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/MC/ELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  18 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  22 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  24 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  26 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  27 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  30 #include "llvm/Support/ELF.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  32
  33 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  34
  35 #include <vector>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
  39   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
  40   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
  41          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
  42          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
  43          Type == ELF::STT_TLS);
  44   return Type;
  45 }
  46
  47 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
  48   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
  49   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  50          Binding == ELF::STB_WEAK);
  51   return Binding;
  52 }
  53
  54 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
  55   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  56          Binding == ELF::STB_WEAK);
  57   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
  58   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
  59 }
  60
  61 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
  62   unsigned Visibility =
  63     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
  64   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
  65          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
  66   return Visibility;
  67 }
  68
  69 static bool isFixupKindX86PCRel(unsigned Kind) {
  70   switch (Kind) {
  71   default:
  72     return false;
  73   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  74   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  75   case X86::reloc_riprel_4byte:
  76   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  77     return true;
  78   }
  79 }
  80
  81 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  82   switch (Variant) {
  83   default:
  84     return false;
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  86   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  87   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  88   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  89   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  90   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  91   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  92   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  93   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  94   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  95   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  96   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  97     return true;
  98   }
  99 }
 100
 101 namespace {
 102
 103   class ELFObjectWriterImpl {
 104     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
 105       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
 106         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
 107     }*/
 108
 109
 110     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 111     /// on symbols.
 112     struct ELFSymbolData {
 113       MCSymbolData *SymbolData;
 114       uint64_t StringIndex;
 115       uint32_t SectionIndex;
 116
 117       // Support lexicographic sorting.
 118       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
 119         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 120           return true;
 121         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 122           return false;
 123         return SymbolData->getSymbol().getName() <
 124                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 125       }
 126     };
 127
 128     /// @name Relocation Data
 129     /// @{
 130
 131     struct ELFRelocationEntry {
 132       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
 133       uint64_t r_offset;
 134       int Index;
 135       unsigned Type;
 136       const MCSymbol *Symbol;
 137       uint64_t r_addend;
 138
 139       // Support lexicographic sorting.
 140       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
 141         return RE.r_offset < r_offset;
 142       }
 143     };
 144
 145     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
 146     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
 147     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
 148
 149     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 150                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
 151     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
 152
 153     /// @}
 154     /// @name Symbol Table Data
 155     /// @{
 156
 157     SmallString<256> StringTable;
 158     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 159     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 160     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 161
 162     /// @}
 163
 164     int NumRegularSections;
 165
 166     bool NeedsGOT;
 167
 168     bool NeedsSymtabShndx;
 169
 170     ELFObjectWriter *Writer;
 171
 172     raw_ostream &OS;
 173
 174     unsigned Is64Bit : 1;
 175
 176     bool HasRelocationAddend;
 177
 178     Triple::OSType OSType;
 179
 180     uint16_t EMachine;
 181
 182     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 183     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 184     // This holds the .strtab section index.
 185     unsigned StringTableIndex;
 186     // This holds the .symtab section index.
