04f21e4d0ef029ed2c4757d40a3bccf99780dbd8
[oota-llvm.git] / lib / MC / ELFObjectWriter.cpp
1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -------------------===//
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 ELF object file writer information.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
18 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
21 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
24 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
26 #include "llvm/MC/MCValue.h"
27 #include "llvm/Support/Debug.h"
28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
29 #include "llvm/Support/ELF.h"
30 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
31
32 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
33 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
34 #include "../Target/MBlaze/MBlazeFixupKinds.h"
35
36 #include <vector>
37 using namespace llvm;
38
39 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
40   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
41   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
42          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
43          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
44          Type == ELF::STT_TLS);
45   return Type;
46 }
47
48 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
49   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
50   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
51          Binding == ELF::STB_WEAK);
52   return Binding;
53 }
54
55 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
56   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
57          Binding == ELF::STB_WEAK);
58   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
59   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
60 }
61
62 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
63   unsigned Visibility =
64     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
65   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
66          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
67   return Visibility;
68 }
69
70
71 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
72   switch (Variant) {
73   default:
74     return false;
75   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
76   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
77   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
78   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
79   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
80   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
81   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
82   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
83   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
84   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
85   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
86   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
87     return true;
88   }
89 }
90
91 namespace {
92   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
93   protected:
94     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
95       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
96         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
97     }*/
98
99
100     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
101     /// on symbols.
102     struct ELFSymbolData {
103       MCSymbolData *SymbolData;
104       uint64_t StringIndex;
105       uint32_t SectionIndex;
106
107       // Support lexicographic sorting.
108       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
109         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
110           return true;
111         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
112           return false;
113         return SymbolData->getSymbol().getName() <
114                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
115       }
116     };
117
118     /// @name Relocation Data
119     /// @{
120
121     struct ELFRelocationEntry {
122       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
123       uint64_t r_offset;
124       int Index;
125       unsigned Type;
126       const MCSymbol *Symbol;
127       uint64_t r_addend;
128       
129       ELFRelocationEntry()
130         : r_offset(0), Index(0), Type(0), Symbol(0), r_addend(0) {}
131
132       ELFRelocationEntry(uint64_t RelocOffset, int _Index,
133                          unsigned _Type, const MCSymbol *_Symbol,
134                          uint64_t Addend)
135         : r_offset(RelocOffset), Index(_Index), Type(_Type),
136           Symbol(_Symbol), r_addend(Addend) {}
137
138       // Support lexicographic sorting.
139       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
140         return RE.r_offset < r_offset;
141       }
142     };
143
144     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
145     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
146     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
147
148     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
149                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
150     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
151
152     /// @}
153     /// @name Symbol Table Data
154     /// @{
155
156     SmallString<256> StringTable;
157     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
158     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
159     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
160
161     /// @}
162
163     bool NeedsGOT;
164
165     bool NeedsSymtabShndx;
166
167     unsigned Is64Bit : 1;
168
169     bool HasRelocationAddend;
170
171     Triple::OSType OSType;
172
173     uint16_t EMachine;
174
175     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
176     unsigned LastLocalSymbolIndex;
177     // This holds the .strtab section index.
178     unsigned StringTableIndex;
179     // This holds the .symtab section index.
