Make the <ARCH>ELFObjectWriter statics private
[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   private:
370     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
371       switch (Kind) {
372       default:
373         return false;
374       case X86::reloc_pcrel_1byte:
375       case X86::reloc_pcrel_4byte:
376       case X86::reloc_riprel_4byte:
377       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
378         return true;
379       }
380     }
381   };
382
383
384   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
385
386   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
387   public:
388     ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
389                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
390                        Triple::OSType _OSType);
391
392     virtual ~ARMELFObjectWriter();
393     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
394                                   const MCAsmLayout &Layout,
395                                   const MCFragment *Fragment,
396                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
397                                   uint64_t &FixedValue);
398
399   private:
400     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
401       switch (Kind) {
402       default:
403         return false;
404       case ARM::fixup_arm_pcrel_12:
405       case ARM::fixup_arm_vfp_pcrel_12:
406       case ARM::fixup_arm_branch:
407         return true;
408       }
409     }
410   };
411
412   //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
413
414   class MBlazeELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
415   public:
416     MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
417                           uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
418                           Triple::OSType _OSType);
419
420     virtual ~MBlazeELFObjectWriter();
421     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
422                                   const MCAsmLayout &Layout,
423                                   const MCFragment *Fragment,
424                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
425                                   uint64_t &FixedValue);
426
427   private:
428     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
429       switch (Kind) {
430       default:
431         return false;
432       case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
433       case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
434         return true;
435       }
436     }
437   };
438 }
439
440 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
441 {}
442
443 // Emit the ELF header.
444 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
445                                   unsigned NumberOfSections) {
446   // ELF Header
447   // ----------
448   //
449   // Note
450   // ----
451   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
452   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
453
454   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
455   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
456   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
457   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
458
459   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
460
461   // e_ident[EI_DATA]
462   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
463
464   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
465   // e_ident[EI_OSABI]
466   switch (OSType) {
467     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
468     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
469     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
470   }
471   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
472
473   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
474
475   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
476
477   Write16(EMachine); // e_machine = target
478
479   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
480   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
481   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
482   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
483             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
484
485   // FIXME: Make this configurable.
486   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
487
488   // e_ehsize = ELF header size
489   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
490
491   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
492   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
493
494   // e_shentsize = Section header entry size
495   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
496
497   // e_shnum     = # of section header ents
498   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
499     Write16(0);
500   else
501     Write16(NumberOfSections);
502
503   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
504   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
505     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
506   else
507     Write16(ShstrtabIndex);
508 }
509
510 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
511                                        MCDataFragment *ShndxF,
512                                        uint64_t name,
513                                        uint8_t info, uint64_t value,
514                                        uint64_t size, uint8_t other,
515                                        uint32_t shndx,
516                                        bool Reserved) {
517   if (ShndxF) {
518     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
519       String32(*ShndxF, shndx);
520     else
521       String32(*ShndxF, 0);
522   }
523
524   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
525     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
526
527   if (Is64Bit) {
528     String32(*SymtabF, name);  // st_name
529     String8(*SymtabF, info);   // st_info
530     String8(*SymtabF, other);  // st_other
531     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
532     String64(*SymtabF, value); // st_value
533     String64(*SymtabF, size);  // st_size
534   } else {
535     String32(*SymtabF, name);  // st_name
536     String32(*SymtabF, value); // st_value
537     String32(*SymtabF, size);  // st_size
538     String8(*SymtabF, info);   // st_info
539     String8(*SymtabF, other);  // st_other
540     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
541   }
542 }
543
544 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
545   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
546     return Data.getCommonAlignment();
547
548   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
549   if (!Symbol.isInSection())
550     return 0;
551
552   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
553     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
554       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
555
556   return 0;
557 }
558
559 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
560   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
561   // versions declared with @@@ to be renamed.
562
563   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
564          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
565     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
566     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
567     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
568
569     // Not an alias.
570     if (&Symbol == &Alias)
571       continue;
572
573     StringRef AliasName = Alias.getName();
574     size_t Pos = AliasName.find('@');
575     if (Pos == StringRef::npos)
576       continue;
577
578     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
579     // This is the first place we are able to copy this information.
580     it->setExternal(SD.isExternal());
581     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
582
583     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
584     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
585       continue;
586
587     // FIXME: produce a better error message.
