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 "ELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  18 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  19 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  20 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  21 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  22 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  25 #include "llvm/Support/ELF.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  28
  29 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  30 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
  31
  32 #include <vector>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
  36   const MCFixupKindInfo &FKI =
  37     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
  38
  39   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
  40 }
  41
  42 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  43   switch (Variant) {
  44   default:
  45     return false;
  46   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  47   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  48   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  49   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  50   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  51   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  52   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  53   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  54   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  55   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  56   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  57   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  58     return true;
  59   }
  60 }
  61
  62 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
  63 {}
  64
  65 // Emit the ELF header.
  66 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
  67                                   unsigned NumberOfSections) {
  68   // ELF Header
  69   // ----------
  70   //
  71   // Note
  72   // ----
  73   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
  74   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
  75
  76   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
  77   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
  78   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
  79   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
  80
  81   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
  82
  83   // e_ident[EI_DATA]
  84   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
  85
  86   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
  87   // e_ident[EI_OSABI]
  88   switch (TargetObjectWriter->getOSType()) {
  89     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
  90     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
  91     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
  92   }
  93   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
  94
  95   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
  96
  97   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
  98
  99   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 100
 101   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 102   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 103   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 104   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 105             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 106
 107   // e_flags = whatever the target wants
 108   WriteEFlags();
 109
 110   // e_ehsize = ELF header size
 111   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 112
 113   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 114   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 115
 116   // e_shentsize = Section header entry size
 117   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 118
 119   // e_shnum     = # of section header ents
 120   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 121     Write16(0);
 122   else
 123     Write16(NumberOfSections);
 124
 125   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 126   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 127     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 128   else
 129     Write16(ShstrtabIndex);
 130 }
 131
 132 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 133                                        MCDataFragment *ShndxF,
 134                                        uint64_t name,
 135                                        uint8_t info, uint64_t value,
 136                                        uint64_t size, uint8_t other,
 137                                        uint32_t shndx,
 138                                        bool Reserved) {
 139   if (ShndxF) {
 140     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 141       String32(*ShndxF, shndx);
 142     else
 143       String32(*ShndxF, 0);
 144   }
 145
 146   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 147     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 148
 149   if (is64Bit()) {
 150     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 151     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 152     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 153     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 154     String64(*SymtabF, value); // st_value
 155     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 156   } else {
 157     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 158     String32(*SymtabF, value); // st_value
 159     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 160     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 161     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 162     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 163   }
 164 }
 165
 166 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 167                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 168   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 169     return Data.getCommonAlignment();
 170
 171   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 172
 173   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 174     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 175       int64_t IntValue;
 176       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 177         return (uint64_t)IntValue;
 178     }
 179   }
 180
 181   if (!Symbol.isInSection())
 182     return 0;
 183
 184   if (Data.getFragment())
 185     return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 186
 187   return 0;
 188 }
 189
 190 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 191                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 192   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 193   // versions declared with @@@ to be renamed.
 194
 195   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 196          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 197     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 198     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 199     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 200
 201     // Not an alias.
 202     if (&Symbol == &Alias)
 203       continue;
 204
 205     StringRef AliasName = Alias.getName();
 206     size_t Pos = AliasName.find('@');
 207     if (Pos == StringRef::npos)
 208       continue;
 209
 210     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 211     // This is the first place we are able to copy this information.
 212     it->setExternal(SD.isExternal());
 213     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 214
 215     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 216     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 217       continue;
 218
 219     // FIXME: produce a better error message.
