *SectionList.begin();
 718     DOUT << "SectionIdx: " << S.SectionIdx << ", Name: " << S.getName()
 719          << ", Size: " << S.Size << ", Offset: " << S.Offset
 720          << ", SectionData Size: " << S.size() << "\n";
 721
 722     // Align FileOff to whatever the alignment restrictions of the section are.
 723     if (S.size()) {
 724       if (S.Align)  {
 725         for (size_t NewFileOff = (FileOff+S.Align-1) & ~(S.Align-1);
 726              FileOff != NewFileOff; ++FileOff)
 727           O << (char)0xAB;
 728       }
 729       O.write((char *)&S.getData()[0], S.Size);
 730       FileOff += S.Size;
 731     }
 732
 733     EmitSectionHeader(SHdrTable, S);
 734     SectionList.pop_front();
 735   }
 736
 737   // Align output for the section table.
 738   for (size_t NewFileOff = (FileOff+TableAlign-1) & ~(TableAlign-1);
 739        FileOff != NewFileOff; ++FileOff)
 740     O << (char)0xAB;
 741
 742   // Emit the section table itself.
 743   O.write((char *)&SHdrTable.getData()[0], SHdrTable.size());
 744 }