180     unsigned SymbolTableIndex;
181
182     unsigned ShstrtabIndex;
183
184
185     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
186                                   const MCValue &Target,
187                                   const MCFragment &F) const;
188
189   public:
190     ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
191                     uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
192                     Triple::OSType _OSType)
193       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
194         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false),
195         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
196         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
197     }
198
199     virtual ~ELFObjectWriter();
200
201     void WriteWord(uint64_t W) {
202       if (Is64Bit)
203         Write64(W);
204       else
205         Write32(W);
206     }
207
208     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
209       buf[0] = char(Value >> 0);
210       buf[1] = char(Value >> 8);
211     }
212
213     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
214       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
215       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
216     }
217
218     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
219       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
220       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
221     }
222
223     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
224       buf[0] = char(Value >> 8);
225       buf[1] = char(Value >> 0);
226     }
227
228     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
229       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
230       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
231     }
232
233     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
234       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
235       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
236     }
237
238     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
239       char buf[1];
240       buf[0] = Value;
241       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
242     }
243
244     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
245       char buf[2];
246       if (isLittleEndian())
247         StringLE16(buf, Value);
248       else
249         StringBE16(buf, Value);
250       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
251     }
252
253     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
254       char buf[4];
255       if (isLittleEndian())
256         StringLE32(buf, Value);
257       else
258         StringBE32(buf, Value);
259       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
260     }
261
262     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
263       char buf[8];
264       if (isLittleEndian())
265         StringLE64(buf, Value);
266       else
267         StringBE64(buf, Value);
268       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
269     }
270
271     virtual void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
272
273     virtual void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
274                           uint64_t name, uint8_t info,
275                           uint64_t value, uint64_t size,
276                           uint8_t other, uint32_t shndx,
277                           bool Reserved);
278
279     virtual void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
280                      ELFSymbolData &MSD,
281                      const MCAsmLayout &Layout);
282
283     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
284     virtual void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
285                           const MCAssembler &Asm,
286                           const MCAsmLayout &Layout,
287                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
288
289     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
290                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
291                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
292       assert(0 && "RecordRelocation is not specific enough");
293     }
294
295     virtual uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
296                                          const MCSymbol *S);
297
298     // Map from a group section to the signature symbol
299     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
300     // Map from a signature symbol to the group section
301     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
302
303     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
304     ///
305     /// \param StringTable [out] - The string table data.
306     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
307     /// string table.
308     virtual void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
309                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
310                             RevGroupMapTy RevGroupMap);
311
312     virtual void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
313                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
314
315     virtual void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
316                          const MCSectionData &SD);
317
318     virtual void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
319       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
320              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
321         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
322       }
323     }
324
325     virtual void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
326                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
327
328     virtual void CreateGroupSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
329                              GroupMapTy &GroupMap, RevGroupMapTy &RevGroupMap);
330
331     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
332
333     virtual void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
334                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
335                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
336                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
337
338     virtual void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
339                                   const MCSectionData *SD);
340
341     virtual bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
342                               const MCValue Target,
343                               bool IsPCRel,
344                               const MCFragment *DF) const;
345
346     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
347     virtual void WriteSection(MCAssembler &Asm,
348                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
349                       uint32_t GroupSymbolIndex,
350                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
351                       const MCSectionELF &Section);
352   };
353
354   //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
355
356   class X86ELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
357   public:
358     X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
359                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
360                        Triple::OSType _OSType);
361
362     virtual ~X86ELFObjectWriter();
363     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
364                                   const MCAsmLayout &Layout,
365                                   const MCFragment *Fragment,
366                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
367                                   uint64_t &FixedValue);
368
369     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
370       switch (Kind) {
371       default:
372         return false;
373       case X86::reloc_pcrel_1byte:
374       case X86::reloc_pcrel_4byte:
375       case X86::reloc_riprel_4byte:
376       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
377         return true;
378       }
379     }
380   };
381
382
383   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
384
385   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
386   public:
387     ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
388                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
389                        Triple::OSType _OSType);
390
391     virtual ~ARMELFObjectWriter();
392     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
393                                   const MCAsmLayout &Layout,
394                                   const MCFragment *Fragment,
395                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
396                                   uint64_t &FixedValue);
397
398     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
399       switch (Kind) {
400       default:
401         return false;
402       case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
403       case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
404         return true;
405       }
406     }
407
408   };
409
410   //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
411
412   class MBlazeELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
413   public:
414     MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
415                           uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
416                           Triple::OSType _OSType);
417
418     virtual ~MBlazeELFObjectWriter();
419     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
420                                   const MCAsmLayout &Layout,
421                                   const MCFragment *Fragment,
422                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
423                                   uint64_t &FixedValue);
424
425     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
426       switch (Kind) {
427       default:
428         return false;
429       case ARM::fixup_arm_pcrel_12:
430       case ARM::fixup_arm_vfp_pcrel_12:
431       case ARM::fixup_arm_branch:
432         return true;
433       }
434     }
435   };
436 }
437
438 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
439 {}
440
441 // Emit the ELF header.
