Relocate with the symbol if the relocation is of kind NTPOFF.
[oota-llvm.git] / lib / MC / ELFObjectWriter.cpp
1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements ELF object file writer information.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
18 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
21 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
24 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
26 #include "llvm/MC/MCValue.h"
27 #include "llvm/Support/Debug.h"
28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
29 #include "llvm/Support/ELF.h"
30 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
31
32 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
33 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
34 #include "../Target/MBlaze/MBlazeFixupKinds.h"
35
36 #include <vector>
37 using namespace llvm;
38
39 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
40   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
41   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
42          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
43          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
44          Type == ELF::STT_TLS);
45   return Type;
46 }
47
48 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
49   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
50   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
51          Binding == ELF::STB_WEAK);
52   return Binding;
53 }
54
55 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
56   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
57          Binding == ELF::STB_WEAK);
58   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
59   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
60 }
61
62 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
63   unsigned Visibility =
64     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
65   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
66          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
67   return Visibility;
68 }
69
70
71 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
72   switch (Variant) {
73   default:
74     return false;
75   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
76   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
77   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
78   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
79   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
80   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
81   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
82   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
83   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
84   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
85   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
86   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
87     return true;
88   }
89 }
90
91 namespace {
92   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
93   protected:
94     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
95       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
96         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
97     }*/
98
99
100     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
101     /// on symbols.
102     struct ELFSymbolData {
103       MCSymbolData *SymbolData;
104       uint64_t StringIndex;
105       uint32_t SectionIndex;
106
107       // Support lexicographic sorting.
108       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
109         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
110           return true;
111         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
112           return false;
113         return SymbolData->getSymbol().getName() <
114                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
115       }
116     };
117
118     /// @name Relocation Data
119     /// @{
120
121     struct ELFRelocationEntry {
122       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
123       uint64_t r_offset;
124       int Index;
125       unsigned Type;
126       const MCSymbol *Symbol;
127       uint64_t r_addend;
128
129       ELFRelocationEntry()
130         : r_offset(0), Index(0), Type(0), Symbol(0), r_addend(0) {}
131
132       ELFRelocationEntry(uint64_t RelocOffset, int Idx,
133                          unsigned RelType, const MCSymbol *Sym,
134                          uint64_t Addend)
135         : r_offset(RelocOffset), Index(Idx), Type(RelType),
136           Symbol(Sym), r_addend(Addend) {}
137
138       // Support lexicographic sorting.
139       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
140         return RE.r_offset < r_offset;
141       }
142     };
143
144     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
145     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
146     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
147
148     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
149                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
150     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
151
152     /// @}
153     /// @name Symbol Table Data
154     /// @{
155
156     SmallString<256> StringTable;
157     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
158     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
159     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
160
161     /// @}
162
163     bool NeedsGOT;
164
165     bool NeedsSymtabShndx;
166
167     unsigned Is64Bit : 1;
168
169     bool HasRelocationAddend;
170
171     Triple::OSType OSType;
172
173     uint16_t EMachine;
174
175     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
176     unsigned LastLocalSymbolIndex;
177     // This holds the .strtab section index.
178     unsigned StringTableIndex;
179     // This holds the .symtab section index.