 220     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 221         !Rest.startswith("@@@"))
 222       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 223
 224     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 225   }
 226 }
 227
 228 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 229                                   MCDataFragment *ShndxF,
 230                                   ELFSymbolData &MSD,
 231                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 232   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 233   MCSymbolData &Data =
 234     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 235
 236   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 237     Data.getSymbol().isVariable();
 238
 239   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 240   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 241   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 242
 243   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 244   uint8_t Other = Visibility;
 245
 246   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 247   uint64_t Size = 0;
 248
 249   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 250
 251   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 252   if (ESize) {
 253     int64_t Res;
 254     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 255       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 256     Size = Res;
 257   }
 258
 259   // Write out the symbol table entry
 260   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 261                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 262 }
 263
 264 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 265                                        MCDataFragment *ShndxF,
 266                                        const MCAssembler &Asm,
 267                                        const MCAsmLayout &Layout,
 268                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 269   // The string table must be emitted first because we need the index
 270   // into the string table for all the symbol names.
 271   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 272
 273   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 274
 275   // The first entry is the undefined symbol entry.
 276   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 277
 278   // Write the symbol table entries.
 279   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 280   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 281     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 282     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 283   }
 284
 285   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 286   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 287        ++i) {
 288     const MCSectionELF &Section =
 289       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 290     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 291         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 292         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 293         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
 294       continue;
 295     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 296                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
 297     LastLocalSymbolIndex++;
 298   }
 299
 300   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 301     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 302     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 303     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 304             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 305            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 306     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 307     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 308       LastLocalSymbolIndex++;
 309   }
 310
 311   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 312     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 313     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 314     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 315     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 316       LastLocalSymbolIndex++;
 317   }
 318 }
 319
 320 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 321                                                const MCValue &Target,
 322                                                const MCFragment &F) const {
 323   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 324   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 325   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 326   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 327
 328   if (ASymbol.isUndefined()) {
 329     if (Renamed)
 330       return Renamed;
 331     return &ASymbol;
 332   }
 333
 334   if (SD.isExternal()) {
 335     if (Renamed)
 336       return Renamed;
 337     return &Symbol;
 338   }
 339
 340   const MCSectionELF &Section =
 341     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 342   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 343
 344   if (secKind.isBSS())
 345     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, true);
 346
 347   if (secKind.isThreadLocal()) {
 348     if (Renamed)
 349       return Renamed;
 350     return &Symbol;
 351   }
 352
 353   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 354   const MCSectionELF &Sec2 =
 355     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 356
 357   if (&Sec2 != &Section &&
 358       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 359        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 360        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 361     if (Renamed)
 362       return Renamed;
 363     return &Symbol;
 364   }
 365
 366   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 367     if (Target.getConstant() == 0)
 368       return NULL;
 369     if (Renamed)
 370       return Renamed;
 371     return &Symbol;
 372   }
 373
 374   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, false);
 375 }
 376
 377
 378 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 379                                        const MCAsmLayout &Layout,
 380                                        const MCFragment *Fragment,
 381                                        const MCFixup &Fixup,
 382                                        MCValue Target,
 383                                        uint64_t &FixedValue) {
 384   int64_t Addend = 0;
 385   int Index = 0;
 386   int64_t Value = Target.getConstant();
 387   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 388
 389   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 390   if (!Target.isAbsolute()) {
 391     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 392     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 393     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
 394
 395     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 396       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 397       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 398       IsPCRel = true;
 399
 400       // Offset of the symbol in the section
 401       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 402
 403       // Ofeset of the relocation in the section
 404       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 405       Value += b - a;
 406     }
 407
 408     if (!RelocSymbol) {
 409       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 410       MCFragment *F = SD.getFragment();
 411
 412       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 413
 414       // Offset of the symbol in the section
 415       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 416     } else {
 417       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 418         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 419       else
 420         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 421       Index = -1;
 422     }
 423     Addend = Value;
 424     // Compensate for the addend on i386.