 187     unsigned SymbolTableIndex;
 188
 189     unsigned ShstrtabIndex;
 190
 191   public:
 192     ELFObjectWriterImpl(ELFObjectWriter *_Writer, bool _Is64Bit,
 193                         uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
 194                         Triple::OSType _OSType)
 195       : NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false), Writer(_Writer),
 196         OS(Writer->getStream()),
 197         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
 198         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
 199     }
 200
 201     void Write8(uint8_t Value) { Writer->Write8(Value); }
 202     void Write16(uint16_t Value) { Writer->Write16(Value); }
 203     void Write32(uint32_t Value) { Writer->Write32(Value); }
 204     //void Write64(uint64_t Value) { Writer->Write64(Value); }
 205     void WriteZeros(unsigned N) { Writer->WriteZeros(N); }
 206     //void WriteBytes(StringRef Str, unsigned ZeroFillSize = 0) {
 207     //  Writer->WriteBytes(Str, ZeroFillSize);
 208     //}
 209
 210     void WriteWord(uint64_t W) {
 211       if (Is64Bit)
 212         Writer->Write64(W);
 213       else
 214         Writer->Write32(W);
 215     }
 216
 217     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 218       buf[0] = char(Value >> 0);
 219       buf[1] = char(Value >> 8);
 220     }
 221
 222     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 223       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 224       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 225     }
 226
 227     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 228       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 229       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 230     }
 231
 232     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 233       buf[0] = char(Value >> 8);
 234       buf[1] = char(Value >> 0);
 235     }
 236
 237     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 238       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 239       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 240     }
 241
 242     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 243       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 244       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 245     }
 246
 247     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 248       char buf[1];
 249       buf[0] = Value;
 250       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 251     }
 252
 253     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 254       char buf[2];
 255       if (Writer->isLittleEndian())
 256         StringLE16(buf, Value);
 257       else
 258         StringBE16(buf, Value);
 259       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 260     }
 261
 262     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 263       char buf[4];
 264       if (Writer->isLittleEndian())
 265         StringLE32(buf, Value);
 266       else
 267         StringBE32(buf, Value);
 268       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 269     }
 270
 271     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 272       char buf[8];
 273       if (Writer->isLittleEndian())
 274         StringLE64(buf, Value);
 275       else
 276         StringBE64(buf, Value);
 277       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 278     }
 279
 280     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
 281
 282     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 283                           uint64_t name, uint8_t info,
 284                           uint64_t value, uint64_t size,
 285                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 286                           bool Reserved);
 287
 288     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 289                      ELFSymbolData &MSD,
 290                      const MCAsmLayout &Layout);
 291
 292     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 293     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 294                           const MCAssembler &Asm,
 295                           const MCAsmLayout &Layout,
 296                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 297
 298     void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 299                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 300                           MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 301
 302     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 303                                          const MCSymbol *S);
 304
 305     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 306     ///
 307     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 308     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 309     /// string table.
 310     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 311                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 312
 313     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 314                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 315
 316     void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 317                          const MCSectionData &SD);
 318
 319     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
 320       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 321              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 322         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
 323       }
 324     }
 325
 326     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 327                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 328
 329     void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
 330
 331     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 332                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 333                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 334                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 335
 336     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
 337                                   const MCSectionData *SD);
 338
 339     bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
 340                               const MCValue Target,
 341                               bool IsPCRel,
 342                               const MCFragment *DF) const;
 343
 344     void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 345   };
 346
 347 }
 348
 349 // Emit the ELF header.
 350 void ELFObjectWriterImpl::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 351                                       unsigned NumberOfSections) {
 352   // ELF Header
 353   // ----------
 354   //
 355   // Note
 356   // ----
 357   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 358   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 359
 360   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 361   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 362   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 363   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 364
 365   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 366
 367   // e_ident[EI_DATA]
 368   Write8(Writer->isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 369
 370   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 371   // e_ident[EI_OSABI]
 372   switch (OSType) {
 373     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
 374     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
 375     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
 376   }
 377   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 378
 379   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 380
 381   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 382
 383   Write16(EMachine); // e_machine = target
 384
 385   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 386   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 387   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 388   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 389             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 390
 391   // FIXME: Make this configurable.