180     unsigned SymbolTableIndex;
181
182     unsigned ShstrtabIndex;
183
184
185     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
186                                   const MCValue &Target,
187                                   const MCFragment &F) const;
188
189   public:
190     ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
191                     uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
192                     Triple::OSType _OSType)
193       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
194         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false),
195         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
196         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
197     }
198
199     virtual ~ELFObjectWriter();
200
201     void WriteWord(uint64_t W) {
202       if (Is64Bit)
203         Write64(W);
204       else
205         Write32(W);
206     }
207
208     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
209       buf[0] = char(Value >> 0);
210       buf[1] = char(Value >> 8);
211     }
212
213     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
214       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
215       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
216     }
217
218     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
219       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
220       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
221     }
222
223     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
224       buf[0] = char(Value >> 8);
225       buf[1] = char(Value >> 0);
226     }
227
228     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
229       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
230       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
231     }
232
233     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
234       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
235       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
236     }
237
238     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
239       char buf[1];
240       buf[0] = Value;
241       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
242     }
243
244     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
245       char buf[2];
246       if (isLittleEndian())
247         StringLE16(buf, Value);
248       else
249         StringBE16(buf, Value);
250       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
251     }
252
253     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
254       char buf[4];
255       if (isLittleEndian())
256         StringLE32(buf, Value);
257       else
258         StringBE32(buf, Value);
259       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
260     }
261
262     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
263       char buf[8];
264       if (isLittleEndian())
265         StringLE64(buf, Value);
266       else
267         StringBE64(buf, Value);
268       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
269     }
270
271     virtual void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
272
273     virtual void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
274                           uint64_t name, uint8_t info,
275                           uint64_t value, uint64_t size,
276                           uint8_t other, uint32_t shndx,
277                           bool Reserved);
278
279     virtual void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
280                      ELFSymbolData &MSD,
281                      const MCAsmLayout &Layout);
282
283     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
284     virtual void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
285                           const MCAssembler &Asm,
286                           const MCAsmLayout &Layout,
287                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
288
289     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
290                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
291                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
292       assert(0 && "RecordRelocation is not specific enough");
293     }
294
295     virtual uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
296                                          const MCSymbol *S);
297
298     // Map from a group section to the signature symbol
299     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
300     // Map from a signature symbol to the group section
301     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
302
303     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
304     ///
305     /// \param StringTable [out] - The string table data.
306     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
307     /// string table.
308     virtual void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
309                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
310                             RevGroupMapTy RevGroupMap);
311
312     virtual void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
313                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
314
315     virtual void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
316                          const MCSectionData &SD);
317
318     virtual void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
319       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
320              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
321         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
322       }
323     }
324
325     virtual void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
326                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
327
328     virtual void CreateGroupSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
329                              GroupMapTy &GroupMap, RevGroupMapTy &RevGroupMap);
330
331     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
332
333     virtual void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
334                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
335                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
336                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
337
338     virtual void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
339                                   const MCSectionData *SD);
340
341     virtual bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
342                               const MCValue Target,
343                               bool IsPCRel,
344                               const MCFragment *DF) const;
345
346     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
347     virtual void WriteSection(MCAssembler &Asm,
348                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
349                       uint32_t GroupSymbolIndex,
350                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
351                       const MCSectionELF &Section);
352   };
353
354   //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
355
356   class X86ELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
357   public:
358     X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
359                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
360                        Triple::OSType _OSType);
361
362     virtual ~X86ELFObjectWriter();
363     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
364                                   const MCAsmLayout &Layout,
365                                   const MCFragment *Fragment,
366                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
367                                   uint64_t &FixedValue);
368
369   private:
370     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
371       switch (Kind) {
372       default:
373         return false;
374       case X86::reloc_pcrel_1byte:
375       case X86::reloc_pcrel_4byte:
376       case X86::reloc_riprel_4byte:
377       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
378         return true;
379       }
380     }
381   };
382
383
384   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
385
386   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
387   public:
388     ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
389                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
390                        Triple::OSType _OSType);
391
392     virtual ~ARMELFObjectWriter();
393     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
394                                   const MCAsmLayout &Layout,
395                                   const MCFragment *Fragment,
396                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
397                                   uint64_t &FixedValue);
398
399   private:
400     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
401       switch (Kind) {
402       default:
403         return false;
404       case ARM::fixup_arm_pcrel_12:
405       case ARM::fixup_arm_vfp_pcrel_12:
406       case ARM::fixup_arm_branch:
407         return true;
408       }
409     }
410   };
411
412   //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
413
414   class MBlazeELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
415   public:
416     MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
417                           uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
418                           Triple::OSType _OSType);
419
420     virtual ~MBlazeELFObjectWriter();
421     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
422                                   const MCAsmLayout &Layout,
423                                   const MCFragment *Fragment,
424                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
425                                   uint64_t &FixedValue);
426
427   private:
428     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
429       switch (Kind) {
430       default:
431         return false;
432       case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
433       case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
434         return true;
435       }
436     }
437   };
438 }
439
440 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
441 {}
442
443 // Emit the ELF header.