442 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
443                                   unsigned NumberOfSections) {
444   // ELF Header
445   // ----------
446   //
447   // Note
448   // ----
449   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
450   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
451
452   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
453   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
454   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
455   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
456
457   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
458
459   // e_ident[EI_DATA]
460   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
461
462   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
463   // e_ident[EI_OSABI]
464   switch (OSType) {
465     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
466     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
467     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
468   }
469   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
470
471   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
472
473   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
474
475   Write16(EMachine); // e_machine = target
476
477   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
478   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
479   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
480   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
481             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
482
483   // FIXME: Make this configurable.
484   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
485
486   // e_ehsize = ELF header size
487   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
488
489   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
490   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
491
492   // e_shentsize = Section header entry size
493   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
494
495   // e_shnum     = # of section header ents
496   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
497     Write16(0);
498   else
499     Write16(NumberOfSections);
500
501   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
502   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
503     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
504   else
505     Write16(ShstrtabIndex);
506 }
507
508 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
509                                        MCDataFragment *ShndxF,
510                                        uint64_t name,
511                                        uint8_t info, uint64_t value,
512                                        uint64_t size, uint8_t other,
513                                        uint32_t shndx,
514                                        bool Reserved) {
515   if (ShndxF) {
516     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
517       String32(*ShndxF, shndx);
518     else
519       String32(*ShndxF, 0);
520   }
521
522   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
523     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
524
525   if (Is64Bit) {
526     String32(*SymtabF, name);  // st_name
527     String8(*SymtabF, info);   // st_info
528     String8(*SymtabF, other);  // st_other
529     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
530     String64(*SymtabF, value); // st_value
531     String64(*SymtabF, size);  // st_size
532   } else {
533     String32(*SymtabF, name);  // st_name
534     String32(*SymtabF, value); // st_value
535     String32(*SymtabF, size);  // st_size
536     String8(*SymtabF, info);   // st_info
537     String8(*SymtabF, other);  // st_other
538     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
539   }
540 }
541
542 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
543   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
544     return Data.getCommonAlignment();
545
546   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
547   if (!Symbol.isInSection())
548     return 0;
549
550   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
551     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
552       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
553
554   return 0;
555 }
556
557 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
558   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
559   // versions declared with @@@ to be renamed.
560
561   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
562          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
563     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
564     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
565     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
566
567     // Not an alias.
568     if (&Symbol == &Alias)
569       continue;
570
571     StringRef AliasName = Alias.getName();
572     size_t Pos = AliasName.find('@');
573     if (Pos == StringRef::npos)
574       continue;
575
576     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
577     // This is the first place we are able to copy this information.
578     it->setExternal(SD.isExternal());
579     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
580
581     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
582     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
583       continue;
584
585     // FIXME: produce a better error message.
586     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
587         !Rest.startswith("@@@"))
588       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
589
590     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
591   }
592 }
593
594 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
595                                   MCDataFragment *ShndxF,
596                                   ELFSymbolData &MSD,
597                                   const MCAsmLayout &Layout) {
598   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
599   MCSymbolData &Data =
600     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
601
602   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
603     Data.getSymbol().isVariable();
604
605   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
606   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
607   uint8_t Type = GetType(Data);
608
609   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
610   uint8_t Other = Visibility;
611
612   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
613   uint64_t Size = 0;
614   const MCExpr *ESize;
615
616   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
617
618   ESize = Data.getSize();
619   if (Data.getSize()) {
620     MCValue Res;
621     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
622       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
623
624       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
625         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
626         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
627         Size = Res.getConstant();
628       }
629     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
630       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
631     } else {
632       assert(0 && "Unsupported size expression");
633     }
634   }
635
636   // Write out the symbol table entry
637   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
638                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
639 }
640
641 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
642                                        MCDataFragment *ShndxF,
643                                        const MCAssembler &Asm,
644                                        const MCAsmLayout &Layout,
645                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
646   // The string table must be emitted first because we need the index
647   // into the string table for all the symbol names.
648   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
649
650   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
651
652   // The first entry is the undefined symbol entry.
653   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
654
655   // Write the symbol table entries.
656   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
657   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
658     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
659     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
660   }
661
662   // Write out a symbol table entry for each regular section.