 392   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
 393
 394   // e_ehsize = ELF header size
 395   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 396
 397   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 398   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 399
 400   // e_shentsize = Section header entry size
 401   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 402
 403   // e_shnum     = # of section header ents
 404   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 405     Write16(0);
 406   else
 407     Write16(NumberOfSections);
 408
 409   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 410   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 411     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 412   else
 413     Write16(ShstrtabIndex);
 414 }
 415
 416 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 417                                            MCDataFragment *ShndxF,
 418                                            uint64_t name,
 419                                            uint8_t info, uint64_t value,
 420                                            uint64_t size, uint8_t other,
 421                                            uint32_t shndx,
 422                                            bool Reserved) {
 423   if (ShndxF) {
 424     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 425       String32(*ShndxF, shndx);
 426     else
 427       String32(*ShndxF, 0);
 428   }
 429
 430   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 431     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 432
 433   if (Is64Bit) {
 434     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 435     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 436     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 437     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 438     String64(*SymtabF, value); // st_value
 439     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 440   } else {
 441     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 442     String32(*SymtabF, value); // st_value
 443     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 444     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 445     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 446     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 447   }
 448 }
 449
 450 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
 451   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 452     return Data.getCommonAlignment();
 453
 454   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 455   if (!Symbol.isInSection())
 456     return 0;
 457
 458   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
 459     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
 460       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
 461
 462   return 0;
 463 }
 464
 465 static const MCSymbol &AliasedSymbol(const MCSymbol &Symbol) {
 466   const MCSymbol *S = &Symbol;
 467   while (S->isVariable()) {
 468     const MCExpr *Value = S->getVariableValue();
 469     if (Value->getKind() != MCExpr::SymbolRef)
 470       return *S;
 471     const MCSymbolRefExpr *Ref = static_cast<const MCSymbolRefExpr*>(Value);
 472     S = &Ref->getSymbol();
 473   }
 474   return *S;
 475 }
 476
 477 void ELFObjectWriterImpl::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 478   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 479   // versions declared with @@@ to be renamed.
 480
 481   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 482          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 483     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 484     const MCSymbol &Symbol = AliasedSymbol(Alias);
 485     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 486
 487     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 488     // are able to set it.
 489     if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable()) {
 490       if (GetBinding(SD) == ELF::STB_LOCAL) {
 491         SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 492         SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 493       }
 494     }
 495
 496     // Not an alias.
 497     if (&Symbol == &Alias)
 498       continue;
 499
 500     StringRef AliasName = Alias.getName();
 501     size_t Pos = AliasName.find('@');
 502     if (Pos == StringRef::npos)
 503       continue;
 504
 505     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 506     // This is the first place we are able to copy this information.
 507     it->setExternal(SD.isExternal());
 508     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
 509
 510     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 511     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 512       continue;
 513
 514     // FIXME: produce a better error message.
 515     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 516         !Rest.startswith("@@@"))
 517       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 518
 519     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 520   }
 521 }
 522
 523 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 524                                       MCDataFragment *ShndxF,
 525                                       ELFSymbolData &MSD,
 526                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 527   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 528   MCSymbolData &Data =
 529     Layout.getAssembler().getSymbolData(AliasedSymbol(OrigData.getSymbol()));
 530
 531   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 532     Data.getSymbol().isVariable();
 533
 534   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
 535   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
 536   uint8_t Type = GetType(Data);
 537
 538   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 539   uint8_t Other = Visibility;
 540
 541   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 542   uint64_t Size = 0;
 543   const MCExpr *ESize;
 544
 545   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 546
 547   ESize = Data.getSize();
 548   if (Data.getSize()) {
 549     MCValue Res;
 550     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
 551       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
 552
 553       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
 554         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
 555         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
 556         Size = Res.getConstant();
 557       }
 558     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
 559       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
 560     } else {
 561       assert(0 && "Unsupported size expression");
 562     }
 563   }
 564
 565   // Write out the symbol table entry
 566   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 567                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 568 }
 569
 570 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 571                                            MCDataFragment *ShndxF,
 572                                            const MCAssembler &Asm,
 573                                            const MCAsmLayout &Layout,
 574                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 575   // The string table must be emitted first because we need the index
 576   // into the string table for all the symbol names.
 577   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 578
 579   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 580
 581   // The first entry is the undefined symbol entry.
 582   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 583
 584   // Write the symbol table entries.
