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
  34 #include <vector>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
  38   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
  39   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
  40          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
  41          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
  42          Type == ELF::STT_TLS);
  43   return Type;
  44 }
  45
  46 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
  47   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
  48   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  49          Binding == ELF::STB_WEAK);
  50   return Binding;
  51 }
  52
  53 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
  54   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  55          Binding == ELF::STB_WEAK);
  56   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
  57   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
  58 }
  59
  60 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
  61   unsigned Visibility =
  62     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
  63   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
  64          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
  65   return Visibility;
  66 }
  67
  68 static bool isFixupKindX86PCRel(unsigned Kind) {
  69   switch (Kind) {
  70   default:
  71     return false;
  72   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  73   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  74   case X86::reloc_riprel_4byte:
  75   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  76     return true;
  77   }
  78 }
  79
  80 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  81   switch (Variant) {
  82   default:
  83     return false;
  84   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  86   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  87   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  88   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  89   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  90   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  91   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  92   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  93   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  94   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  95   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  96     return true;
  97   }
  98 }
  99
 100 namespace {
 101   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
 102   protected:
 103     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
 104       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
 105         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
 106     }*/
 107
 108
 109     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 110     /// on symbols.
 111     struct ELFSymbolData {
 112       MCSymbolData *SymbolData;
 113       uint64_t StringIndex;
 114       uint32_t SectionIndex;
 115
 116       // Support lexicographic sorting.
 117       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
 118         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 119           return true;
 120         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 121           return false;
 122         return SymbolData->getSymbol().getName() <
 123                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 124       }
 125     };
 126
 127     /// @name Relocation Data
 128     /// @{
 129
 130     struct ELFRelocationEntry {
 131       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
 132       uint64_t r_offset;
 133       int Index;
 134       unsigned Type;
 135       const MCSymbol *Symbol;
 136       uint64_t r_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
 370
 371   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
 372
 373   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
 374   public:
 375     ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
 376                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
 377                        Triple::OSType _OSType);
 378
 379     virtual ~ARMELFObjectWriter();
 380     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 381                                   const MCAsmLayout &Layout,
 382                                   const MCFragment *Fragment,
 383                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 384                                   uint64_t &FixedValue);
 385   };
 386 }
 387
 388 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 389 {}
 390
 391 // Emit the ELF header.
 392 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 393                                   unsigned NumberOfSections) {
 394   // ELF Header
 395   // ----------
 396   //
 397   // Note
 398   // ----
 399   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 400   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 401
 402   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 403   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 404   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 405   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 406
 407   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 408
 409   // e_ident[EI_DATA]
 410   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 411
 412   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 413   // e_ident[EI_OSABI]
 414   switch (OSType) {
 415     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
 416     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
 417     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
 418   }
 419   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 420
 421   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 422
 423   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 424
 425   Write16(EMachine); // e_machine = target
 426
 427   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 428   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 429   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 430   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 431             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 432
 433   // FIXME: Make this configurable.
 434   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
 435
 436   // e_ehsize = ELF header size
 437   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 438
 439   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 440   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 441
 442   // e_shentsize = Section header entry size
 443   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 444
 445   // e_shnum     = # of section header ents
 446   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 447     Write16(0);
 448   else
 449     Write16(NumberOfSections);
 450
 451   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 452   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 453     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 454   else
 455     Write16(ShstrtabIndex);
 456 }
 457
 458 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 459                                        MCDataFragment *ShndxF,
 460                                        uint64_t name,
 461                                        uint8_t info, uint64_t value,
 462                                        uint64_t size, uint8_t other,
 463                                        uint32_t shndx,
 464                                        bool Reserved) {
 465   if (ShndxF) {
 466     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 467       String32(*ShndxF, shndx);
 468     else
 469       String32(*ShndxF, 0);
 470   }
 471
 472   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 473     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 474
 475   if (Is64Bit) {
 476     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 477     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 478     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 479     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 480     String64(*SymtabF, value); // st_value
 481     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 482   } else {
 483     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 484     String32(*SymtabF, value); // st_value
 485     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 486     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 487     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 488     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 489   }
 490 }
 491
 492 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
 493   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 494     return Data.getCommonAlignment();
 495
 496   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 497   if (!Symbol.isInSection())
 498     return 0;
 499
 500   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
 501     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
 502       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
 503
 504   return 0;
 505 }
 506
 507 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 508   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 509   // versions declared with @@@ to be renamed.