444 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
445                                   unsigned NumberOfSections) {
446   // ELF Header
447   // ----------
448   //
449   // Note
450   // ----
451   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
452   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
453
454   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
455   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
456   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
457   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
458
459   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
460
461   // e_ident[EI_DATA]
462   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
463
464   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
465   // e_ident[EI_OSABI]
466   switch (OSType) {
467     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
468     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
469     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
470   }
471   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
472
473   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
474
475   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
476
477   Write16(EMachine); // e_machine = target
478
479   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
480   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
481   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
482   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
483             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
484
485   // FIXME: Make this configurable.
486   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
487
488   // e_ehsize = ELF header size
489   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
490
491   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
492   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
493
494   // e_shentsize = Section header entry size
495   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
496
497   // e_shnum     = # of section header ents
498   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
499     Write16(0);
500   else
501     Write16(NumberOfSections);
502
503   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
504   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
505     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
506   else
507     Write16(ShstrtabIndex);
508 }
509
510 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
511                                        MCDataFragment *ShndxF,
512                                        uint64_t name,
513                                        uint8_t info, uint64_t value,
514                                        uint64_t size, uint8_t other,
515                                        uint32_t shndx,
516                                        bool Reserved) {
517   if (ShndxF) {
518     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
519       String32(*ShndxF, shndx);
520     else
521       String32(*ShndxF, 0);
522   }
523
524   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
525     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
526
527   if (Is64Bit) {
528     String32(*SymtabF, name);  // st_name
529     String8(*SymtabF, info);   // st_info
530     String8(*SymtabF, other);  // st_other
531     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
532     String64(*SymtabF, value); // st_value
533     String64(*SymtabF, size);  // st_size
534   } else {
535     String32(*SymtabF, name);  // st_name
536     String32(*SymtabF, value); // st_value
537     String32(*SymtabF, size);  // st_size
538     String8(*SymtabF, info);   // st_info
539     String8(*SymtabF, other);  // st_other
540     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
541   }
542 }
543
544 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
545   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
546     return Data.getCommonAlignment();
547
548   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
549   if (!Symbol.isInSection())
550     return 0;
551
552   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
553     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
554       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
555
556   return 0;
557 }
558
559 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
560   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
561   // versions declared with @@@ to be renamed.
562
563   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
564          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
565     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
566     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
567     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
568
569     // Not an alias.
570     if (&Symbol == &Alias)
571       continue;
572
573     StringRef AliasName = Alias.getName();
574     size_t Pos = AliasName.find('@');
575     if (Pos == StringRef::npos)
576       continue;
577
578     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
579     // This is the first place we are able to copy this information.
580     it->setExternal(SD.isExternal());
581     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
582
583     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
584     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
585       continue;
586
587     // FIXME: produce a better error message.
588     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
589         !Rest.startswith("@@@"))
590       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
591
592     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
593   }
594 }
595
596 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
597                                   MCDataFragment *ShndxF,
598                                   ELFSymbolData &MSD,
599                                   const MCAsmLayout &Layout) {
600   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
601   MCSymbolData &Data =
602     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
603
604   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
605     Data.getSymbol().isVariable();
606
607   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
608   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
609   uint8_t Type = GetType(Data);
610
611   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
612   uint8_t Other = Visibility;
613
614   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
615   uint64_t Size = 0;
616   const MCExpr *ESize;
617
618   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
619
620   ESize = Data.getSize();
621   if (Data.getSize()) {
622     MCValue Res;
623     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
624       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
625
626       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
627         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
628         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
629         Size = Res.getConstant();
630       }
631     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
632       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
633     } else {
634       assert(0 && "Unsupported size expression");
635     }
636   }
637
638   // Write out the symbol table entry
639   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
640                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
641 }
642
643 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
644                                        MCDataFragment *ShndxF,
645                                        const MCAssembler &Asm,
646                                        const MCAsmLayout &Layout,
647                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
648   // The string table must be emitted first because we need the index
649   // into the string table for all the symbol names.
650   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
651
652   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
653
654   // The first entry is the undefined symbol entry.
655   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
656
657   // Write the symbol table entries.
658   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
659   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
660     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
661     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
662   }
663
664   // Write out a symbol table entry for each regular section.