663   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
664        ++i) {
665     const MCSectionELF &Section =
666       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
667     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
668         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
669         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
670         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
671       continue;
672     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
673                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
674     LastLocalSymbolIndex++;
675   }
676
677   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
678     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
679     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
680     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
681             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
682            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
683     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
684     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
685       LastLocalSymbolIndex++;
686   }
687
688   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
689     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
690     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
691     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
692     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
693       LastLocalSymbolIndex++;
694   }
695 }
696
697 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
698                                                const MCValue &Target,
699                                                const MCFragment &F) const {
700   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
701   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
702   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
703   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
704
705   if (ASymbol.isUndefined()) {
706     if (Renamed)
707       return Renamed;
708     return &ASymbol;
709   }
710
711   if (SD.isExternal()) {
712     if (Renamed)
713       return Renamed;
714     return &Symbol;
715   }
716
717   const MCSectionELF &Section =
718     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
719
720   if (Section.getKind().isBSS())
721     return NULL;
722
723   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
724   const MCSectionELF &Sec2 =
725     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
726
727   if (&Sec2 != &Section &&
728       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
729        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
730        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
731     if (Renamed)
732       return Renamed;
733     return &Symbol;
734   }
735
736   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
737     if (Target.getConstant() == 0)
738       return NULL;
739     if (Renamed)
740       return Renamed;
741     return &Symbol;
742   }
743
744   return NULL;
745 }
746
747
748 uint64_t
749 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
750                                              const MCSymbol *S) {
751   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
752   return SD.getIndex();
753 }
754
755 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
756                        bool Used, bool Renamed) {
757   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
758     return false;
759
760   if (Used)
761     return true;
762
763   if (Renamed)
764     return false;
765
766   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
767
768   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
769     return true;
770
771   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
772   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
773     return false;
774
775   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
776     return false;
777
778   if (Symbol.isTemporary())
779     return false;
780
781   return true;
782 }
783
784 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
785                     bool isUsedInReloc) {
786   if (Data.isExternal())
787     return false;
788
789   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
790   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
791
792   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
793     if (isSignature && !isUsedInReloc)
794       return true;
795
796     return false;
797   }
798
799   return true;
800 }
801
802 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
803                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
804   unsigned Index = 1;
805   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
806          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
807     const MCSectionELF &Section =
808       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
809     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
810       continue;
811     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
812   }
813
814   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
815          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
816     const MCSectionELF &Section =
817       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
818     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
819       continue;
820     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
821   }
822 }
823
824 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
825                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
826                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
827   // FIXME: Is this the correct place to do this?
828   if (NeedsGOT) {
829     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
830     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
831     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
832     Data.setExternal(true);
833     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
834   }
835
836   // Build section lookup table.
837   int NumRegularSections = Asm.size();
838
839   // Index 0 is always the empty string.
840   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
841   StringTable += '\x00';
842
843   // Add the data for the symbols.
844   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
845          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
846     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
847
848     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
849     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
850     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
851
852     if (!isInSymtab(Asm, *it,
853                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
854                     Renames.count(&Symbol)))
855       continue;
856
857     ELFSymbolData MSD;
858     MSD.SymbolData = it;
859     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
860
861     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
862     // are able to set it.
863     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
864     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
865       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
866       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
867       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
868     }
869
870     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
871       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
872
873     if (it->isCommon()) {
874       assert(!Local);
875       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
876     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
877       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
878     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
879       if (isSignature && !Used)
880         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
881       else
882         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
883     } else {
884       const MCSectionELF &Section =
885         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
886       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
887       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
888         NeedsSymtabShndx = true;
889       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
890     }
891
892     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
893     // @@ in defined ones.
894     StringRef Name = Symbol.getName();
895     SmallString<32> Buf;
896
897     size_t Pos = Name.find("@@@");
898     if (Pos != StringRef::npos) {
899       Buf += Name.substr(0, Pos);
900       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
901       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
902       Name = Buf;
903     }
904
905     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
906     if (!Entry) {
907       Entry = StringTable.size();
908       StringTable += Name;
909       StringTable += '\x00';
910     }
911     MSD.StringIndex = Entry;
912     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
913       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
914     else if (Local)
915       LocalSymbolData.push_back(MSD);
916     else
917       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
918   }
919
920   // Symbols are required to be in lexicographic order.