 510
 511   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 512          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 513     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 514     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 515     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 516
 517     // Not an alias.
 518     if (&Symbol == &Alias)
 519       continue;
 520
 521     StringRef AliasName = Alias.getName();
 522     size_t Pos = AliasName.find('@');
 523     if (Pos == StringRef::npos)
 524       continue;
 525
 526     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 527     // This is the first place we are able to copy this information.
 528     it->setExternal(SD.isExternal());
 529     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
 530
 531     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 532     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 533       continue;
 534
 535     // FIXME: produce a better error message.
 536     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 537         !Rest.startswith("@@@"))
 538       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 539
 540     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 541   }
 542 }
 543
 544 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 545                                   MCDataFragment *ShndxF,
 546                                   ELFSymbolData &MSD,
 547                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 548   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 549   MCSymbolData &Data =
 550     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 551
 552   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 553     Data.getSymbol().isVariable();
 554
 555   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
 556   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
 557   uint8_t Type = GetType(Data);
 558
 559   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 560   uint8_t Other = Visibility;
 561
 562   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 563   uint64_t Size = 0;
 564   const MCExpr *ESize;
 565
 566   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 567
 568   ESize = Data.getSize();
 569   if (Data.getSize()) {
 570     MCValue Res;
 571     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
 572       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
 573
 574       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
 575         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
 576         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
 577         Size = Res.getConstant();
 578       }
 579     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
 580       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
 581     } else {
 582       assert(0 && "Unsupported size expression");
 583     }
 584   }
 585
 586   // Write out the symbol table entry
 587   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 588                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 589 }
 590
 591 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 592                                        MCDataFragment *ShndxF,
 593                                        const MCAssembler &Asm,
 594                                        const MCAsmLayout &Layout,
 595                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 596   // The string table must be emitted first because we need the index
 597   // into the string table for all the symbol names.
 598   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 599
 600   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 601
 602   // The first entry is the undefined symbol entry.
 603   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 604
 605   // Write the symbol table entries.
 606   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 607   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 608     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 609     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 610   }
 611
 612   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 613   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 614        ++i) {
 615     const MCSectionELF &Section =
 616       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 617     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 618         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 619         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 620         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
 621       continue;
 622     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 623                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
 624     LastLocalSymbolIndex++;
 625   }
 626
 627   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 628     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 629     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 630     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 631             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 632            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 633     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 634     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 635       LastLocalSymbolIndex++;
 636   }
 637
 638   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 639     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 640     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 641     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 642     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 643       LastLocalSymbolIndex++;
 644   }
 645 }
 646
 647 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 648                                                const MCValue &Target,
 649                                                const MCFragment &F) const {
 650   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 651   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 652   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 653   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 654
 655   if (ASymbol.isUndefined()) {
 656     if (Renamed)
 657       return Renamed;
 658     return &ASymbol;
 659   }
 660
 661   if (SD.isExternal()) {
 662     if (Renamed)
 663       return Renamed;
 664     return &Symbol;
 665   }
 666
 667   const MCSectionELF &Section =
 668     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 669
 670   if (Section.getKind().isBSS())
 671     return NULL;
 672
 673   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 674   const MCSectionELF &Sec2 =
 675     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 676
 677   if (&Sec2 != &Section &&
 678       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 679        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 680        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 681     if (Renamed)
 682       return Renamed;
 683     return &Symbol;
 684   }
 685
 686   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
 687     if (Target.getConstant() == 0)
 688       return NULL;
 689     if (Renamed)
 690       return Renamed;
 691     return &Symbol;
 692   }
 693
 694   return NULL;
 695 }
 696
 697
 698 uint64_t
 699 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 700                                              const MCSymbol *S) {
 701   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 702   return SD.getIndex();
 703 }
 704
 705 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
 706                        bool Used, bool Renamed) {
 707   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 708     return false;
 709
 710   if (Used)
 711     return true;
 712
 713   if (Renamed)
 714     return false;
 715
 716   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 717
 718   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 719     return true;
 720
 721   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 722   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
 723     return false;
 724
 725   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 726     return false;
 727
 728   if (Symbol.isTemporary())
 729     return false;
 730
 731   return true;
 732 }
 733
 734 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 735                     bool isUsedInReloc) {
 736   if (Data.isExternal())
 737     return false;
 738
 739   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 740   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 741
 742   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 743     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 744       return true;
 745
 746     return false;
 747   }
 748
 749   return true;
 750 }
 751
 752 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 753                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 754   unsigned Index = 1;
 755   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 756          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 757     const MCSectionELF &Section =
 758       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 759     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 760       continue;
 761     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 762   }
 763
 764   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 765          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 766     const MCSectionELF &Section =
 767       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 768     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
 769       continue;
 770     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 771   }
 772 }
 773
 774 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 775                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 776                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
 777   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 778   if (NeedsGOT) {
 779     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 780     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 781     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 782     Data.setExternal(true);
 783     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 784   }
 785
 786   // Build section lookup table.