 425     if (is64Bit())
 426       Value = 0;
 427   }
 428
 429   FixedValue = Value;
 430   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 431                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 432
 433   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 434     Fixup.getOffset();
 435
 436   if (!hasRelocationAddend())
 437     Addend = 0;
 438   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
 439   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 440 }
 441
 442
 443 uint64_t
 444 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 445                                              const MCSymbol *S) {
 446   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 447   return SD.getIndex();
 448 }
 449
 450 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 451                                  const MCSymbolData &Data,
 452                                  bool Used, bool Renamed) {
 453   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 454     return false;
 455
 456   if (Used)
 457     return true;
 458
 459   if (Renamed)
 460     return false;
 461
 462   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 463
 464   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 465     return true;
 466
 467   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 468   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 469     return false;
 470
 471   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 472   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 473     return false;
 474
 475   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 476     return false;
 477
 478   if (Symbol.isTemporary())
 479     return false;
 480
 481   return true;
 482 }
 483
 484 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 485                               bool isUsedInReloc) {
 486   if (Data.isExternal())
 487     return false;
 488
 489   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 490   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 491
 492   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 493     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 494       return true;
 495
 496     return false;
 497   }
 498
 499   return true;
 500 }
 501
 502 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 503                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 504                                       const RelMapTy &RelMap) {
 505   unsigned Index = 1;
 506   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 507          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 508     const MCSectionELF &Section =
 509       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 510     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 511       continue;
 512     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 513   }
 514
 515   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 516          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 517     const MCSectionELF &Section =
 518       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 519     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 520         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 521         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 522       continue;
 523     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 524     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 525     if (RelSection)
 526       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 527   }
 528 }
 529
 530 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 531                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 532                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 533                                          unsigned NumRegularSections) {
 534   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 535   if (NeedsGOT) {
 536     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 537     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 538     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 539     Data.setExternal(true);
 540     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 541   }
 542
 543   // Index 0 is always the empty string.
 544   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 545   StringTable += '\x00';
 546
 547   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 548   // optimize them in shstrtab.
 549
 550   // Add the data for the symbols.
 551   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 552          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 553     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 554
 555     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 556     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 557     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 558
 559     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 560                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 561                     Renames.count(&Symbol)))
 562       continue;
 563
 564     ELFSymbolData MSD;
 565     MSD.SymbolData = it;
 566     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 567
 568     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 569     // are able to set it.
 570     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 571     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 572       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 573       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 574       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 575     }
 576
 577     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 578       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 579
 580     if (it->isCommon()) {
 581       assert(!Local);
 582       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 583     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 584       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 585     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 586       if (isSignature && !Used)
 587         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 588       else
 589         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 590     } else {
 591       const MCSectionELF &Section =
 592         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 593       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 594       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 595         NeedsSymtabShndx = true;
 596       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 597     }
 598
 599     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 600     // @@ in defined ones.
 601     StringRef Name = Symbol.getName();
 602     SmallString<32> Buf;
 603
 604     size_t Pos = Name.find("@@@");
 605     if (Pos != StringRef::npos) {
 606       Buf += Name.substr(0, Pos);
 607       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 608       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 609       Name = Buf;
 610     }
 611
 612     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 613     if (!Entry) {
 614       Entry = StringTable.size();
 615       StringTable += Name;
 616       StringTable += '\x00';
 617     }
 618     MSD.StringIndex = Entry;
 619     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 620       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 621     else if (Local)
 622       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 623     else
 624       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 625   }
 626
 627   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 628   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 629   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 630   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 631
 632   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 633   // symbols with non-local bindings.
