lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/MC/ELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  18 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  22 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  24 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  26 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  27 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  30 #include "llvm/Support/ELF.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  32
  33 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  34
  35 #include <vector>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
  39   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
  40   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
  41          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
  42          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
  43          Type == ELF::STT_TLS);
  44   return Type;
  45 }
  46
  47 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
  48   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
  49   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  50          Binding == ELF::STB_WEAK);
  51   return Binding;
  52 }
  53
  54 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
  55   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  56          Binding == ELF::STB_WEAK);
  57   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
  58   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
  59 }
  60
  61 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
  62   unsigned Visibility =
  63     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
  64   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
  65          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
  66   return Visibility;
  67 }
  68
  69 static bool isFixupKindX86PCRel(unsigned Kind) {
  70   switch (Kind) {
  71   default:
  72     return false;
  73   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  74   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  75   case X86::reloc_riprel_4byte:
  76   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  77     return true;
  78   }
  79 }
  80
  81 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  82   switch (Variant) {
  83   default:
  84     return false;
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  86   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  87   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  88   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  89   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  90   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  91   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  92   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  93   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  94   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  95   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  96   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  97     return true;
  98   }
  99 }
 100
 101 namespace {
 102
 103   class ELFObjectWriterImpl {
 104     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
 105       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
 106         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
 107     }*/
 108
 109
 110     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 111     /// on symbols.
 112     struct ELFSymbolData {
 113       MCSymbolData *SymbolData;
 114       uint64_t StringIndex;
 115       uint32_t SectionIndex;
 116
 117       // Support lexicographic sorting.
 118       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
 119         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 120           return true;
 121         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 122           return false;
 123         return SymbolData->getSymbol().getName() <
 124                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 125       }
 126     };
 127
 128     /// @name Relocation Data
 129     /// @{
 130
 131     struct ELFRelocationEntry {
 132       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
 133       uint64_t r_offset;
 134       int Index;
 135       unsigned Type;
 136       const MCSymbol *Symbol;
 137       uint64_t r_addend;
 138
 139       // Support lexicographic sorting.
 140       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
 141         return RE.r_offset < r_offset;
 142       }
 143     };
 144
 145     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
 146     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
 147     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
 148
 149     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 150                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
 151     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
 152
 153     /// @}
 154     /// @name Symbol Table Data
 155     /// @{
 156
 157     SmallString<256> StringTable;
 158     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 159     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 160     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 161
 162     /// @}
 163
 164     int NumRegularSections;
 165
 166     bool NeedsGOT;
 167
 168     bool NeedsSymtabShndx;
 169
 170     ELFObjectWriter *Writer;
 171
 172     raw_ostream &OS;
 173
 174     unsigned Is64Bit : 1;
 175
 176     bool HasRelocationAddend;
 177
 178     Triple::OSType OSType;
 179
 180     uint16_t EMachine;
 181
 182     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 183     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 184     // This holds the .strtab section index.
 185     unsigned StringTableIndex;
 186     // This holds the .symtab section index.