921   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
922   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
923   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
924
925   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
926   // symbols with non-local bindings.
927   unsigned Index = 1;
928   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
929     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
930
931   Index += NumRegularSections;
932
933   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
934     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
935   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
936     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
937 }
938
939 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
940                                       const MCSectionData &SD) {
941   if (!Relocations[&SD].empty()) {
942     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
943     const MCSectionELF *RelaSection;
944     const MCSectionELF &Section =
945       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
946
947     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
948     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
949     RelaSectionName += SectionName;
950
951     unsigned EntrySize;
952     if (HasRelocationAddend)
953       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
954     else
955       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
956
957     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
958                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
959                                     SectionKind::getReadOnly(),
960                                     EntrySize, "");
961
962     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
963     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
964
965     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
966
967     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
968
969     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
970   }
971 }
972
973 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
974                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
975                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
976                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
977                                        uint64_t Alignment,
978                                        uint64_t EntrySize) {
979   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
980   Write32(Type);        // sh_type
981   WriteWord(Flags);     // sh_flags
982   WriteWord(Address);   // sh_addr
983   WriteWord(Offset);    // sh_offset
984   WriteWord(Size);      // sh_size
985   Write32(Link);        // sh_link
986   Write32(Info);        // sh_info
987   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
988   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
989 }
990
991 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
992                                                MCDataFragment *F,
993                                                const MCSectionData *SD) {
994   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
995   // sort by the r_offset just like gnu as does
996   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
997
998   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
999     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1000
1001     if (!entry.Index)
1002       ;
1003     else if (entry.Index < 0)
1004       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1005     else
1006       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1007     if (Is64Bit) {
1008       String64(*F, entry.r_offset);
1009
1010       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1011       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1012       String64(*F, ERE64.r_info);
1013
1014       if (HasRelocationAddend)
1015         String64(*F, entry.r_addend);
1016     } else {
1017       String32(*F, entry.r_offset);
1018
1019       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1020       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1021       String32(*F, ERE32.r_info);
1022
1023       if (HasRelocationAddend)
1024         String32(*F, entry.r_addend);
1025     }
1026   }
1027 }
1028
1029 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1030                                              MCAsmLayout &Layout,
1031                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1032   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1033   MCDataFragment *F;
1034
1035   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1036
1037   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1038   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1039     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1040                       SectionKind::getReadOnly());
1041   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1042   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1043   ShstrtabIndex = Asm.size();
1044
1045   const MCSectionELF *SymtabSection =
1046     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1047                       SectionKind::getReadOnly(),
1048                       EntrySize, "");
1049   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1050   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1051   SymbolTableIndex = Asm.size();
1052
1053   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1054
1055   if (NeedsSymtabShndx) {
1056     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1057       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1058                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1059     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1060     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1061   }
1062
1063   const MCSection *StrtabSection;
1064   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1065                                     SectionKind::getReadOnly());
1066   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1067   StrtabSD.setAlignment(1);
1068   StringTableIndex = Asm.size();
1069
1070   WriteRelocations(Asm, Layout);
1071
1072   // Symbol table
1073   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1074   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1075   if (NeedsSymtabShndx) {
1076     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1077     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1078   }
1079   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1080   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1081
1082   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1083   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1084   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1085
1086   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1087
1088   // Section header string table.
1089   //
1090   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1091   // section 0.
1092   uint64_t Index = 1;
1093   F->getContents() += '\x00';
1094
1095   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1096   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1097          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1098     const MCSectionELF &Section =
1099       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1100     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1101
1102     StringRef Name = Section.getSectionName();
1103     if (SecStringMap.count(Name)) {
1104       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1105       continue;
1106     }
1107     // Remember the index into the string table so we can write it
1108     // into the sh_name field of the section header table.
1109     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1110     SecStringMap[Name] = Index;
1111
1112     Index += Name.size() + 1;
1113     F->getContents() += Name;
1114     F->getContents() += '\x00';
1115   }
1116
1117   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1118 }
1119
1120 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1121                                            const MCValue Target,
1122                                            bool IsPCRel,
1123                                            const MCFragment *DF) const {
1124   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1125   // relative to.