 634   unsigned Index = 1;
 635   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 636     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 637
 638   Index += NumRegularSections;
 639
 640   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 641     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 642   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 643     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 644 }
 645
 646 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
 647                                                MCAsmLayout &Layout,
 648                                                RelMapTy &RelMap) {
 649   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 650          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 651     const MCSectionData &SD = *it;
 652     if (Relocations[&SD].empty())
 653       continue;
 654
 655     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 656     const MCSectionELF &Section =
 657       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 658
 659     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 660     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
 661     RelaSectionName += SectionName;
 662
 663     unsigned EntrySize;
 664     if (hasRelocationAddend())
 665       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
 666     else
 667       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
 668
 669     const MCSectionELF *RelaSection =
 670       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
 671                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
 672                         SectionKind::getReadOnly(),
 673                         EntrySize, "");
 674     RelMap[&Section] = RelaSection;
 675     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
 676   }
 677 }
 678
 679 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 680                                        const RelMapTy &RelMap) {
 681   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 682          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 683     const MCSectionData &SD = *it;
 684     const MCSectionELF &Section =
 685       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 686
 687     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
 688     if (!RelaSection)
 689       continue;
 690     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
 691     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
 692
 693     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
 694     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
 695   }
 696 }
 697
 698 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
 699                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
 700                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
 701                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
 702                                        uint64_t Alignment,
 703                                        uint64_t EntrySize) {
 704   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
 705   Write32(Type);        // sh_type
 706   WriteWord(Flags);     // sh_flags
 707   WriteWord(Address);   // sh_addr
 708   WriteWord(Offset);    // sh_offset
 709   WriteWord(Size);      // sh_size
 710   Write32(Link);        // sh_link
 711   Write32(Info);        // sh_info
 712   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
 713   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
 714 }
 715
 716 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 717                                                MCDataFragment *F,
 718                                                const MCSectionData *SD) {
 719   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
 720   // sort by the r_offset just like gnu as does
 721   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
 722
 723   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
 724     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
 725
 726     if (!entry.Index)
 727       ;
 728     else if (entry.Index < 0)
 729       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
 730     else
 731       entry.Index += LocalSymbolData.size();
 732     if (is64Bit()) {
 733       String64(*F, entry.r_offset);
 734
 735       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
 736       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 737       String64(*F, ERE64.r_info);
 738
 739       if (hasRelocationAddend())
 740         String64(*F, entry.r_addend);
 741     } else {
 742       String32(*F, entry.r_offset);
 743
 744       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
 745       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 746       String32(*F, ERE32.r_info);
 747
 748       if (hasRelocationAddend())
 749         String32(*F, entry.r_addend);
 750     }
 751   }
 752 }
 753
 754 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
 755   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
 756   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
 757   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
 758   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
 759   const unsigned sizeA = NameA.size();
 760   const unsigned sizeB = NameB.size();
 761   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
 762   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
 763     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
 764     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
 765     if (ca != cb)
 766       return cb - ca;
 767   }
 768
 769   return sizeB - sizeA;
 770 }
 771
 772 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
 773                                              MCAsmLayout &Layout,
 774                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 775                                              const RelMapTy &RelMap) {
 776   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 777   MCDataFragment *F;
 778
 779   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
 780
 781   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
 782   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
 783     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
 784                       SectionKind::getReadOnly());
 785   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
 786   ShstrtabSD.setAlignment(1);
 787
 788   const MCSectionELF *SymtabSection =
 789     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
 790                       SectionKind::getReadOnly(),
 791                       EntrySize, "");
 792   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
 793   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
 794
 795   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
 796
 797   if (NeedsSymtabShndx) {
 798     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
 799       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
 800                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
 801     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
 802     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
 803   }
 804
 805   const MCSectionELF *StrtabSection;
 806   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
 807                                     SectionKind::getReadOnly());
 808   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
 809   StrtabSD.setAlignment(1);
 810
 811   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
 812
 813   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
 814   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
 815   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
 816
 817   // Symbol table
 818   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
 819   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
 820   if (NeedsSymtabShndx) {
 821     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
 822   }
 823   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
 824
 825   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
 826   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
 827
 828   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
 829
 830   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
 831   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 832          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 833     const MCSectionELF &Section =
 834       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 835     Sections.push_back(&Section);
 836   }
 837   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
 838
 839   // Section header string table.
 840   //
 841   // The first entry of a string table holds a null character so skip
 842   // section 0.
 843   uint64_t Index = 1;
 844   F->getContents() += '\x00';
 845
 846   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
 847     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
 848
 849     StringRef Name = Section.getSectionName();
 850     if (I != 0) {
 851       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
 852       if (PreviousName.endswith(Name)) {
 853         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
 854         continue;
 855       }
 856     }
 857     // Remember the index into the string table so we can write it
 858     // into the sh_name field of the section header table.