 187     unsigned SymbolTableIndex;
 188
 189     unsigned ShstrtabIndex;
 190
 191   public:
 192     ELFObjectWriterImpl(ELFObjectWriter *_Writer, bool _Is64Bit,
 193                         uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
 194                         Triple::OSType _OSType)
 195       : NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false), Writer(_Writer),
 196         OS(Writer->getStream()),
 197         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
 198         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
 199     }
 200
 201     void Write8(uint8_t Value) { Writer->Write8(Value); }
 202     void Write16(uint16_t Value) { Writer->Write16(Value); }
 203     void Write32(uint32_t Value) { Writer->Write32(Value); }
 204     //void Write64(uint64_t Value) { Writer->Write64(Value); }
 205     void WriteZeros(unsigned N) { Writer->WriteZeros(N); }
 206     //void WriteBytes(StringRef Str, unsigned ZeroFillSize = 0) {
 207     //  Writer->WriteBytes(Str, ZeroFillSize);
 208     //}
 209
 210     void WriteWord(uint64_t W) {
 211       if (Is64Bit)
 212         Writer->Write64(W);
 213       else
 214         Writer->Write32(W);
 215     }
 216
 217     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 218       buf[0] = char(Value >> 0);
 219       buf[1] = char(Value >> 8);
 220     }
 221
 222     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 223       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 224       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 225     }
 226
 227     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 228       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 229       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 230     }
 231
 232     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 233       buf[0] = char(Value >> 8);
 234       buf[1] = char(Value >> 0);
 235     }
 236
 237     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 238       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 239       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 240     }
 241
 242     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 243       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 244       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 245     }
 246
 247     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 248       char buf[1];
 249       buf[0] = Value;
 250       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 251     }
 252
 253     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 254       char buf[2];
 255       if (Writer->isLittleEndian())
 256         StringLE16(buf, Value);
 257       else
 258         StringBE16(buf, Value);
 259       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 260     }
 261
 262     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 263       char buf[4];
 264       if (Writer->isLittleEndian())
 265         StringLE32(buf, Value);
 266       else
 267         StringBE32(buf, Value);
 268       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 269     }
 270
 271     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 272       char buf[8];
 273       if (Writer->isLittleEndian())
 274         StringLE64(buf, Value);
 275       else
 276         StringBE64(buf, Value);
 277       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 278     }
 279
 280     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
 281
 282     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 283                           uint64_t name, uint8_t info,
 284                           uint64_t value, uint64_t size,
 285                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 286                           bool Reserved);
 287
 288     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 289                      ELFSymbolData &MSD,
 290                      const MCAsmLayout &Layout);
 291
 292     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 293     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 294                           const MCAssembler &Asm,
 295                           const MCAsmLayout &Layout,
 296                           unsigned NumRegularSections);
 297
 298     void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 299                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 300                           MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 301
 302     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 303                                          const MCSymbol *S);
 304
 305     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 306     ///
 307     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 308     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 309     /// string table.
 310     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 311                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 312
 313     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 314                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 315
 316     void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 317                          const MCSectionData &SD);
 318
 319     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
 320       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 321              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 322         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
 323       }
 324     }
 325
 326     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout);
 327
 328     void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
 329
 330     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 331                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 332                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 333                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 334
 335     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
 336                                   const MCSectionData *SD);
 337
 338     bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
 339                               const MCValue Target,
 340                               bool IsPCRel,
 341                               const MCFragment *DF) const;
 342
 343     void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 344   };
 345
 346 }
 347
 348 // Emit the ELF header.
 349 void ELFObjectWriterImpl::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 350                                       unsigned NumberOfSections) {
 351   // ELF Header
 352   // ----------
 353   //
 354   // Note
 355   // ----
 356   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 357   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 358
 359   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 360   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 361   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 362   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 363
 364   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 365
 366   // e_ident[EI_DATA]
 367   Write8(Writer->isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 368
 369   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 370   // e_ident[EI_OSABI]
 371   switch (OSType) {
 372     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
 373     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
 374     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
 375   }
 376   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 377
 378   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 379
 380   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 381
 382   Write16(EMachine); // e_machine = target
 383
 384   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 385   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 386   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 387   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 388             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 389
 390   // FIXME: Make this configurable.