 787   int NumRegularSections = Asm.size();
 788
 789   // Index 0 is always the empty string.
 790   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 791   StringTable += '\x00';
 792
 793   // Add the data for the symbols.
 794   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 795          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 796     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 797
 798     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 799     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 800     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 801
 802     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 803                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 804                     Renames.count(&Symbol)))
 805       continue;
 806
 807     ELFSymbolData MSD;
 808     MSD.SymbolData = it;
 809     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 810
 811     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 812     // are able to set it.
 813     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 814     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 815       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 816       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 817       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 818     }
 819
 820     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 821       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 822
 823     if (it->isCommon()) {
 824       assert(!Local);
 825       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 826     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 827       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 828     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 829       if (isSignature && !Used)
 830         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 831       else
 832         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 833     } else {
 834       const MCSectionELF &Section =
 835         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 836       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 837       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 838         NeedsSymtabShndx = true;
 839       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 840     }
 841
 842     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 843     // @@ in defined ones.
 844     StringRef Name = Symbol.getName();
 845     SmallString<32> Buf;
 846
 847     size_t Pos = Name.find("@@@");
 848     if (Pos != StringRef::npos) {
 849       Buf += Name.substr(0, Pos);
 850       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 851       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 852       Name = Buf;
 853     }
 854
 855     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 856     if (!Entry) {
 857       Entry = StringTable.size();
 858       StringTable += Name;
 859       StringTable += '\x00';
 860     }
 861     MSD.StringIndex = Entry;
 862     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 863       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 864     else if (Local)
 865       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 866     else
 867       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 868   }
 869
 870   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 871   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 872   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 873   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 874
 875   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 876   // symbols with non-local bindings.
 877   unsigned Index = 1;
 878   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 879     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 880
 881   Index += NumRegularSections;
 882
 883   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 884     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 885   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 886     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 887 }
 888
 889 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 890                                       const MCSectionData &SD) {
 891   if (!Relocations[&SD].empty()) {
 892     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 893     const MCSectionELF *RelaSection;
 894     const MCSectionELF &Section =
 895       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 896
 897     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 898     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
 899     RelaSectionName += SectionName;
 900
 901     unsigned EntrySize;
 902     if (HasRelocationAddend)
 903       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
 904     else
 905       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
 906
 907     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
 908                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
 909                                     SectionKind::getReadOnly(),
 910                                     EntrySize, "");
 911
 912     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
 913     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
 914
 915     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
 916
 917     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
 918
 919     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
 920   }
 921 }
 922
 923 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
 924                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
 925                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
 926                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
 927                                        uint64_t Alignment,
 928                                        uint64_t EntrySize) {
 929   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
 930   Write32(Type);        // sh_type
 931   WriteWord(Flags);     // sh_flags
 932   WriteWord(Address);   // sh_addr
 933   WriteWord(Offset);    // sh_offset
 934   WriteWord(Size);      // sh_size
 935   Write32(Link);        // sh_link
 936   Write32(Info);        // sh_info
 937   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
 938   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
 939 }
 940