 859     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
 860
 861     Index += Name.size() + 1;
 862     F->getContents() += Name;
 863     F->getContents() += '\x00';
 864   }
 865 }
 866
 867 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
 868                                             MCAsmLayout &Layout,
 869                                             GroupMapTy &GroupMap,
 870                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 871                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 872                                             const RelMapTy &RelMap) {
 873   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
 874   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 875   if (Asm.getNoExecStack()) {
 876     const MCSectionELF *GnuStackSection =
 877       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
 878                         SectionKind::getReadOnly());
 879     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
 880   }
 881
 882   // Build the groups
 883   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
 884        it != ie; ++it) {
 885     const MCSectionELF &Section =
 886       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 887     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
 888       continue;
 889
 890     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
 891     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
 892     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
 893     if (!Group) {
 894       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
 895       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
 896       Data.setAlignment(4);
 897       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
 898       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
 899     }
 900     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
 901   }
 902
 903   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
 904
 905   // Add sections to the groups
 906   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
 907        it != ie; ++it) {
 908     const MCSectionELF &Section =
 909       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 910     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
 911       continue;
 912     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
 913     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
 914     // FIXME: we could use the previous fragment
 915     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
 916     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 917     String32(*F, Index);
 918   }
 919 }
 920
 921 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
 922                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 923                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
 924                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
 925                                    uint64_t Alignment,
 926                                    const MCSectionELF &Section) {
 927   uint64_t sh_link = 0;
 928   uint64_t sh_info = 0;
 929
 930   switch(Section.getType()) {
 931   case ELF::SHT_DYNAMIC:
 932     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
 933     sh_info = 0;
 934     break;
 935
 936   case ELF::SHT_REL:
 937   case ELF::SHT_RELA: {
 938     const MCSectionELF *SymtabSection;
 939     const MCSectionELF *InfoSection;
 940     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
 941                                                    0,
 942                                                    SectionKind::getReadOnly());
 943     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
 944     assert(sh_link && ".symtab not found");
 945
 946     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
 947     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
 948     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
 949
 950     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
 951                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
 952                                                  SectionKind::getReadOnly());
 953     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
 954     break;
 955   }
 956
 957   case ELF::SHT_SYMTAB:
 958   case ELF::SHT_DYNSYM:
 959     sh_link = StringTableIndex;
 960     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
 961     break;
 962
 963   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
 964     sh_link = SymbolTableIndex;
 965     break;
 966
 967   case ELF::SHT_PROGBITS:
 968   case ELF::SHT_STRTAB:
 969   case ELF::SHT_NOBITS:
 970   case ELF::SHT_NOTE:
 971   case ELF::SHT_NULL:
 972   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
 973   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
 974   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
 975   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
 976   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
 977     // Nothing to do.
 978     break;
 979
 980   case ELF::SHT_GROUP: {
 981     sh_link = SymbolTableIndex;
 982     sh_info = GroupSymbolIndex;
 983     break;
 984   }
 985
 986   default:
 987     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
 988     break;
 989   }
 990
 991   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
 992                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
 993                    Alignment, Section.getEntrySize());
 994 }
 995
 996 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
 997   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
 998     !SD.getSection().isVirtualSection();
 999 }
1000
1001 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1002   uint64_t Ret = 0;
1003   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1004        ++i) {
1005     const MCFragment &F = *i;
1006     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1007     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1008   }
1009   return Ret;
1010 }
1011
1012 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1013                                              const MCSectionData &SD) {
1014   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1015     return DataSectionSize(SD);
1016   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1017 }
1018
1019 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1020                                                 const MCSectionData &SD) {
1021   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1022     return DataSectionSize(SD);
1023   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1024 }
1025
1026 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1027                                            const MCAsmLayout &Layout,
1028                                            const MCSectionELF &Section) {
1029   uint64_t FileOff = OS.tell();
1030   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1031
1032   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1033   WriteZeros(Padding);
1034   FileOff += Padding;
1035
1036   FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1037
1038   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1039     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1040          ++i) {
1041       const MCFragment &F = *i;
1042       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1043       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1044     }
1045   } else {
1046     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout);
1047   }
1048 }
1049
1050 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1051                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1052                                          const MCAsmLayout &Layout,
1053                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1054                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1055   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1056
1057   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1058   Sections.resize(NumSections - 1);
1059
1060   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1061          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1062     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1063     Sections[p.second - 1] = p.first;
1064   }
1065
1066   // Null section first.