665   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
666        ++i) {
667     const MCSectionELF &Section =
668       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
669     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
670         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
671         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
672         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
673       continue;
674     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
675                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
676     LastLocalSymbolIndex++;
677   }
678
679   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
680     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
681     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
682     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
683             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
684            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
685     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
686     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
687       LastLocalSymbolIndex++;
688   }
689
690   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
691     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
692     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
693     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
694     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
695       LastLocalSymbolIndex++;
696   }
697 }
698
699 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
700                                                const MCValue &Target,
701                                                const MCFragment &F) const {
702   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
703   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
704   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
705   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
706
707   if (ASymbol.isUndefined()) {
708     if (Renamed)
709       return Renamed;
710     return &ASymbol;
711   }
712
713   if (SD.isExternal()) {
714     if (Renamed)
715       return Renamed;
716     return &Symbol;
717   }
718
719   const MCSectionELF &Section =
720     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
721
722   if (Section.getKind().isBSS())
723     return NULL;
724
725   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
726   const MCSectionELF &Sec2 =
727     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
728
729   if (&Sec2 != &Section &&
730       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
731        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
732        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF ||
733        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF)) {
734     if (Renamed)
735       return Renamed;
736     return &Symbol;
737   }
738
739   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
740     if (Target.getConstant() == 0)
741       return NULL;
742     if (Renamed)
743       return Renamed;
744     return &Symbol;
745   }
746
747   return NULL;
748 }
749
750
751 uint64_t
752 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
753                                              const MCSymbol *S) {
754   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
755   return SD.getIndex();
756 }
757
758 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
759                        bool Used, bool Renamed) {
760   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
761     return false;
762
763   if (Used)
764     return true;
765
766   if (Renamed)
767     return false;
768
769   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
770
771   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
772     return true;
773
774   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
775   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
776     return false;
777
778   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
779     return false;
780
781   if (Symbol.isTemporary())
782     return false;
783
784   return true;
785 }
786
787 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
788                     bool isUsedInReloc) {
789   if (Data.isExternal())
790     return false;
791
792   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
793   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
794
795   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
796     if (isSignature && !isUsedInReloc)
797       return true;
798
799     return false;
800   }
801
802   return true;
803 }
804
805 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
806                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
807   unsigned Index = 1;
808   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
809          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
810     const MCSectionELF &Section =
811       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
812     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
813       continue;
814     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
815   }
816
817   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
818          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
819     const MCSectionELF &Section =
820       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
821     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
822       continue;
823     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
824   }
825 }
826
827 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
828                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
829                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
830   // FIXME: Is this the correct place to do this?
831   if (NeedsGOT) {
832     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
833     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
834     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
835     Data.setExternal(true);
836     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
837   }
838
839   // Build section lookup table.
840   int NumRegularSections = Asm.size();
841
842   // Index 0 is always the empty string.
843   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
844   StringTable += '\x00';
845
846   // Add the data for the symbols.
847   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
848          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
849     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
850
851     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
852     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
853     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
854
855     if (!isInSymtab(Asm, *it,
856                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
857                     Renames.count(&Symbol)))
858       continue;
859
860     ELFSymbolData MSD;
861     MSD.SymbolData = it;
862     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
863
864     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
865     // are able to set it.
866     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
867     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
868       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
869       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
870       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
871     }
872
873     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
874       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
875
876     if (it->isCommon()) {
877       assert(!Local);
878       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
879     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
880       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
881     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
882       if (isSignature && !Used)
883         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
884       else
885         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
886     } else {
887       const MCSectionELF &Section =
888         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
889       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
890       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
891         NeedsSymtabShndx = true;
892       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
893     }
894
895     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
896     // @@ in defined ones.
897     StringRef Name = Symbol.getName();
898     SmallString<32> Buf;
899
900     size_t Pos = Name.find("@@@");
901     if (Pos != StringRef::npos) {
902       Buf += Name.substr(0, Pos);
903       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
904       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
905       Name = Buf;
906     }
907
908     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
909     if (!Entry) {
910       Entry = StringTable.size();
911       StringTable += Name;
912       StringTable += '\x00';
913     }
914     MSD.StringIndex = Entry;
915     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
916       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
917     else if (Local)
918       LocalSymbolData.push_back(MSD);
919     else
920       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
921   }
922
923   // Symbols are required to be in lexicographic order.