 941 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 942                                                MCDataFragment *F,
 943                                                const MCSectionData *SD) {
 944   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
 945   // sort by the r_offset just like gnu as does
 946   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
 947
 948   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
 949     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
 950
 951     if (!entry.Index)
 952       ;
 953     else if (entry.Index < 0)
 954       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
 955     else
 956       entry.Index += LocalSymbolData.size();
 957     if (Is64Bit) {
 958       String64(*F, entry.r_offset);
 959
 960       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
 961       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 962       String64(*F, ERE64.r_info);
 963
 964       if (HasRelocationAddend)
 965         String64(*F, entry.r_addend);
 966     } else {
 967       String32(*F, entry.r_offset);
 968
 969       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
 970       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 971       String32(*F, ERE32.r_info);
 972
 973       if (HasRelocationAddend)
 974         String32(*F, entry.r_addend);
 975     }
 976   }
 977 }
 978
 979 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
 980                                              MCAsmLayout &Layout,
 981                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 982   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 983   MCDataFragment *F;
 984
 985   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
 986
 987   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
 988   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
 989     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
 990                       SectionKind::getReadOnly());
 991   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
 992   ShstrtabSD.setAlignment(1);
 993   ShstrtabIndex = Asm.size();
 994
 995   const MCSectionELF *SymtabSection =
 996     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
 997                       SectionKind::getReadOnly(),
 998                       EntrySize, "");
 999   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1000   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1001   SymbolTableIndex = Asm.size();
1002
1003   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1004
1005   if (NeedsSymtabShndx) {
1006     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1007       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1008                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1009     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1010     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1011   }
1012
1013   const MCSection *StrtabSection;
1014   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1015                                     SectionKind::getReadOnly());
1016   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1017   StrtabSD.setAlignment(1);
1018   StringTableIndex = Asm.size();
1019
1020   WriteRelocations(Asm, Layout);
1021
1022   // Symbol table
1023   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1024   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1025   if (NeedsSymtabShndx) {
1026     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1027     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1028   }
1029   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1030   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1031
1032   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1033   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1034   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1035
1036   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1037
1038   // Section header string table.
1039   //
1040   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1041   // section 0.
1042   uint64_t Index = 1;
1043   F->getContents() += '\x00';
1044
1045   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1046   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1047          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1048     const MCSectionELF &Section =
1049       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1050     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1051
1052     StringRef Name = Section.getSectionName();
1053     if (SecStringMap.count(Name)) {
1054       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1055       continue;
1056     }
1057     // Remember the index into the string table so we can write it
1058     // into the sh_name field of the section header table.
1059     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1060     SecStringMap[Name] = Index;
1061
1062     Index += Name.size() + 1;
1063     F->getContents() += Name;
1064     F->getContents() += '\x00';
1065   }
1066
1067   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1068 }
1069
1070 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1071                                            const MCValue Target,
1072                                            bool IsPCRel,
1073                                            const MCFragment *DF) const {
1074   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1075   // relative to.
1076   const MCSection *BaseSection = 0;
1077   if (IsPCRel) {
1078     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1079     assert(BaseSection);
1080   }
1081
1082   const MCSection *SectionA = 0;
1083   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1084   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1085     SymbolA = &A->getSymbol();
1086     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1087   }
1088
1089   const MCSection *SectionB = 0;
1090   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1091   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1092     SymbolB = &B->getSymbol();
1093     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1094   }
1095
1096   if (!BaseSection)
1097     return SectionA == SectionB;
1098
1099   if (SymbolB)
1100     return false;
1101
1102   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1103   if (!SymbolA)
1104     return false;
1105
1106   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1107   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1108   // break it.