 585   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 586   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 587     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 588     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 589   }
 590
 591   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 592   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 593        ++i) {
 594     const MCSectionELF &Section =
 595       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 596     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 597         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 598         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 599         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
 600       continue;
 601     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 602                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
 603     LastLocalSymbolIndex++;
 604   }
 605
 606   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 607     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 608     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 609     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 610             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 611            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 612     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 613     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 614       LastLocalSymbolIndex++;
 615   }
 616
 617   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 618     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 619     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 620     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 621     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 622       LastLocalSymbolIndex++;
 623   }
 624 }
 625
 626 static bool ShouldRelocOnSymbol(const MCSymbolData &SD,
 627                                 const MCValue &Target,
 628                                 const MCFragment &F) {
 629   const MCSymbol &Symbol = SD.getSymbol();
 630   if (Symbol.isUndefined())
 631     return true;
 632
 633   const MCSectionELF &Section =
 634     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
 635
 636   if (SD.isExternal())
 637     return true;
 638
 639   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 640   const MCSectionELF &Sec2 =
 641     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 642
 643   if (Section.getKind().isBSS())
 644     return false;
 645
 646   if (&Sec2 != &Section &&
 647       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 648        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 649        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF))
 650     return true;
 651
 652   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE)
 653     return Target.getConstant() != 0;
 654
 655   return false;
 656 }
 657
 658 // FIXME: this is currently X86/X86_64 only
 659 void ELFObjectWriterImpl::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 660                                            const MCAsmLayout &Layout,
 661                                            const MCFragment *Fragment,
 662                                            const MCFixup &Fixup,
 663                                            MCValue Target,
 664                                            uint64_t &FixedValue) {
 665   int64_t Addend = 0;
 666   int Index = 0;
 667   int64_t Value = Target.getConstant();
 668   const MCSymbol *Symbol = 0;
 669   const MCSymbol *Renamed = 0;
 670
 671   bool IsPCRel = isFixupKindX86PCRel(Fixup.getKind());
 672   if (!Target.isAbsolute()) {
 673     Symbol = &AliasedSymbol(Target.getSymA()->getSymbol());
 674     Renamed = Renames.lookup(Symbol);
 675     if (!Renamed)
 676       Renamed = &Target.getSymA()->getSymbol();
 677     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
 678     MCFragment *F = SD.getFragment();
 679
 680     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 681       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 682       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 683       IsPCRel = true;
 684       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
 685
 686       // Offset of the symbol in the section
 687       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
 688
 689       // Ofeset of the relocation in the section
 690       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 691       Value += b - a;
 692     }
 693
 694     // Check that this case has already been fully resolved before we get
 695     // here.
 696     if (Symbol->isDefined() && !SD.isExternal() &&
 697         IsPCRel &&
 698         &Fragment->getParent()->getSection() == &Symbol->getSection()) {
 699       llvm_unreachable("We don't need a relocation in this case.");
 700       return;
 701     }
 702
 703     bool RelocOnSymbol = ShouldRelocOnSymbol(SD, Target, *Fragment);
 704     if (!RelocOnSymbol) {
 705       Index = F->getParent()->getOrdinal();
 706
 707       MCSectionData *FSD = F->getParent();
 708       // Offset of the symbol in the section
 709       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
 710     } else {
 711       UsedInReloc.insert(Renamed);
 712       MCSymbolData &RenamedSD = Asm.getSymbolData(*Renamed);
 713       if (RenamedSD.getFlags() & ELF_Other_Weakref) {
 714         WeakrefUsedInReloc.insert(Symbol);
 715       }
 716       Index = -1;
 717     }
 718     Addend = Value;
 719     // Compensate for the addend on i386.