924   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
925   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
926   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
927
928   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
929   // symbols with non-local bindings.
930   unsigned Index = 1;
931   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
932     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
933
934   Index += NumRegularSections;
935
936   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
937     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
938   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
939     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
940 }
941
942 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
943                                       const MCSectionData &SD) {
944   if (!Relocations[&SD].empty()) {
945     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
946     const MCSectionELF *RelaSection;
947     const MCSectionELF &Section =
948       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
949
950     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
951     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
952     RelaSectionName += SectionName;
953
954     unsigned EntrySize;
955     if (HasRelocationAddend)
956       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
957     else
958       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
959
960     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
961                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
962                                     SectionKind::getReadOnly(),
963                                     EntrySize, "");
964
965     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
966     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
967
968     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
969
970     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
971
972     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
973   }
974 }
975
976 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
977                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
978                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
979                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
980                                        uint64_t Alignment,
981                                        uint64_t EntrySize) {
982   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
983   Write32(Type);        // sh_type
984   WriteWord(Flags);     // sh_flags
985   WriteWord(Address);   // sh_addr
986   WriteWord(Offset);    // sh_offset
987   WriteWord(Size);      // sh_size
988   Write32(Link);        // sh_link
989   Write32(Info);        // sh_info
990   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
991   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
992 }
993
994 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
995                                                MCDataFragment *F,
996                                                const MCSectionData *SD) {
997   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
998   // sort by the r_offset just like gnu as does
999   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1000
1001   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1002     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1003
1004     if (!entry.Index)
1005       ;
1006     else if (entry.Index < 0)
1007       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1008     else
1009       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1010     if (Is64Bit) {
1011       String64(*F, entry.r_offset);
1012
1013       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1014       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1015       String64(*F, ERE64.r_info);
1016
1017       if (HasRelocationAddend)
1018         String64(*F, entry.r_addend);
1019     } else {
1020       String32(*F, entry.r_offset);
1021
1022       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1023       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1024       String32(*F, ERE32.r_info);
1025
1026       if (HasRelocationAddend)
1027         String32(*F, entry.r_addend);
1028     }
1029   }
1030 }
1031
1032 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1033                                              MCAsmLayout &Layout,
1034                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1035   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1036   MCDataFragment *F;
1037
1038   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1039
1040   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1041   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1042     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1043                       SectionKind::getReadOnly());
1044   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1045   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1046   ShstrtabIndex = Asm.size();
1047
1048   const MCSectionELF *SymtabSection =
1049     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1050                       SectionKind::getReadOnly(),
1051                       EntrySize, "");
1052   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1053   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1054   SymbolTableIndex = Asm.size();
1055
1056   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1057
1058   if (NeedsSymtabShndx) {
1059     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1060       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1061                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1062     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1063     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1064   }
1065
1066   const MCSection *StrtabSection;
1067   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1068                                     SectionKind::getReadOnly());
1069   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1070   StrtabSD.setAlignment(1);
1071   StringTableIndex = Asm.size();
1072
1073   WriteRelocations(Asm, Layout);
1074
1075   // Symbol table
1076   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1077   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1078   if (NeedsSymtabShndx) {
1079     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1080     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1081   }
1082   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1083   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1084
1085   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1086   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1087   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1088
1089   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1090
1091   // Section header string table.
1092   //
1093   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1094   // section 0.
1095   uint64_t Index = 1;
1096   F->getContents() += '\x00';
1097
1098   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1099   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1100          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1101     const MCSectionELF &Section =
1102       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1103     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1104
1105     StringRef Name = Section.getSectionName();
1106     if (SecStringMap.count(Name)) {
1107       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1108       continue;
1109     }
1110     // Remember the index into the string table so we can write it
1111     // into the sh_name field of the section header table.
1112     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1113     SecStringMap[Name] = Index;
1114
1115     Index += Name.size() + 1;
1116     F->getContents() += Name;
1117     F->getContents() += '\x00';
1118   }
1119
1120   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1121 }
1122
1123 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1124                                            const MCValue Target,
1125                                            bool IsPCRel,
1126                                            const MCFragment *DF) const {
1127   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1128   // relative to.