1067   uint64_t FirstSectionSize =
1068     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1069   uint32_t FirstSectionLink =
1070     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1071   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1072
1073   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1074     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1075     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1076     uint32_t GroupSymbolIndex;
1077     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1078       GroupSymbolIndex = 0;
1079     else
1080       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1081                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1082
1083     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1084
1085     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1086                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1087                  SD.getAlignment(), Section);
1088   }
1089 }
1090
1091 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1092                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1093   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1094          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1095     const MCSectionELF &Section =
1096       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1097     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1098       Sections.push_back(&Section);
1099   }
1100
1101   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1102          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1103     const MCSectionELF &Section =
1104       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1105     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1106         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1107         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1108       Sections.push_back(&Section);
1109   }
1110
1111   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1112          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1113     const MCSectionELF &Section =
1114       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1115     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1116         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1117       Sections.push_back(&Section);
1118   }
1119 }
1120
1121 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1122                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1123   GroupMapTy GroupMap;
1124   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1125   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1126
1127   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1128
1129   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1130   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1131
1132   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1133   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1134                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1135   const unsigned AllSections = Asm.size();
1136   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1137
1138   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1139
1140   // Compute symbol table information.
1141   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1142
1143
1144   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1145
1146   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1147                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1148                          SectionIndexMap,
1149                          RelMap);
1150
1151   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1152   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1153                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1154   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1155
1156   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1157   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1158   unsigned NumSections = Sections.size();
1159   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1160   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1161     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1162     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1163
1164     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1165
1166     // Remember the offset into the file for this section.
1167     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1168
1169     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1170     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1171   }
1172
1173   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1174
1175   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1176
1177   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1178     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1179   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1180
1181   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1182     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1183     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1184
1185     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1186
1187     // Remember the offset into the file for this section.
1188     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1189
1190     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1191     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1192   }
1193
1194   // Write out the ELF header ...
1195   WriteHeader(SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1196
1197   // ... then the regular sections ...
1198   // + because of .shstrtab
1199   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1200     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1201
1202   FileOff = OS.tell();
1203   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1204   WriteZeros(Padding);
1205
1206   // ... then the section header table ...
1207   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1208                      SectionOffsetMap);
1209
1210   FileOff = OS.tell();
1211
1212   // ... and then the remainting sections ...
1213   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1214     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1215 }
1216
1217 bool
1218 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1219                                                       const MCSymbolData &DataA,
1220                                                       const MCFragment &FB,
1221                                                       bool InSet,
1222                                                       bool IsPCRel) const {
1223   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1224     return false;
1225   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1226                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1227 }
1228
1229 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1230                                             raw_ostream &OS,
1231                                             bool IsLittleEndian) {
1232   switch (MOTW->getEMachine()) {
1233     case ELF::EM_386:
1234     case ELF::EM_X86_64:
1235       return new X86ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1236     case ELF::EM_ARM:
1237       return new ARMELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1238     case ELF::EM_MBLAZE:
1239       return new MBlazeELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1240     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1241   }
1242 }
1243
1244
1245 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1246 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1247
1248 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1249                                        raw_ostream &_OS,
1250                                        bool IsLittleEndian)
1251   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1252 {}
1253
1254 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1255 {}
1256
1257 // FIXME: get the real EABI Version from the Triple.
1258 void ARMELFObjectWriter::WriteEFlags() {
1259   Write32(ELF::EF_ARM_EABIMASK & DefaultEABIVersion);
1260 }
1261
1262 // In ARM, _MergedGlobals and other most symbols get emitted directly.