588     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
589         !Rest.startswith("@@@"))
590       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
591
592     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
593   }
594 }
595
596 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
597                                   MCDataFragment *ShndxF,
598                                   ELFSymbolData &MSD,
599                                   const MCAsmLayout &Layout) {
600   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
601   MCSymbolData &Data =
602     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
603
604   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
605     Data.getSymbol().isVariable();
606
607   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
608   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
609   uint8_t Type = GetType(Data);
610
611   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
612   uint8_t Other = Visibility;
613
614   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
615   uint64_t Size = 0;
616   const MCExpr *ESize;
617
618   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
619
620   ESize = Data.getSize();
621   if (Data.getSize()) {
622     MCValue Res;
623     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
624       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
625
626       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
627         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
628         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
629         Size = Res.getConstant();
630       }
631     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
632       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
633     } else {
634       assert(0 && "Unsupported size expression");
635     }
636   }
637
638   // Write out the symbol table entry
639   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
640                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
641 }
642
643 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
644                                        MCDataFragment *ShndxF,
645                                        const MCAssembler &Asm,
646                                        const MCAsmLayout &Layout,
647                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
648   // The string table must be emitted first because we need the index
649   // into the string table for all the symbol names.
650   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
651
652   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
653
654   // The first entry is the undefined symbol entry.
655   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
656
657   // Write the symbol table entries.
658   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
659   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
660     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
661     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
662   }
663
664   // Write out a symbol table entry for each regular section.
665   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
666        ++i) {
667     const MCSectionELF &Section =
668       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
669     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
670         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
671         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
672         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
673       continue;
674     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
675                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
676     LastLocalSymbolIndex++;
677   }
678
679   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
680     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
681     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
682     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
683             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
684            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
685     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
686     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
687       LastLocalSymbolIndex++;
688   }
689
690   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
691     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
692     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
693     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
694     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
695       LastLocalSymbolIndex++;
696   }
697 }
698
699 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
700                                                const MCValue &Target,
701                                                const MCFragment &F) const {
702   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
703   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
704   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
705   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
706
707   if (ASymbol.isUndefined()) {
708     if (Renamed)
709       return Renamed;
710     return &ASymbol;
711   }
712
713   if (SD.isExternal()) {
714     if (Renamed)
715       return Renamed;
716     return &Symbol;
717   }
718
719   const MCSectionELF &Section =
720     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
721
722   if (Section.getKind().isBSS())
723     return NULL;
724
725   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
726   const MCSectionELF &Sec2 =
727     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
728
729   if (&Sec2 != &Section &&
730       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
731        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
732        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
733     if (Renamed)
734       return Renamed;
735     return &Symbol;
736   }
737
738   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
739     if (Target.getConstant() == 0)
740       return NULL;
741     if (Renamed)
742       return Renamed;
743     return &Symbol;
744   }
745
746   return NULL;
747 }
748
749
750 uint64_t
751 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
752                                              const MCSymbol *S) {
753   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
754   return SD.getIndex();
755 }
756
757 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
758                        bool Used, bool Renamed) {
759   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
760     return false;
761
762   if (Used)
763     return true;
764
765   if (Renamed)
766     return false;
767
768   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
769
770   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
771     return true;
772
773   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
774   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
775     return false;
776
777   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
778     return false;
779
780   if (Symbol.isTemporary())
781     return false;
782
783   return true;
784 }
785
786 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
787                     bool isUsedInReloc) {
788   if (Data.isExternal())
789     return false;
790
791   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
792   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
793
794   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
795     if (isSignature && !isUsedInReloc)
796       return true;
797
798     return false;
799   }
800
801   return true;
802 }
803
804 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
805                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
806   unsigned Index = 1;
807   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
808          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
809     const MCSectionELF &Section =
810       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
811     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
812       continue;
813     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
814   }
815
816   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
817          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
818     const MCSectionELF &Section =
819       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
820     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
821       continue;
822     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
823   }
824 }
825
826 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
827                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
828                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
829   // FIXME: Is this the correct place to do this?
830   if (NeedsGOT) {
831     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
832     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
833     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
834     Data.setExternal(true);
835     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
836   }
837
838   // Build section lookup table.
839   int NumRegularSections = Asm.size();
840
841   // Index 0 is always the empty string.
842   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
843   StringTable += '\x00';
844
845   // Add the data for the symbols.
846   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
847          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
848     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
849
850     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
851     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
852     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
853
854     if (!isInSymtab(Asm, *it,
855                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
856                     Renames.count(&Symbol)))
857       continue;
858
859     ELFSymbolData MSD;
860     MSD.SymbolData = it;
861     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
862
863     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
864     // are able to set it.