1129   const MCSection *BaseSection = 0;
1130   if (IsPCRel) {
1131     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1132     assert(BaseSection);
1133   }
1134
1135   const MCSection *SectionA = 0;
1136   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1137   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1138     SymbolA = &A->getSymbol();
1139     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1140   }
1141
1142   const MCSection *SectionB = 0;
1143   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1144   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1145     SymbolB = &B->getSymbol();
1146     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1147   }
1148
1149   if (!BaseSection)
1150     return SectionA == SectionB;
1151
1152   if (SymbolB)
1153     return false;
1154
1155   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1156   if (!SymbolA)
1157     return false;
1158
1159   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1160   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1161   // break it.
1162   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1163   if (DataA.isExternal())
1164     return false;
1165
1166   return BaseSection == SectionA;
1167 }
1168
1169 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1170                                           MCAsmLayout &Layout,
1171                                           GroupMapTy &GroupMap,
1172                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1173   // Build the groups
1174   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1175        it != ie; ++it) {
1176     const MCSectionELF &Section =
1177       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1178     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1179       continue;
1180
1181     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1182     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1183     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1184     if (!Group) {
1185       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1186       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1187       Data.setAlignment(4);
1188       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1189       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1190     }
1191     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1192   }
1193
1194   // Add sections to the groups
1195   unsigned Index = 1;
1196   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1197   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1198        it != ie; ++it, ++Index) {
1199     const MCSectionELF &Section =
1200       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1201     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1202       continue;
1203     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1204     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1205     // FIXME: we could use the previous fragment
1206     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1207     String32(*F, NumGroups + Index);
1208   }
1209
1210   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1211          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1212     const MCSectionELF *Group = i->second;
1213     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1214     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1215   }
1216 }
1217
1218 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1219                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1220                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1221                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1222                                    uint64_t Alignment,
1223                                    const MCSectionELF &Section) {
1224   uint64_t sh_link = 0;
1225   uint64_t sh_info = 0;
1226
1227   switch(Section.getType()) {
1228   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1229     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1230     sh_info = 0;
1231     break;
1232
1233   case ELF::SHT_REL:
1234   case ELF::SHT_RELA: {
1235     const MCSectionELF *SymtabSection;
1236     const MCSectionELF *InfoSection;
1237     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1238                                                    0,
1239                                                    SectionKind::getReadOnly());
1240     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1241     assert(sh_link && ".symtab not found");
1242
1243     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1244     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1245     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1246
1247     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1248                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1249                                                  SectionKind::getReadOnly());
1250     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1251     break;
1252   }
1253
1254   case ELF::SHT_SYMTAB:
1255   case ELF::SHT_DYNSYM:
1256     sh_link = StringTableIndex;
1257     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1258     break;
1259
1260   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1261     sh_link = SymbolTableIndex;
1262     break;
1263
1264   case ELF::SHT_PROGBITS:
1265   case ELF::SHT_STRTAB:
1266   case ELF::SHT_NOBITS:
1267   case ELF::SHT_NULL:
1268   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1269     // Nothing to do.
1270     break;
1271
1272   case ELF::SHT_GROUP: {
1273     sh_link = SymbolTableIndex;
1274     sh_info = GroupSymbolIndex;
1275     break;
1276   }
1277
1278   default:
1279     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1280     break;
1281   }
1282
1283   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1284                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1285                    Alignment, Section.getEntrySize());
1286 }
1287
1288 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1289                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1290   GroupMapTy GroupMap;
1291   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1292   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1293                       RevGroupMap);
1294
1295   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1296
1297   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1298
1299   // Compute symbol table information.
1300   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1301
1302   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1303                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1304                          SectionIndexMap);
1305
1306   // Update to include the metadata sections.
1307   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1308
1309   // Add 1 for the null section.
1310   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1311   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1312   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1313   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1314
1315   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1316   Sections.resize(NumSections);
1317
1318   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1319          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1320     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1321     Sections[p.second] = p.first;
1322   }
1323
1324   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1325     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1326     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1327
1328     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1329
1330     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1331     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1332
1333     FileOff += Size;
1334   }
1335
1336   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1337
1338   // Write out the ELF header ...