1109   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1110   if (DataA.isExternal())
1111     return false;
1112
1113   return BaseSection == SectionA;
1114 }
1115
1116 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1117                                           MCAsmLayout &Layout,
1118                                           GroupMapTy &GroupMap,
1119                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1120   // Build the groups
1121   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1122        it != ie; ++it) {
1123     const MCSectionELF &Section =
1124       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1125     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1126       continue;
1127
1128     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1129     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1130     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1131     if (!Group) {
1132       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1133       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1134       Data.setAlignment(4);
1135       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1136       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1137     }
1138     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1139   }
1140
1141   // Add sections to the groups
1142   unsigned Index = 1;
1143   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1144   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1145        it != ie; ++it, ++Index) {
1146     const MCSectionELF &Section =
1147       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1148     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1149       continue;
1150     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1151     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1152     // FIXME: we could use the previous fragment
1153     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1154     String32(*F, NumGroups + Index);
1155   }
1156
1157   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1158          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1159     const MCSectionELF *Group = i->second;
1160     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1161     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1162   }
1163 }
1164
1165 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1166                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1167                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1168                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1169                                    uint64_t Alignment,
1170                                    const MCSectionELF &Section) {
1171   uint64_t sh_link = 0;
1172   uint64_t sh_info = 0;
1173
1174   switch(Section.getType()) {
1175   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1176     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1177     sh_info = 0;
1178     break;
1179
1180   case ELF::SHT_REL:
1181   case ELF::SHT_RELA: {
1182     const MCSectionELF *SymtabSection;
1183     const MCSectionELF *InfoSection;
1184     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1185                                                    0,
1186                                                    SectionKind::getReadOnly());
1187     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1188     assert(sh_link && ".symtab not found");
1189
1190     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1191     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1192     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1193
1194     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1195                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1196                                                  SectionKind::getReadOnly());
1197     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1198     break;
1199   }
1200
1201   case ELF::SHT_SYMTAB:
1202   case ELF::SHT_DYNSYM:
1203     sh_link = StringTableIndex;
1204     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1205     break;
1206
1207   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1208     sh_link = SymbolTableIndex;
1209     break;
1210
1211   case ELF::SHT_PROGBITS:
1212   case ELF::SHT_STRTAB:
1213   case ELF::SHT_NOBITS:
1214   case ELF::SHT_NULL:
1215   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1216     // Nothing to do.
1217     break;
1218
1219   case ELF::SHT_GROUP: {
1220     sh_link = SymbolTableIndex;
1221     sh_info = GroupSymbolIndex;
1222     break;
1223   }
1224
1225   default:
1226     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1227     break;
1228   }
1229
1230   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1231                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1232                    Alignment, Section.getEntrySize());
1233 }
1234
1235 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1236                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1237   GroupMapTy GroupMap;
1238   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1239   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1240                       RevGroupMap);
1241
1242   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1243
1244   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1245
1246   // Compute symbol table information.
1247   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1248
1249   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1250                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1251                          SectionIndexMap);
1252
1253   // Update to include the metadata sections.
1254   ComputeIndexMap(Asm, 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   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1263   Sections.resize(NumSections);
1264
1265   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1266          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1267     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1268     Sections[p.second] = p.first;
1269   }
1270
1271   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1272     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1273     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1274
1275     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1276
1277     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1278     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1279
1280     FileOff += Size;
1281   }
1282
1283   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1284
1285   // Write out the ELF header ...
1286   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1287
1288   FileOff = HeaderSize;
1289
1290   // ... then all of the sections ...
1291   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1292
1293   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1294     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1295     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1296
1297     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1298     WriteZeros(Padding);
1299     FileOff += Padding;
1300
1301     // Remember the offset into the file for this section.
1302     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1303
1304     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1305
1306     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1307   }
1308
1309   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1310   WriteZeros(Padding);
1311   FileOff += Padding;
1312
1313   // ... and then the section header table.
1314   // Should we align the section header table?
1315   //
1316   // Null section first.
1317   uint64_t FirstSectionSize =
1318     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1319   uint32_t FirstSectionLink =
1320     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1321   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1322
1323   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1324     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1325     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1326     uint32_t GroupSymbolIndex;
1327     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1328       GroupSymbolIndex = 0;
1329     else
1330       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1331
1332     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1333                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1334                  SD.getAlignment(), Section);
1335   }
1336 }
1337
1338 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1339                                             bool Is64Bit,
1340                                             Triple::OSType OSType,
1341                                             uint16_t EMachine,
1342                                             bool IsLittleEndian,
1343                                             bool HasRelocationAddend) {
1344   switch (EMachine) {
1345     case ELF::EM_386:
1346     case ELF::EM_X86_64:
1347       return new X86ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1348                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1349     case ELF::EM_ARM:
1350       return new ARMELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1351                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1352     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1353   }
1354 }
1355
1356
1357 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1358 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1359
1360 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1361                                        bool _IsLittleEndian,