1126   const MCSection *BaseSection = 0;
1127   if (IsPCRel) {
1128     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1129     assert(BaseSection);
1130   }
1131
1132   const MCSection *SectionA = 0;
1133   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1134   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1135     SymbolA = &A->getSymbol();
1136     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1137   }
1138
1139   const MCSection *SectionB = 0;
1140   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1141   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1142     SymbolB = &B->getSymbol();
1143     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1144   }
1145
1146   if (!BaseSection)
1147     return SectionA == SectionB;
1148
1149   if (SymbolB)
1150     return false;
1151
1152   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1153   if (!SymbolA)
1154     return false;
1155
1156   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1157   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1158   // break it.
1159   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1160   if (DataA.isExternal())
1161     return false;
1162
1163   return BaseSection == SectionA;
1164 }
1165
1166 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1167                                           MCAsmLayout &Layout,
1168                                           GroupMapTy &GroupMap,
1169                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1170   // Build the groups
1171   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1172        it != ie; ++it) {
1173     const MCSectionELF &Section =
1174       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1175     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1176       continue;
1177
1178     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1179     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1180     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1181     if (!Group) {
1182       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1183       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1184       Data.setAlignment(4);
1185       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1186       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1187     }
1188     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1189   }
1190
1191   // Add sections to the groups
1192   unsigned Index = 1;
1193   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1194   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1195        it != ie; ++it, ++Index) {
1196     const MCSectionELF &Section =
1197       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1198     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1199       continue;
1200     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1201     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1202     // FIXME: we could use the previous fragment
1203     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1204     String32(*F, NumGroups + Index);
1205   }
1206
1207   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1208          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1209     const MCSectionELF *Group = i->second;
1210     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1211     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1212   }
1213 }
1214
1215 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1216                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1217                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1218                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1219                                    uint64_t Alignment,
1220                                    const MCSectionELF &Section) {
1221   uint64_t sh_link = 0;
1222   uint64_t sh_info = 0;
1223
1224   switch(Section.getType()) {
1225   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1226     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1227     sh_info = 0;
1228     break;
1229
1230   case ELF::SHT_REL:
1231   case ELF::SHT_RELA: {
1232     const MCSectionELF *SymtabSection;
1233     const MCSectionELF *InfoSection;
1234     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1235                                                    0,
1236                                                    SectionKind::getReadOnly());
1237     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1238     assert(sh_link && ".symtab not found");
1239
1240     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1241     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1242     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1243
1244     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1245                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1246                                                  SectionKind::getReadOnly());
1247     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1248     break;
1249   }
1250
1251   case ELF::SHT_SYMTAB:
1252   case ELF::SHT_DYNSYM:
1253     sh_link = StringTableIndex;
1254     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1255     break;
1256
1257   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1258     sh_link = SymbolTableIndex;
1259     break;
1260
1261   case ELF::SHT_PROGBITS:
1262   case ELF::SHT_STRTAB:
1263   case ELF::SHT_NOBITS:
1264   case ELF::SHT_NULL:
1265   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1266     // Nothing to do.
1267     break;
1268
1269   case ELF::SHT_GROUP: {
1270     sh_link = SymbolTableIndex;
1271     sh_info = GroupSymbolIndex;
1272     break;
1273   }
1274
1275   default:
1276     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1277     break;
1278   }
1279
1280   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1281                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1282                    Alignment, Section.getEntrySize());
1283 }
1284
1285 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1286                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1287   GroupMapTy GroupMap;
1288   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1289   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1290                       RevGroupMap);
1291
1292   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1293
1294   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1295
1296   // Compute symbol table information.
1297   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1298
1299   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1300                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1301                          SectionIndexMap);
1302
1303   // Update to include the metadata sections.
1304   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1305
1306   // Add 1 for the null section.
1307   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1308   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1309   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1310   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1311
1312   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1313   Sections.resize(NumSections);
1314
1315   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1316          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1317     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1318     Sections[p.second] = p.first;
1319   }
1320
1321   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1322     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1323     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1324
1325     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1326
1327     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1328     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1329
1330     FileOff += Size;
1331   }
1332
1333   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1334
1335   // Write out the ELF header ...