 720     if (Is64Bit)
 721       Value = 0;
 722   }
 723
 724   FixedValue = Value;
 725
 726   // determine the type of the relocation
 727
 728   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 729   unsigned Type;
 730   if (Is64Bit) {
 731     if (IsPCRel) {
 732       switch (Modifier) {
 733       default:
 734         llvm_unreachable("Unimplemented");
 735       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 736         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
 737         break;
 738       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 739         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
 740         break;
 741       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 742         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 743         break;
 744       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 745         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
 746         break;
 747       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 748         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
 749         break;
 750       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 751         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
 752         break;
 753       }
 754     } else {
 755       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 756       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 757       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
 758       case X86::reloc_signed_4byte:
 759       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 760         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
 761         switch (Modifier) {
 762         default:
 763           llvm_unreachable("Unimplemented");
 764         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 765           Type = ELF::R_X86_64_32S;
 766           break;
 767         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 768           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
 769           break;
 770         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 771           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 772           break;
 773         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 774           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
 775           break;
 776         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 777           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
 778           break;
 779         }
 780         break;
 781       case FK_Data_4:
 782         Type = ELF::R_X86_64_32;
 783         break;
 784       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
 785       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 786       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
 787       }
 788     }
 789   } else {
 790     if (IsPCRel) {
 791       switch (Modifier) {
 792       default:
 793         llvm_unreachable("Unimplemented");
 794       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 795         Type = ELF::R_386_PC32;
 796         break;
 797       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 798         Type = ELF::R_386_PLT32;
 799         break;
 800       }
 801     } else {
 802       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 803       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 804
 805       case X86::reloc_global_offset_table:
 806         Type = ELF::R_386_GOTPC;
 807         break;
 808
 809       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
 810       // instead?
 811       case X86::reloc_signed_4byte:
 812       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 813       case FK_Data_4:
 814         switch (Modifier) {
 815         default:
 816           llvm_unreachable("Unimplemented");
 817         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 818           Type = ELF::R_386_32;
 819           break;
 820         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 821           Type = ELF::R_386_GOT32;
 822           break;
 823         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 824           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
 825           break;
 826         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 827           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
 828           break;
 829         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 830           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
 831           break;
 832         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 833           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
 834           break;
 835         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 836           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
 837           break;
 838         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 839           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
 840           break;
 841         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 842           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
 843           break;
 844         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 845           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
 846           break;
 847         }
 848         break;
 849       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
 850       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 851       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
 852       }
 853     }
 854   }
 855
 856   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 857     NeedsGOT = true;
 858
 859   ELFRelocationEntry ERE;
 860
 861   ERE.Index = Index;
 862   ERE.Type = Type;
 863   ERE.Symbol = Renamed;
 864
 865   ERE.r_offset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 866
 867   if (HasRelocationAddend)
 868     ERE.r_addend = Addend;
 869   else
 870     ERE.r_addend = 0; // Silence compiler warning.
 871
 872   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 873 }
 874
 875 uint64_t
 876 ELFObjectWriterImpl::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 877                                                  const MCSymbol *S) {
 878   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 879
 880   // Local symbol.
 881   if (!SD.isExternal() && !S->isUndefined())
 882     return SD.getIndex() + /* empty symbol */ 1;
 883
 884   // External or undefined symbol.
 885   return SD.getIndex() + NumRegularSections + /* empty symbol */ 1;
 886 }
 887
 888 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
 889                        bool Used, bool Renamed) {
 890   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 891     return false;
 892
 893   if (Used)
 894     return true;
 895
 896   if (Renamed)
 897     return false;
 898
 899   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 900
 901   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 902     return true;
 903
 904   const MCSymbol &A = AliasedSymbol(Symbol);
 905   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
 906     return false;
 907
 908   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 909     return false;
 910
 911   if (Symbol.isTemporary())
 912     return false;
 913
 914   return true;
 915 }
 916
 917 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data) {
 918   if (Data.isExternal())
 919     return false;
 920
 921   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 922   if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable())
 923     return false;
 924
 925   return true;
 926 }
 927
 928 void ELFObjectWriterImpl::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 929                                           SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 930   unsigned Index = 1;
 931   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 932          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 933     const MCSectionELF &Section =
 934       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 935     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 936   }
 937 }
 938
 939 void ELFObjectWriterImpl::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 940                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 941   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 942   if (NeedsGOT) {
 943     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 944     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 945     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 946     Data.setExternal(true);
 947     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 948   }
 949
 950   // Build section lookup table.