865     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
866     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
867       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
868       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
869       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
870     }
871
872     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
873       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
874
875     if (it->isCommon()) {
876       assert(!Local);
877       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
878     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
879       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
880     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
881       if (isSignature && !Used)
882         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
883       else
884         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
885     } else {
886       const MCSectionELF &Section =
887         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
888       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
889       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
890         NeedsSymtabShndx = true;
891       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
892     }
893
894     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
895     // @@ in defined ones.
896     StringRef Name = Symbol.getName();
897     SmallString<32> Buf;
898
899     size_t Pos = Name.find("@@@");
900     if (Pos != StringRef::npos) {
901       Buf += Name.substr(0, Pos);
902       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
903       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
904       Name = Buf;
905     }
906
907     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
908     if (!Entry) {
909       Entry = StringTable.size();
910       StringTable += Name;
911       StringTable += '\x00';
912     }
913     MSD.StringIndex = Entry;
914     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
915       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
916     else if (Local)
917       LocalSymbolData.push_back(MSD);
918     else
919       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
920   }
921
922   // Symbols are required to be in lexicographic order.
923   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
924   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
925   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
926
927   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
928   // symbols with non-local bindings.
929   unsigned Index = 1;
930   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
931     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
932
933   Index += NumRegularSections;
934
935   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
936     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
937   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
938     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
939 }
940
941 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
942                                       const MCSectionData &SD) {
943   if (!Relocations[&SD].empty()) {
944     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
945     const MCSectionELF *RelaSection;
946     const MCSectionELF &Section =
947       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
948
949     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
950     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
951     RelaSectionName += SectionName;
952
953     unsigned EntrySize;
954     if (HasRelocationAddend)
955       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
956     else
957       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
958
959     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
960                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
961                                     SectionKind::getReadOnly(),
962                                     EntrySize, "");
963
964     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
965     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
966
967     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
968
969     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
970
971     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
972   }
973 }
974
975 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
976                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
977                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
978                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
979                                        uint64_t Alignment,
980                                        uint64_t EntrySize) {
981   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
982   Write32(Type);        // sh_type
983   WriteWord(Flags);     // sh_flags
984   WriteWord(Address);   // sh_addr
985   WriteWord(Offset);    // sh_offset
986   WriteWord(Size);      // sh_size
987   Write32(Link);        // sh_link
988   Write32(Info);        // sh_info
989   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
990   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
991 }
992
993 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
994                                                MCDataFragment *F,
995                                                const MCSectionData *SD) {
996   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
997   // sort by the r_offset just like gnu as does
998   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
999
1000   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1001     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1002
1003     if (!entry.Index)
1004       ;
1005     else if (entry.Index < 0)
1006       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1007     else
1008       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1009     if (Is64Bit) {
1010       String64(*F, entry.r_offset);
1011
1012       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1013       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1014       String64(*F, ERE64.r_info);
1015
1016       if (HasRelocationAddend)
1017         String64(*F, entry.r_addend);
1018     } else {
1019       String32(*F, entry.r_offset);
1020
1021       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1022       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1023       String32(*F, ERE32.r_info);
1024
1025       if (HasRelocationAddend)
1026         String32(*F, entry.r_addend);
1027     }
1028   }
1029 }
1030
1031 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1032                                              MCAsmLayout &Layout,
1033                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1034   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1035   MCDataFragment *F;
1036
1037   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1038
1039   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1040   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1041     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1042                       SectionKind::getReadOnly());
1043   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1044   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1045   ShstrtabIndex = Asm.size();
1046
1047   const MCSectionELF *SymtabSection =
1048     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1049                       SectionKind::getReadOnly(),
1050                       EntrySize, "");
1051   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1052   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1053   SymbolTableIndex = Asm.size();
1054
1055   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1056
1057   if (NeedsSymtabShndx) {
1058     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1059       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1060                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1061     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1062     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1063   }
1064
1065   const MCSection *StrtabSection;
1066   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1067                                     SectionKind::getReadOnly());
1068   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1069   StrtabSD.setAlignment(1);
1070   StringTableIndex = Asm.size();
1071
1072   WriteRelocations(Asm, Layout);
1073
1074   // Symbol table
1075   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1076   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1077   if (NeedsSymtabShndx) {
1078     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1079     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1080   }
1081   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1082   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1083
1084   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1085   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1086   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1087
1088   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1089
1090   // Section header string table.