1336   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1337
1338   FileOff = HeaderSize;
1339
1340   // ... then all of the sections ...
1341   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1342
1343   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1344     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1345     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1346
1347     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1348     WriteZeros(Padding);
1349     FileOff += Padding;
1350
1351     // Remember the offset into the file for this section.
1352     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1353
1354     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1355
1356     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1357   }
1358
1359   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1360   WriteZeros(Padding);
1361   FileOff += Padding;
1362
1363   // ... and then the section header table.
1364   // Should we align the section header table?
1365   //
1366   // Null section first.
1367   uint64_t FirstSectionSize =
1368     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1369   uint32_t FirstSectionLink =
1370     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1371   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1372
1373   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1374     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1375     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1376     uint32_t GroupSymbolIndex;
1377     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1378       GroupSymbolIndex = 0;
1379     else
1380       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1381
1382     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1383                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1384                  SD.getAlignment(), Section);
1385   }
1386 }
1387
1388 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1389                                             bool Is64Bit,
1390                                             Triple::OSType OSType,
1391                                             uint16_t EMachine,
1392                                             bool IsLittleEndian,
1393                                             bool HasRelocationAddend) {
1394   switch (EMachine) {
1395     case ELF::EM_386:
1396     case ELF::EM_X86_64:
1397       return new X86ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1398                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1399     case ELF::EM_ARM:
1400       return new ARMELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1401                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1402     case ELF::EM_MBLAZE:
1403       return new MBlazeELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1404                                        HasRelocationAddend, OSType); break;
1405     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1406   }
1407 }
1408
1409
1410 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1411 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1412
1413 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1414                                        bool _IsLittleEndian,
1415                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1416                                        Triple::OSType _OSType)
1417   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1418                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1419 {}
1420
1421 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1422 {}
1423
1424 void ARMELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1425                                           const MCAsmLayout &Layout,
1426                                           const MCFragment *Fragment,
1427                                           const MCFixup &Fixup,
1428                                           MCValue Target,
1429                                           uint64_t &FixedValue) {
1430   assert(0 && "ARMELFObjectWriter::RecordRelocation() unimplemented");
1431 }
1432
1433 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1434
1435 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1436                                              bool _IsLittleEndian,
1437                                              uint16_t _EMachine,
1438                                              bool _HasRelocationAddend,
1439                                              Triple::OSType _OSType)
1440   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1441                     _HasRelocationAddend, _OSType) {
1442 }
1443
1444 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1445 }
1446
1447 void MBlazeELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1448                                              const MCAsmLayout &Layout,
1449                                              const MCFragment *Fragment,
1450                                              const MCFixup &Fixup,
1451                                              MCValue Target,
1452                                              uint64_t &FixedValue) {
1453   int64_t Addend = 0;
1454   int Index = 0;
1455   int64_t Value = Target.getConstant();
1456   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1457   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1458   const MCSymbol *RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1459
1460   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1461   if (!Target.isAbsolute()) {
1462     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1463       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1464       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1465       IsPCRel = true;
1466       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1467
1468       // Offset of the symbol in the section
1469       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1470
1471       // Ofeset of the relocation in the section
1472       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1473       Value += b - a;
1474     }
1475
1476     if (!RelocSymbol) {
1477       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1478       MCFragment *F = SD.getFragment();
1479
1480       Index = F->getParent()->getOrdinal();
1481
1482       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1483       // Offset of the symbol in the section
1484       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1485     } else {
1486       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1487         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1488       else
1489         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1490       Index = -1;
1491     }
1492     Addend = Value;
1493   }
1494
1495   FixedValue = Value;
1496
1497   // determine the type of the relocation
1498   unsigned Type;
1499   if (IsPCRel) {
1500     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1501     default:
1502       llvm_unreachable("Unimplemented");
1503     case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
1504       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1505       break;
1506     case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
1507       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1508       break;
1509     }
1510   } else {
1511     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1512     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1513     case FK_Data_4:
1514       Type = (RelocSymbol || Addend !=0) ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1515                                          : ELF::R_MICROBLAZE_64;
1516       break;
1517     case FK_Data_2:
1518       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1519       break;
1520     }
1521   }
1522
1523   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
1524   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1525     NeedsGOT = true;
1526
1527   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + 
1528     Fixup.getOffset();
1529
1530   if (! HasRelocationAddend) Addend = 0;
1531   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1532   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1533 }
1534
1535 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1536
1537
1538 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1539                                        bool _IsLittleEndian,