 951   NumRegularSections = Asm.size();
 952
 953   // Index 0 is always the empty string.
 954   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 955   StringTable += '\x00';
 956
 957   // Add the data for the symbols.
 958   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 959          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 960     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 961
 962     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 963     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 964     if (!isInSymtab(Asm, *it, Used || WeakrefUsed,
 965                     Renames.count(&Symbol)))
 966       continue;
 967
 968     ELFSymbolData MSD;
 969     MSD.SymbolData = it;
 970     bool Local = isLocal(*it);
 971     const MCSymbol &RefSymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 972
 973     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 974       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 975
 976     if (it->isCommon()) {
 977       assert(!Local);
 978       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 979     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 980       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 981     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 982       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 983     } else {
 984       const MCSectionELF &Section =
 985         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 986       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 987       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 988         NeedsSymtabShndx = true;
 989       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 990     }
 991
 992     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 993     // @@ in defined ones.
 994     StringRef Name = Symbol.getName();
 995     size_t Pos = Name.find("@@@");
 996     std::string FinalName;
 997     if (Pos != StringRef::npos) {
 998       StringRef Prefix = Name.substr(0, Pos);
 999       unsigned n = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
1000       StringRef Suffix = Name.substr(Pos + n);
1001       FinalName = Prefix.str() + Suffix.str();
1002     } else {
1003       FinalName = Name.str();
1004     }
1005
1006     uint64_t &Entry = StringIndexMap[FinalName];
1007     if (!Entry) {
1008       Entry = StringTable.size();
1009       StringTable += FinalName;
1010       StringTable += '\x00';
1011     }
1012     MSD.StringIndex = Entry;
1013     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
1014       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
1015     else if (Local)
1016       LocalSymbolData.push_back(MSD);
1017     else
1018       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1019   }
1020
1021   // Symbols are required to be in lexicographic order.
1022   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
1023   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1024   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1025
1026   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
1027   // symbols with non-local bindings.
1028   unsigned Index = 0;
1029   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1030     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1031   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1032     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1033   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1034     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1035 }
1036
1037 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1038                                           const MCSectionData &SD) {
1039   if (!Relocations[&SD].empty()) {
1040     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1041     const MCSectionELF *RelaSection;
1042     const MCSectionELF &Section =
1043       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1044
1045     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1046     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
1047     RelaSectionName += SectionName;
1048
1049     unsigned EntrySize;
1050     if (HasRelocationAddend)
1051       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1052     else
1053       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1054
1055     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
1056                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1057                                     SectionKind::getReadOnly(),
1058                                     EntrySize);
1059
1060     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1061     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1062
1063     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1064
1065     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
1066
1067     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, RelaSD, Layout);
1068   }
1069 }
1070
1071 void ELFObjectWriterImpl::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1072                                            uint64_t Flags, uint64_t Address,
1073                                            uint64_t Offset, uint64_t Size,
1074                                            uint32_t Link, uint32_t Info,
1075                                            uint64_t Alignment,
1076                                            uint64_t EntrySize) {
1077   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1078   Write32(Type);        // sh_type
1079   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1080   WriteWord(Address);   // sh_addr
1081   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1082   WriteWord(Size);      // sh_size
1083   Write32(Link);        // sh_link
1084   Write32(Info);        // sh_info
1085   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1086   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1087 }
1088
1089 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1090                                                    MCDataFragment *F,
1091                                                    const MCSectionData *SD) {
1092   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1093   // sort by the r_offset just like gnu as does
1094   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1095
1096   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1097     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1098
1099     if (entry.Index < 0)
1100       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1101     else
1102       entry.Index += LocalSymbolData.size() + 1;
1103     if (Is64Bit) {
1104       String64(*F, entry.r_offset);
1105
1106       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1107       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1108       String64(*F, ERE64.r_info);