1091   //
1092   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1093   // section 0.
1094   uint64_t Index = 1;
1095   F->getContents() += '\x00';
1096
1097   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1098   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1099          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1100     const MCSectionELF &Section =
1101       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1102     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1103
1104     StringRef Name = Section.getSectionName();
1105     if (SecStringMap.count(Name)) {
1106       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1107       continue;
1108     }
1109     // Remember the index into the string table so we can write it
1110     // into the sh_name field of the section header table.
1111     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1112     SecStringMap[Name] = Index;
1113
1114     Index += Name.size() + 1;
1115     F->getContents() += Name;
1116     F->getContents() += '\x00';
1117   }
1118
1119   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1120 }
1121
1122 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1123                                            const MCValue Target,
1124                                            bool IsPCRel,
1125                                            const MCFragment *DF) const {
1126   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1127   // relative to.
1128   const MCSection *BaseSection = 0;
1129   if (IsPCRel) {
1130     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1131     assert(BaseSection);
1132   }
1133
1134   const MCSection *SectionA = 0;
1135   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1136   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1137     SymbolA = &A->getSymbol();
1138     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1139   }
1140
1141   const MCSection *SectionB = 0;
1142   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1143   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1144     SymbolB = &B->getSymbol();
1145     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1146   }
1147
1148   if (!BaseSection)
1149     return SectionA == SectionB;
1150
1151   if (SymbolB)
1152     return false;
1153
1154   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1155   if (!SymbolA)
1156     return false;
1157
1158   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1159   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1160   // break it.
1161   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1162   if (DataA.isExternal())
1163     return false;
1164
1165   return BaseSection == SectionA;
1166 }
1167
1168 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1169                                           MCAsmLayout &Layout,
1170                                           GroupMapTy &GroupMap,
1171                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1172   // Build the groups
1173   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1174        it != ie; ++it) {
1175     const MCSectionELF &Section =
1176       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1177     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1178       continue;
1179
1180     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1181     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1182     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1183     if (!Group) {
1184       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1185       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1186       Data.setAlignment(4);
1187       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1188       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1189     }
1190     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1191   }
1192
1193   // Add sections to the groups
1194   unsigned Index = 1;
1195   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1196   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1197        it != ie; ++it, ++Index) {
1198     const MCSectionELF &Section =
1199       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1200     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1201       continue;
1202     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1203     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1204     // FIXME: we could use the previous fragment
1205     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1206     String32(*F, NumGroups + Index);
1207   }
1208
1209   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1210          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1211     const MCSectionELF *Group = i->second;
1212     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1213     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1214   }
1215 }
1216
1217 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1218                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1219                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1220                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1221                                    uint64_t Alignment,
1222                                    const MCSectionELF &Section) {
1223   uint64_t sh_link = 0;
1224   uint64_t sh_info = 0;
1225
1226   switch(Section.getType()) {
1227   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1228     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1229     sh_info = 0;
1230     break;
1231
1232   case ELF::SHT_REL:
1233   case ELF::SHT_RELA: {
1234     const MCSectionELF *SymtabSection;
1235     const MCSectionELF *InfoSection;
1236     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1237                                                    0,
1238                                                    SectionKind::getReadOnly());
1239     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1240     assert(sh_link && ".symtab not found");
1241
1242     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1243     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1244     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1245
1246     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1247                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1248                                                  SectionKind::getReadOnly());
1249     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1250     break;
1251   }
1252
1253   case ELF::SHT_SYMTAB:
1254   case ELF::SHT_DYNSYM:
1255     sh_link = StringTableIndex;
1256     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1257     break;
1258
1259   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1260     sh_link = SymbolTableIndex;
1261     break;
1262
1263   case ELF::SHT_PROGBITS:
1264   case ELF::SHT_STRTAB:
1265   case ELF::SHT_NOBITS:
1266   case ELF::SHT_NULL:
1267   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1268     // Nothing to do.
1269     break;
1270
1271   case ELF::SHT_GROUP: {
1272     sh_link = SymbolTableIndex;
1273     sh_info = GroupSymbolIndex;
1274     break;
1275   }
1276
1277   default:
1278     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1279     break;
1280   }
1281
1282   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1283                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1284                    Alignment, Section.getEntrySize());
1285 }
1286
1287 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1288                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1289   GroupMapTy GroupMap;
1290   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1291   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1292                       RevGroupMap);
1293
1294   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1295
1296   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1297
1298   // Compute symbol table information.