1540                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1541                                        Triple::OSType _OSType)
1542   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1543                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1544 {}
1545
1546 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1547 {}
1548
1549 void X86ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1550                                        const MCAsmLayout &Layout,
1551                                        const MCFragment *Fragment,
1552                                        const MCFixup &Fixup,
1553                                        MCValue Target,
1554                                        uint64_t &FixedValue) {
1555   int64_t Addend = 0;
1556   int Index = 0;
1557   int64_t Value = Target.getConstant();
1558   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
1559
1560   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1561   if (!Target.isAbsolute()) {
1562     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1563     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1564     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1565
1566     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1567       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1568       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1569       IsPCRel = true;
1570       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1571
1572       // Offset of the symbol in the section
1573       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1574
1575       // Ofeset of the relocation in the section
1576       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1577       Value += b - a;
1578     }
1579
1580     if (!RelocSymbol) {
1581       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1582       MCFragment *F = SD.getFragment();
1583
1584       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
1585
1586       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1587       // Offset of the symbol in the section
1588       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1589     } else {
1590       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1591         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1592       else
1593         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1594       Index = -1;
1595     }
1596     Addend = Value;
1597     // Compensate for the addend on i386.
1598     if (Is64Bit)
1599       Value = 0;
1600   }
1601
1602   FixedValue = Value;
1603
1604   // determine the type of the relocation
1605
1606   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1607     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1608   unsigned Type;
1609   if (Is64Bit) {
1610     if (IsPCRel) {
1611       switch (Modifier) {
1612       default:
1613         llvm_unreachable("Unimplemented");
1614       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1615         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1616         break;
1617       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1618         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1619         break;
1620       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1621         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1622         break;
1623       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1624         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1625         break;
1626       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1627         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1628         break;
1629       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1630         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1631         break;
1632       }
1633     } else {
1634       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1635       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1636       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1637       case X86::reloc_signed_4byte:
1638       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1639         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1640         switch (Modifier) {
1641         default:
1642           llvm_unreachable("Unimplemented");
1643         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1644           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1645           break;
1646         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1647           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1648           break;
1649         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1650           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1651           break;
1652         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1653           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1654           break;
1655         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1656           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1657           break;
1658         }
1659         break;
1660       case FK_Data_4:
1661         Type = ELF::R_X86_64_32;
1662         break;
1663       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1664       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1665       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1666       }
1667     }
1668   } else {
1669     if (IsPCRel) {
1670       switch (Modifier) {
1671       default:
1672         llvm_unreachable("Unimplemented");
1673       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1674         Type = ELF::R_386_PC32;
1675         break;
1676       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1677         Type = ELF::R_386_PLT32;
1678         break;
1679       }
1680     } else {
1681       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1682       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1683
1684       case X86::reloc_global_offset_table:
1685         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1686         break;
1687
1688       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1689       // instead?
1690       case X86::reloc_signed_4byte:
1691       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1692       case FK_Data_4:
1693         switch (Modifier) {
1694         default:
1695           llvm_unreachable("Unimplemented");
1696         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1697           Type = ELF::R_386_32;
1698           break;
1699         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1700           Type = ELF::R_386_GOT32;
1701           break;
1702         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1703           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1704           break;
1705         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1706           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1707           break;
1708         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1709           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1710           break;
1711         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1712           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1713           break;
1714         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1715           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1716           break;
1717         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1718           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1719           break;
1720         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1721           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1722           break;
1723         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1724           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1725           break;
1726         }
1727         break;
1728       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1729       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1730       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1731       }
1732     }
1733   }
1734
1735   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1736     NeedsGOT = true;
1737
1738
1739   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + 
1740     Fixup.getOffset();
1741
1742   if (! HasRelocationAddend) Addend = 0;
1743   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1744   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1745 }