1362                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1363                                        Triple::OSType _OSType)
1364   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1365                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1366 {}
1367
1368 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1369 {}
1370
1371 void ARMELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1372                                           const MCAsmLayout &Layout,
1373                                           const MCFragment *Fragment,
1374                                           const MCFixup &Fixup,
1375                                           MCValue Target,
1376                                           uint64_t &FixedValue) {
1377   assert(0 && "ARMELFObjectWriter::RecordRelocation() unimplemented");
1378 }
1379
1380
1381
1382 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1383
1384
1385 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1386                                        bool _IsLittleEndian,
1387                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1388                                        Triple::OSType _OSType)
1389   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1390                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1391 {}
1392
1393 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1394 {}
1395
1396 void X86ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1397                                        const MCAsmLayout &Layout,
1398                                        const MCFragment *Fragment,
1399                                        const MCFixup &Fixup,
1400                                        MCValue Target,
1401                                        uint64_t &FixedValue) {
1402   int64_t Addend = 0;
1403   int Index = 0;
1404   int64_t Value = Target.getConstant();
1405   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
1406
1407   bool IsPCRel = isFixupKindX86PCRel(Fixup.getKind());
1408   if (!Target.isAbsolute()) {
1409     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1410     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1411     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1412
1413     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1414       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1415       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1416       IsPCRel = true;
1417       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1418
1419       // Offset of the symbol in the section
1420       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1421
1422       // Ofeset of the relocation in the section
1423       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1424       Value += b - a;
1425     }
1426
1427     if (!RelocSymbol) {
1428       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1429       MCFragment *F = SD.getFragment();
1430
1431       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
1432
1433       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1434       // Offset of the symbol in the section
1435       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1436     } else {
1437       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1438         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1439       else
1440         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1441       Index = -1;
1442     }
1443     Addend = Value;
1444     // Compensate for the addend on i386.
1445     if (Is64Bit)
1446       Value = 0;
1447   }
1448
1449   FixedValue = Value;
1450
1451   // determine the type of the relocation
1452
1453   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1454     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1455   unsigned Type;
1456   if (Is64Bit) {
1457     if (IsPCRel) {
1458       switch (Modifier) {
1459       default:
1460         llvm_unreachable("Unimplemented");
1461       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1462         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1463         break;
1464       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1465         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1466         break;
1467       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1468         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1469         break;
1470       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1471         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1472         break;
1473       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1474         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1475         break;
1476       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1477         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1478         break;
1479       }
1480     } else {
1481       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1482       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1483       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1484       case X86::reloc_signed_4byte:
1485       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1486         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1487         switch (Modifier) {
1488         default:
1489           llvm_unreachable("Unimplemented");
1490         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1491           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1492           break;
1493         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1494           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1495           break;
1496         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1497           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1498           break;
1499         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1500           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1501           break;
1502         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1503           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1504           break;
1505         }
1506         break;
1507       case FK_Data_4:
1508         Type = ELF::R_X86_64_32;
1509         break;
1510       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1511       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1512       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1513       }
1514     }
1515   } else {
1516     if (IsPCRel) {
1517       switch (Modifier) {
1518       default:
1519         llvm_unreachable("Unimplemented");
1520       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1521         Type = ELF::R_386_PC32;
1522         break;
1523       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1524         Type = ELF::R_386_PLT32;
1525         break;
1526       }
1527     } else {
1528       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1529       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1530
1531       case X86::reloc_global_offset_table:
1532         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1533         break;
1534
1535       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1536       // instead?
1537       case X86::reloc_signed_4byte:
1538       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1539       case FK_Data_4:
1540         switch (Modifier) {
1541         default:
1542           llvm_unreachable("Unimplemented");
1543         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1544           Type = ELF::R_386_32;
1545           break;
1546         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1547           Type = ELF::R_386_GOT32;
1548           break;
1549         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1550           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1551           break;
1552         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1553           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1554           break;
1555         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1556           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1557           break;
1558         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1559           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1560           break;
1561         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1562           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1563           break;
1564         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1565           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1566           break;
1567         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1568           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1569           break;
1570         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1571           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1572           break;
1573         }
1574         break;
1575       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1576       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1577       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1578       }
1579     }
1580   }
1581
1582   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1583     NeedsGOT = true;
1584
1585   ELFRelocationEntry ERE;
1586
1587   ERE.Index = Index;
1588   ERE.Type = Type;
1589   ERE.Symbol = RelocSymbol;
1590
1591   ERE.r_offset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1592
1593   if (HasRelocationAddend)
1594     ERE.r_addend = Addend;
1595   else
1596     ERE.r_addend = 0; // Silence compiler warning.
1597
1598   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1599 }