1263 // I.e. not as an offset to a section symbol.
1264 // This code is a first-cut approximation of what ARM/gcc does.
1265
1266 const MCSymbol *ARMELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
1267                                                    const MCValue &Target,
1268                                                    const MCFragment &F,
1269                                                    bool IsBSS) const {
1270   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1271   bool EmitThisSym = false;
1272
1273   if (IsBSS) {
1274     EmitThisSym = StringSwitch<bool>(Symbol.getName())
1275       .Case("_MergedGlobals", true)
1276       .Default(false);
1277   } else {
1278     EmitThisSym = StringSwitch<bool>(Symbol.getName())
1279       .Case("_MergedGlobals", true)
1280       .StartsWith(".L.str", true)
1281       .Default(false);
1282   }
1283   if (EmitThisSym)
1284     return &Symbol;
1285   if (! Symbol.isTemporary())
1286     return &Symbol;
1287   return NULL;
1288 }
1289
1290 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1291                                           const MCFixup &Fixup,
1292                                           bool IsPCRel,
1293                                           bool IsRelocWithSymbol,
1294                                           int64_t Addend) {
1295   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1296     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1297
1298   unsigned Type = 0;
1299   if (IsPCRel) {
1300     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1301     default: assert(0 && "Unimplemented");
1302     case FK_Data_4:
1303       switch (Modifier) {
1304       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
1305       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1306         Type = ELF::R_ARM_BASE_PREL;
1307         break;
1308       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1309         assert(0 && "unimplemented");
1310         break;
1311       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1312         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1313         break;
1314       }
1315       break;
1316     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
1317       switch (Modifier) {
1318       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
1319         Type = ELF::R_ARM_PLT32;
1320         break;
1321       default:
1322         Type = ELF::R_ARM_CALL;
1323         break;
1324       }
1325       break;
1326     case ARM::fixup_arm_condbranch:
1327       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
1328       break;
1329     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
1330     case ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel:
1331       Type = ELF::R_ARM_MOVT_PREL;
1332       break;
1333     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1334     case ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel:
1335       Type = ELF::R_ARM_MOVW_PREL_NC;
1336       break;
1337     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
1338     case ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel:
1339       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_PREL;
1340       break;
1341     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
1342     case ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel:
1343       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_PREL_NC;
1344       break;
1345     }
1346   } else {
1347     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1348     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1349     case FK_Data_4:
1350       switch (Modifier) {
1351       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier"); break;
1352       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
1353         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL;
1354         break;
1355       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1356         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32;
1357         break;
1358       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
1359         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32;
1360         break;
1361       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1362         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1363         break;
1364       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1365         Type = ELF::R_ARM_ABS32;
1366         break;
1367       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
1368         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32;
1369         break;
1370       }
1371       break;
1372     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
1373     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
1374     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
1375     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
1376     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
1377     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
1378     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
1379       assert(0 && "Unimplemented");
1380       break;
1381     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
1382       Type = ELF::R_ARM_CALL;
1383       break;
1384     case ARM::fixup_arm_condbranch:
1385       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
1386       break;
1387     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
1388       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS;
1389       break;
1390     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1391       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC;
1392       break;
1393     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
1394       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_ABS;
1395       break;
1396     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
1397       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC;
1398       break;
1399     }
1400   }
1401
1402   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1403     NeedsGOT = true;
1404
1405   return Type;
1406 }
1407
1408 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1409
1410 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1411                                              raw_ostream &_OS,
1412                                              bool IsLittleEndian)
1413   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1414 }
1415
1416 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1417 }
1418
1419 unsigned MBlazeELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1420                                              const MCFixup &Fixup,
1421                                              bool IsPCRel,
1422                                              bool IsRelocWithSymbol,
1423                                              int64_t Addend) {
1424   // determine the type of the relocation
1425   unsigned Type;
1426   if (IsPCRel) {
1427     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1428     default:
1429       llvm_unreachable("Unimplemented");
1430     case FK_PCRel_4:
1431       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1432       break;
1433     case FK_PCRel_2:
1434       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1435       break;
1436     }
1437   } else {
1438     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1439     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1440     case FK_Data_4:
1441       Type = ((IsRelocWithSymbol || Addend !=0)
1442               ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1443               : ELF::R_MICROBLAZE_64);
1444       break;
1445     case FK_Data_2:
1446       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1447       break;
1448     }
1449   }
1450   return Type;
1451 }
1452
1453 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1454
1455
1456 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1457                                        raw_ostream &_OS,
1458                                        bool IsLittleEndian)
1459   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1460 {}
1461
1462 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1463 {}
1464
1465 unsigned X86ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1466                                           const MCFixup &Fixup,
1467                                           bool IsPCRel,
1468                                           bool IsRelocWithSymbol,
1469                                           int64_t Addend) {
1470   // determine the type of the relocation
1471
1472   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1473     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1474   unsigned Type;
1475   if (is64Bit()) {
1476     if (IsPCRel) {
1477       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1478       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1479       case FK_PCRel_8:
1480         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1481         Type = ELF::R_X86_64_PC64;
1482         break;
1483       case X86::reloc_signed_4byte:
1484       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
1485       case FK_Data_4: // FIXME?
1486       case X86::reloc_riprel_4byte:
1487       case FK_PCRel_4:
1488         switch (Modifier) {
1489         default:
1490           llvm_unreachable("Unimplemented");
1491         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1492           Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1493           break;
1494         case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1495           Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1496           break;
1497         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1498           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1499           break;
1500         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1501           Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1502         break;
1503         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1504           Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1505           break;
1506         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1507           Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1508           break;
1509         }
1510         break;
1511       case FK_PCRel_2:
1512         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1513         Type = ELF::R_X86_64_PC16;
1514         break;
1515       case FK_PCRel_1:
1516         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1517         Type = ELF::R_X86_64_PC8;
1518         break;
1519       }
1520     } else {
1521       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1522       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1523       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1524       case X86::reloc_signed_4byte:
1525         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1526         switch (Modifier) {
1527         default:
1528           llvm_unreachable("Unimplemented");
1529         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1530           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1531           break;
1532         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1533           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1534           break;
1535         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1536           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1537           break;
1538         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1539           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1540           break;
1541         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1542           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1543           break;
1544         }
1545         break;
1546       case FK_Data_4:
1547         Type = ELF::R_X86_64_32;
1548         break;
1549       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1550       case FK_PCRel_1:
1551       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1552       }
1553     }
1554   } else {
1555     if (IsPCRel) {
1556       switch (Modifier) {
1557       default:
1558         llvm_unreachable("Unimplemented");
1559       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1560         Type = ELF::R_386_PC32;
1561         break;
1562       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1563         Type = ELF::R_386_PLT32;
1564         break;
1565       }
1566     } else {
1567       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1568       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1569
1570       case X86::reloc_global_offset_table:
1571         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1572         break;
1573
1574       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1575       // instead?
1576       case X86::reloc_signed_4byte:
1577       case FK_PCRel_4:
1578       case FK_Data_4:
1579         switch (Modifier) {
1580         default:
1581           llvm_unreachable("Unimplemented");
1582         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1583           Type = ELF::R_386_32;
1584           break;
1585         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1586           Type = ELF::R_386_GOT32;
1587           break;
1588         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1589           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1590           break;
1591         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1592           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1593           break;
1594         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1595           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1596           break;
1597         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1598           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1599           break;
1600         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1601           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1602           break;
1603         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1604           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1605           break;
1606         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1607           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1608           break;
1609         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1610           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1611           break;
1612         }
1613         break;
1614       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1615       case FK_PCRel_1:
1616       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1617       }
1618     }
1619   }
1620
1621   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1622     NeedsGOT = true;
1623
1624   return Type;
1625 }