1339   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1340
1341   FileOff = HeaderSize;
1342
1343   // ... then all of the sections ...
1344   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1345
1346   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1347     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1348     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1349
1350     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1351     WriteZeros(Padding);
1352     FileOff += Padding;
1353
1354     // Remember the offset into the file for this section.
1355     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1356
1357     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1358
1359     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1360   }
1361
1362   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1363   WriteZeros(Padding);
1364   FileOff += Padding;
1365
1366   // ... and then the section header table.
1367   // Should we align the section header table?
1368   //
1369   // Null section first.
1370   uint64_t FirstSectionSize =
1371     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1372   uint32_t FirstSectionLink =
1373     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1374   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1375
1376   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1377     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1378     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1379     uint32_t GroupSymbolIndex;
1380     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1381       GroupSymbolIndex = 0;
1382     else
1383       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1384
1385     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1386                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1387                  SD.getAlignment(), Section);
1388   }
1389 }
1390
1391 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1392                                             bool Is64Bit,
1393                                             Triple::OSType OSType,
1394                                             uint16_t EMachine,
1395                                             bool IsLittleEndian,
1396                                             bool HasRelocationAddend) {
1397   switch (EMachine) {
1398     case ELF::EM_386:
1399     case ELF::EM_X86_64:
1400       return new X86ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1401                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1402     case ELF::EM_ARM:
1403       return new ARMELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1404                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1405     case ELF::EM_MBLAZE:
1406       return new MBlazeELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1407                                        HasRelocationAddend, OSType); break;
1408     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1409   }
1410 }
1411
1412
1413 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1414 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1415
1416 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1417                                        bool _IsLittleEndian,
1418                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1419                                        Triple::OSType _OSType)
1420   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1421                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1422 {}
1423
1424 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1425 {}
1426
1427 void ARMELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1428                                           const MCAsmLayout &Layout,
1429                                           const MCFragment *Fragment,
1430                                           const MCFixup &Fixup,
1431                                           MCValue Target,
1432                                           uint64_t &FixedValue) {
1433   assert(0 && "ARMELFObjectWriter::RecordRelocation() unimplemented");
1434 }
1435
1436 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1437
1438 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1439                                              bool _IsLittleEndian,
1440                                              uint16_t _EMachine,
1441                                              bool _HasRelocationAddend,
1442                                              Triple::OSType _OSType)
1443   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1444                     _HasRelocationAddend, _OSType) {
1445 }
1446
1447 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1448 }
1449
1450 void MBlazeELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1451                                              const MCAsmLayout &Layout,
1452                                              const MCFragment *Fragment,
1453                                              const MCFixup &Fixup,
1454                                              MCValue Target,
1455                                              uint64_t &FixedValue) {
1456   int64_t Addend = 0;
1457   int Index = 0;
1458   int64_t Value = Target.getConstant();
1459   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1460   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1461   const MCSymbol *RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1462
1463   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1464   if (!Target.isAbsolute()) {
1465     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1466       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1467       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1468       IsPCRel = true;
1469       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1470
1471       // Offset of the symbol in the section
1472       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1473
1474       // Ofeset of the relocation in the section
1475       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1476       Value += b - a;
1477     }
1478
1479     if (!RelocSymbol) {
1480       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1481       MCFragment *F = SD.getFragment();
1482
1483       Index = F->getParent()->getOrdinal();
1484
1485       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1486       // Offset of the symbol in the section
1487       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1488     } else {
1489       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1490         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1491       else
1492         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1493       Index = -1;
1494     }
1495     Addend = Value;
1496   }
1497
1498   FixedValue = Value;
1499
1500   // determine the type of the relocation
1501   unsigned Type;
1502   if (IsPCRel) {
1503     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1504     default:
1505       llvm_unreachable("Unimplemented");
1506     case MBlaze::reloc_pcrel_4byte:
1507       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1508       break;
1509     case MBlaze::reloc_pcrel_2byte:
1510       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1511       break;
1512     }
1513   } else {
1514     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1515     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1516     case FK_Data_4:
1517       Type = (RelocSymbol || Addend !=0) ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1518                                          : ELF::R_MICROBLAZE_64;
1519       break;
1520     case FK_Data_2:
1521       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1522       break;
1523     }
1524   }
1525
1526   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
1527   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1528     NeedsGOT = true;
1529
1530   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1531     Fixup.getOffset();
1532
1533   if (!HasRelocationAddend) Addend = 0;
1534   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1535   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1536 }
1537
1538 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1539
1540
1541 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1542                                        bool _IsLittleEndian,