1109
1110       if (HasRelocationAddend)
1111         String64(*F, entry.r_addend);
1112     } else {
1113       String32(*F, entry.r_offset);
1114
1115       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1116       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1117       String32(*F, ERE32.r_info);
1118
1119       if (HasRelocationAddend)
1120         String32(*F, entry.r_addend);
1121     }
1122   }
1123 }
1124
1125 void ELFObjectWriterImpl::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1126                                                  MCAsmLayout &Layout,
1127                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1128   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1129   MCDataFragment *F;
1130
1131   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1132
1133   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1134   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1135     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1136                       SectionKind::getReadOnly(), false);
1137   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1138   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1139   ShstrtabIndex = Asm.size();
1140
1141   const MCSectionELF *SymtabSection =
1142     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1143                       SectionKind::getReadOnly(),
1144                       EntrySize);
1145   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1146   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1147   SymbolTableIndex = Asm.size();
1148
1149   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1150
1151   if (NeedsSymtabShndx) {
1152     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1153       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1154                         SectionKind::getReadOnly(), 4);
1155     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1156     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1157   }
1158
1159   const MCSection *StrtabSection;
1160   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1161                                     SectionKind::getReadOnly(), false);
1162   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1163   StrtabSD.setAlignment(1);
1164   StringTableIndex = Asm.size();
1165
1166   WriteRelocations(Asm, Layout);
1167
1168   // Symbol table
1169   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1170   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1171   if (NeedsSymtabShndx) {
1172     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1173     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, *SymtabShndxSD, Layout);
1174   }
1175   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1176   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, SymtabSD, Layout);
1177
1178   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1179   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1180   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, StrtabSD, Layout);
1181
1182   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1183
1184   // Section header string table.
1185   //
1186   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1187   // section 0.
1188   uint64_t Index = 1;
1189   F->getContents() += '\x00';
1190
1191   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1192          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1193     const MCSectionELF &Section =
1194       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1195     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1196
1197     // Remember the index into the string table so we can write it
1198     // into the sh_name field of the section header table.
1199     SectionStringTableIndex[&it->getSection()] = Index;
1200
1201     Index += Section.getSectionName().size() + 1;
1202     F->getContents() += Section.getSectionName();
1203     F->getContents() += '\x00';
1204   }
1205
1206   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, ShstrtabSD, Layout);
1207 }
1208
1209 bool ELFObjectWriterImpl::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1210                                                const MCValue Target,
1211                                                bool IsPCRel,
1212                                                const MCFragment *DF) const {
1213   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1214   // relative to.
1215   const MCSection *BaseSection = 0;
1216   if (IsPCRel) {
1217     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1218     assert(BaseSection);
1219   }
1220
1221   const MCSection *SectionA = 0;
1222   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1223   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1224     SymbolA = &A->getSymbol();
1225     SectionA = &SymbolA->getSection();
1226   }
1227
1228   const MCSection *SectionB = 0;
1229   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1230     SectionB = &B->getSymbol().getSection();
1231   }
1232
1233   if (!BaseSection)
1234     return SectionA == SectionB;
1235
1236   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1237   if (DataA.isExternal())
1238     return false;
1239
1240   return !SectionB && BaseSection == SectionA;
1241 }
1242
1243 void ELFObjectWriterImpl::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1244                                       const MCAsmLayout &Layout) {
1245   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1246
1247   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1248
1249   // Compute symbol table information.
1250   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap);
1251
1252   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1253                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1254                          SectionIndexMap);
1255
1256   // Add 1 for the null section.
1257   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1258   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1259   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1260   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1261
1262   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1263          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1264     const MCSectionData &SD = *it;
1265
1266     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1267
1268     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1269     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1270
1271     FileOff += Size;
1272   }
1273
1274   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1275
1276   // Write out the ELF header ...
1277   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1278
1279   FileOff = HeaderSize;
1280
1281   // ... then all of the sections ...