1299   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1300
1301   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1302                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1303                          SectionIndexMap);
1304
1305   // Update to include the metadata sections.
1306   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1307
1308   // Add 1 for the null section.
1309   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1310   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1311   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1312   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1313
1314   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1315   Sections.resize(NumSections);
1316
1317   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1318          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1319     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1320     Sections[p.second] = p.first;
1321   }
1322
1323   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1324     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1325     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1326
1327     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1328
1329     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1330     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1331
1332     FileOff += Size;
1333   }
1334
1335   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1336
1337   // Write out the ELF header ...
1338   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1339
1340   FileOff = HeaderSize;
1341
1342   // ... then all of the sections ...
1343   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1344
1345   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1346     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1347     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1348
1349     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1350     WriteZeros(Padding);
1351     FileOff += Padding;
1352
1353     // Remember the offset into the file for this section.
1354     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1355
1356     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1357
1358     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1359   }
1360
1361   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1362   WriteZeros(Padding);
1363   FileOff += Padding;
1364
1365   // ... and then the section header table.
1366   // Should we align the section header table?
1367   //
1368   // Null section first.
1369   uint64_t FirstSectionSize =
1370     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1371   uint32_t FirstSectionLink =
1372     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1373   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1374
1375   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1376     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1377     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1378     uint32_t GroupSymbolIndex;
1379     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1380       GroupSymbolIndex = 0;
1381     else
1382       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1383
1384     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1385                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1386                  SD.getAlignment(), Section);
1387   }
1388 }
1389
1390 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1391                                             bool Is64Bit,
1392                                             Triple::OSType OSType,
1393                                             uint16_t EMachine,
1394                                             bool IsLittleEndian,
1395                                             bool HasRelocationAddend) {
1396   switch (EMachine) {
1397     case ELF::EM_386:
1398     case ELF::EM_X86_64:
1399       return new X86ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1400                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1401     case ELF::EM_ARM:
1402       return new ARMELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1403                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1404     case ELF::EM_MBLAZE:
1405       return new MBlazeELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1406                                        HasRelocationAddend, OSType); break;
1407     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1408   }
1409 }
1410
1411
1412 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1413 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1414
1415 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1416                                        bool _IsLittleEndian,
1417                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1418                                        Triple::OSType _OSType)
1419   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1420                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1421 {}
1422
1423 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1424 {}
1425
1426 void ARMELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1427                                           const MCAsmLayout &Layout,
1428                                           const MCFragment *Fragment,
1429                                           const MCFixup &Fixup,
1430                                           MCValue Target,
1431                                           uint64_t &FixedValue) {
1432   assert(0 && "ARMELFObjectWriter::RecordRelocation() unimplemented");
1433 }
1434
1435 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1436
1437 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1438                                              bool _IsLittleEndian,
1439                                              uint16_t _EMachine,
1440                                              bool _HasRelocationAddend,
1441                                              Triple::OSType _OSType)
1442   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1443                     _HasRelocationAddend, _OSType) {
1444 }
1445
1446 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1447 }
1448
1449 void MBlazeELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1450                                              const MCAsmLayout &Layout,
1451                                              const MCFragment *Fragment,
1452                                              const MCFixup &Fixup,
1453                                              MCValue Target,
1454                                              uint64_t &FixedValue) {
1455   int64_t Addend = 0;
1456   int Index = 0;
1457   int64_t Value = Target.getConstant();
1458   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1459   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1460   const MCSymbol *RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1461
1462   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1463   if (!Target.isAbsolute()) {
1464     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1465       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1466       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1467       IsPCRel = true;
1468       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1469
1470       // Offset of the symbol in the section
1471       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1472
1473       // Ofeset of the relocation in the section
1474       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1475       Value += b - a;
1476     }
1477
1478     if (!RelocSymbol) {
1479       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1480       MCFragment *F = SD.getFragment();
1481
1482       Index = F->getParent()->getOrdinal();
1483
1484       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1485       // Offset of the symbol in the section
1486       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1487     } else {
1488       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1489         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1490       else
1491         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1492       Index = -1;
1493     }
1494     Addend = Value;
1495   }
1496
1497   FixedValue = Value;
1498
1499   // determine the type of the relocation
1500   unsigned Type;
1501   if (IsPCRel) {
1502     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1503     default:
1504       llvm_unreachable("Unimplemented");
1505     case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
1506       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1507       break;
1508     case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
1509       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1510       break;
1511     }
1512   } else {
1513     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1514     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1515     case FK_Data_4:
1516       Type = (RelocSymbol || Addend !=0) ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1517                                          : ELF::R_MICROBLAZE_64;
1518       break;
1519     case FK_Data_2:
1520       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1521       break;
1522     }
1523   }
1524
1525   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
1526   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1527     NeedsGOT = true;
1528
1529   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1530     Fixup.getOffset();
1531
1532   if (! HasRelocationAddend) Addend = 0;
1533   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1534   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1535 }
1536
1537 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1538
1539
1540 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1541                                        bool _IsLittleEndian,
1542                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1543                                        Triple::OSType _OSType)
1544   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1545                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1546 {}
1547
1548 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1549 {}
1550
1551 void X86ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1552                                        const MCAsmLayout &Layout,
1553                                        const MCFragment *Fragment,
1554                                        const MCFixup &Fixup,
1555                                        MCValue Target,
1556                                        uint64_t &FixedValue) {
1557   int64_t Addend = 0;
1558   int Index = 0;
1559   int64_t Value = Target.getConstant();
1560   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
1561
1562   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1563   if (!Target.isAbsolute()) {
1564     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1565     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1566     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1567
1568     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1569       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1570       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1571       IsPCRel = true;
1572       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1573
1574       // Offset of the symbol in the section
1575       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1576
1577       // Ofeset of the relocation in the section
1578       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1579       Value += b - a;
1580     }
1581
1582     if (!RelocSymbol) {
1583       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1584       MCFragment *F = SD.getFragment();
1585
1586       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
1587
1588       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1589       // Offset of the symbol in the section
1590       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1591     } else {
1592       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1593         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1594       else
1595         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1596       Index = -1;
1597     }
1598     Addend = Value;
1599     // Compensate for the addend on i386.
1600     if (Is64Bit)
1601       Value = 0;
1602   }
1603
1604   FixedValue = Value;
1605
1606   // determine the type of the relocation
1607
1608   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1609     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1610   unsigned Type;
1611   if (Is64Bit) {
1612     if (IsPCRel) {
1613       switch (Modifier) {
1614       default:
1615         llvm_unreachable("Unimplemented");
1616       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1617         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1618         break;
1619       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1620         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1621         break;
1622       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1623         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1624         break;
1625       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1626         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1627         break;
1628       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1629         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1630         break;
1631       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1632         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1633         break;
1634       }
1635     } else {
1636       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1637       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1638       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1639       case X86::reloc_signed_4byte:
1640       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1641         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1642         switch (Modifier) {
1643         default:
1644           llvm_unreachable("Unimplemented");
1645         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1646           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1647           break;
1648         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1649           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1650           break;
1651         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1652           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1653           break;
1654         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1655           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1656           break;
1657         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1658           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1659           break;
1660         }
1661         break;
1662       case FK_Data_4:
1663         Type = ELF::R_X86_64_32;
1664         break;
1665       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1666       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1667       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1668       }
1669     }
1670   } else {
1671     if (IsPCRel) {
1672       switch (Modifier) {
1673       default:
1674         llvm_unreachable("Unimplemented");
1675       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1676         Type = ELF::R_386_PC32;
1677         break;
1678       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1679         Type = ELF::R_386_PLT32;
1680         break;
1681       }
1682     } else {
1683       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1684       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1685
1686       case X86::reloc_global_offset_table:
1687         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1688         break;
1689
1690       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1691       // instead?
1692       case X86::reloc_signed_4byte:
1693       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1694       case FK_Data_4:
1695         switch (Modifier) {
1696         default:
1697           llvm_unreachable("Unimplemented");
1698         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1699           Type = ELF::R_386_32;
1700           break;
1701         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1702           Type = ELF::R_386_GOT32;
1703           break;
1704         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1705           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1706           break;
1707         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1708           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1709           break;
1710         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1711           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1712           break;
1713         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1714           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1715           break;
1716         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1717           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1718           break;
1719         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1720           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1721           break;
1722         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1723           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1724           break;
1725         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1726           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1727           break;
1728         }
1729         break;
1730       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1731       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1732       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1733       }
1734     }
1735   }
1736
1737   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1738     NeedsGOT = true;
1739
1740
1741   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1742     Fixup.getOffset();
1743
1744   if (! HasRelocationAddend) Addend = 0;
1745   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1746   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1747 }