1543                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1544                                        Triple::OSType _OSType)
1545   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1546                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1547 {}
1548
1549 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1550 {}
1551
1552 void X86ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1553                                        const MCAsmLayout &Layout,
1554                                        const MCFragment *Fragment,
1555                                        const MCFixup &Fixup,
1556                                        MCValue Target,
1557                                        uint64_t &FixedValue) {
1558   int64_t Addend = 0;
1559   int Index = 0;
1560   int64_t Value = Target.getConstant();
1561   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
1562
1563   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1564   if (!Target.isAbsolute()) {
1565     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1566     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1567     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1568
1569     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1570       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1571       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1572       IsPCRel = true;
1573       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1574
1575       // Offset of the symbol in the section
1576       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1577
1578       // Ofeset of the relocation in the section
1579       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1580       Value += b - a;
1581     }
1582
1583     if (!RelocSymbol) {
1584       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1585       MCFragment *F = SD.getFragment();
1586
1587       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
1588
1589       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1590       // Offset of the symbol in the section
1591       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1592     } else {
1593       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1594         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1595       else
1596         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1597       Index = -1;
1598     }
1599     Addend = Value;
1600     // Compensate for the addend on i386.
1601     if (Is64Bit)
1602       Value = 0;
1603   }
1604
1605   FixedValue = Value;
1606
1607   // determine the type of the relocation
1608
1609   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1610     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1611   unsigned Type;
1612   if (Is64Bit) {
1613     if (IsPCRel) {
1614       switch (Modifier) {
1615       default:
1616         llvm_unreachable("Unimplemented");
1617       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1618         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1619         break;
1620       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1621         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1622         break;
1623       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1624         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1625         break;
1626       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1627         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1628         break;
1629       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1630         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1631         break;
1632       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1633         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1634         break;
1635       }
1636     } else {
1637       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1638       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1639       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1640       case X86::reloc_signed_4byte:
1641       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1642         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1643         switch (Modifier) {
1644         default:
1645           llvm_unreachable("Unimplemented");
1646         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1647           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1648           break;
1649         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1650           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1651           break;
1652         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1653           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1654           break;
1655         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1656           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1657           break;
1658         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1659           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1660           break;
1661         }
1662         break;
1663       case FK_Data_4:
1664         Type = ELF::R_X86_64_32;
1665         break;
1666       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1667       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1668       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1669       }
1670     }
1671   } else {
1672     if (IsPCRel) {
1673       switch (Modifier) {
1674       default:
1675         llvm_unreachable("Unimplemented");
1676       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1677         Type = ELF::R_386_PC32;
1678         break;
1679       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1680         Type = ELF::R_386_PLT32;
1681         break;
1682       }
1683     } else {
1684       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1685       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1686
1687       case X86::reloc_global_offset_table:
1688         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1689         break;
1690
1691       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1692       // instead?
1693       case X86::reloc_signed_4byte:
1694       case X86::reloc_pcrel_4byte:
1695       case FK_Data_4:
1696         switch (Modifier) {
1697         default:
1698           llvm_unreachable("Unimplemented");
1699         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1700           Type = ELF::R_386_32;
1701           break;
1702         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1703           Type = ELF::R_386_GOT32;
1704           break;
1705         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1706           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1707           break;
1708         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1709           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1710           break;
1711         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1712           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1713           break;
1714         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1715           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1716           break;
1717         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1718           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1719           break;
1720         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1721           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1722           break;
1723         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1724           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1725           break;
1726         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1727           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1728           break;
1729         }
1730         break;
1731       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1732       case X86::reloc_pcrel_1byte:
1733       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1734       }
1735     }
1736   }
1737
1738   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1739     NeedsGOT = true;
1740
1741
1742   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1743     Fixup.getOffset();
1744
1745   if (!HasRelocationAddend) Addend = 0;
1746   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1747   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1748 }