1282   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1283
1284   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1285          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1286     const MCSectionData &SD = *it;
1287
1288     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1289     WriteZeros(Padding);
1290     FileOff += Padding;
1291
1292     // Remember the offset into the file for this section.
1293     SectionOffsetMap[&it->getSection()] = FileOff;
1294
1295     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1296
1297     Asm.WriteSectionData(it, Layout, Writer);
1298   }
1299
1300   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1301   WriteZeros(Padding);
1302   FileOff += Padding;
1303
1304   // ... and then the section header table.
1305   // Should we align the section header table?
1306   //
1307   // Null section first.
1308   uint64_t FirstSectionSize =
1309     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1310   uint32_t FirstSectionLink =
1311     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1312   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1313
1314   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1315          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1316     const MCSectionData &SD = *it;
1317     const MCSectionELF &Section =
1318       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1319
1320     uint64_t sh_link = 0;
1321     uint64_t sh_info = 0;
1322
1323     switch(Section.getType()) {
1324     case ELF::SHT_DYNAMIC:
1325       sh_link = SectionStringTableIndex[&it->getSection()];
1326       sh_info = 0;
1327       break;
1328
1329     case ELF::SHT_REL:
1330     case ELF::SHT_RELA: {
1331       const MCSectionELF *SymtabSection;
1332       const MCSectionELF *InfoSection;
1333
1334       SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1335                                                      SectionKind::getReadOnly(),
1336                                                      false);
1337       sh_link = SectionIndexMap[SymtabSection];
1338
1339       // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1340       unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1341       StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1342
1343       InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1344                                                    ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1345                                                    SectionKind::getReadOnly(),
1346                                                    false);
1347       sh_info = SectionIndexMap[InfoSection];
1348       break;
1349     }
1350
1351     case ELF::SHT_SYMTAB:
1352     case ELF::SHT_DYNSYM:
1353       sh_link = StringTableIndex;
1354       sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1355       break;
1356
1357     case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1358       sh_link = SymbolTableIndex;
1359       break;
1360
1361     case ELF::SHT_PROGBITS:
1362     case ELF::SHT_STRTAB:
1363     case ELF::SHT_NOBITS:
1364     case ELF::SHT_NULL:
1365     case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1366       // Nothing to do.
1367       break;
1368
1369     default:
1370       assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1371       break;
1372     }
1373
1374     WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&it->getSection()],
1375                      Section.getType(), Section.getFlags(),
1376                      0,
1377                      SectionOffsetMap.lookup(&SD.getSection()),
1378                      Layout.getSectionSize(&SD), sh_link,
1379                      sh_info, SD.getAlignment(),
1380                      Section.getEntrySize());
1381   }
1382 }
1383
1384 ELFObjectWriter::ELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1385                                  bool Is64Bit,
1386                                  Triple::OSType OSType,
1387                                  uint16_t EMachine,
1388                                  bool IsLittleEndian,
1389                                  bool HasRelocationAddend)
1390   : MCObjectWriter(OS, IsLittleEndian)
1391 {
1392   Impl = new ELFObjectWriterImpl(this, Is64Bit, EMachine,
1393                                  HasRelocationAddend, OSType);
1394 }
1395
1396 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter() {
1397   delete (ELFObjectWriterImpl*) Impl;
1398 }
1399
1400 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1401   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->ExecutePostLayoutBinding(Asm);
1402 }
1403
1404 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1405                                        const MCAsmLayout &Layout,
1406                                        const MCFragment *Fragment,
1407                                        const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
1408                                        uint64_t &FixedValue) {
1409   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->RecordRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
1410                                                   Target, FixedValue);
1411 }
1412
1413 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1414                                            const MCValue Target,
1415                                            bool IsPCRel,
1416                                            const MCFragment *DF) const {
1417   return ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->IsFixupFullyResolved(Asm, Target,
1418                                                              IsPCRel, DF);
1419 }
1420
1421 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1422                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1423   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->WriteObject(Asm, Layout);
1424 }