 391   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
 392
 393   // e_ehsize = ELF header size
 394   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 395
 396   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 397   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 398
 399   // e_shentsize = Section header entry size
 400   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 401
 402   // e_shnum     = # of section header ents
 403   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 404     Write16(0);
 405   else
 406     Write16(NumberOfSections);
 407
 408   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 409   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 410     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 411   else
 412     Write16(ShstrtabIndex);
 413 }
 414
 415 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 416                                            MCDataFragment *ShndxF,
 417                                            uint64_t name,
 418                                            uint8_t info, uint64_t value,
 419                                            uint64_t size, uint8_t other,
 420                                            uint32_t shndx,
 421                                            bool Reserved) {
 422   if (ShndxF) {
 423     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 424       String32(*ShndxF, shndx);
 425     else
 426       String32(*ShndxF, 0);
 427   }
 428
 429   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 430     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 431
 432   if (Is64Bit) {
 433     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 434     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 435     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 436     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 437     String64(*SymtabF, value); // st_value
 438     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 439   } else {
 440     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 441     String32(*SymtabF, value); // st_value
 442     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 443     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 444     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 445     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 446   }
 447 }
 448
 449 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
 450   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 451     return Data.getCommonAlignment();
 452
 453   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 454   if (!Symbol.isInSection())
 455     return 0;
 456
 457   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
 458     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
 459       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
 460
 461   return 0;
 462 }
 463
 464 static const MCSymbol &AliasedSymbol(const MCSymbol &Symbol) {
 465   const MCSymbol *S = &Symbol;
 466   while (S->isVariable()) {
 467     const MCExpr *Value = S->getVariableValue();
 468     if (Value->getKind() != MCExpr::SymbolRef)
 469       return *S;
 470     const MCSymbolRefExpr *Ref = static_cast<const MCSymbolRefExpr*>(Value);
 471     S = &Ref->getSymbol();
 472   }
 473   return *S;
 474 }
 475
 476 void ELFObjectWriterImpl::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 477   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 478   // versions declared with @@@ to be renamed.
 479
 480   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 481          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 482     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 483     const MCSymbol &Symbol = AliasedSymbol(Alias);
 484     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 485
 486     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 487     // are able to set it.
 488     if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable()) {
 489       if (GetBinding(SD) == ELF::STB_LOCAL) {
 490         SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 491         SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 492       }
 493     }
 494
 495     // Not an alias.
 496     if (&Symbol == &Alias)
 497       continue;
 498
 499     StringRef AliasName = Alias.getName();
 500     size_t Pos = AliasName.find('@');
 501     if (Pos == StringRef::npos)
 502       continue;
 503
 504     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 505     // This is the first place we are able to copy this information.
 506     it->setExternal(SD.isExternal());
 507     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
 508
 509     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 510     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 511       continue;
 512
 513     // FIXME: produce a better error message.
 514     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 515         !Rest.startswith("@@@"))
 516       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 517
 518     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 519   }
 520 }
 521
 522 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 523                                       MCDataFragment *ShndxF,
 524                                       ELFSymbolData &MSD,
 525                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 526   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 527   MCSymbolData &Data =
 528     Layout.getAssembler().getSymbolData(AliasedSymbol(OrigData.getSymbol()));
 529
 530   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 531     Data.getSymbol().isVariable();
 532
 533   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
 534   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
 535   uint8_t Type = GetType(Data);
 536
 537   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 538   uint8_t Other = Visibility;
 539
 540   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 541   uint64_t Size = 0;
 542   const MCExpr *ESize;
 543
 544   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 545
 546   ESize = Data.getSize();
 547   if (Data.getSize()) {
 548     MCValue Res;
 549     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
 550       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
 551
 552       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
 553         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
 554         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
 555         Size = Res.getConstant();
 556       }
 557     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
 558       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
 559     } else {
 560       assert(0 && "Unsupported size expression");
 561     }
 562   }
 563
 564   // Write out the symbol table entry
 565   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 566                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 567 }
 568
 569 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 570                                            MCDataFragment *ShndxF,
 571                                            const MCAssembler &Asm,
 572                                            const MCAsmLayout &Layout,
 573                                            unsigned NumRegularSections) {
 574   // The string table must be emitted first because we need the index
 575   // into the string table for all the symbol names.
 576   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 577
 578   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 579
 580   // The first entry is the undefined symbol entry.
 581   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 582
 583   // Write the symbol table entries.
 584   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 585   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 586     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 587     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 588   }
 589
 590   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 591   unsigned Index = 1;
 592   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin();
 593        Index <= NumRegularSections; ++it, ++Index) {
 594     const MCSectionELF &Section =
 595       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 596     // Leave out relocations so we don't have indexes within
 597     // the relocations messed up
 598     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA || Section.getType() == ELF::SHT_REL)
 599       continue;
 600     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 601                      ELF::STV_DEFAULT, Index, false);
 602     LastLocalSymbolIndex++;
 603   }
 604
 605   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 606     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 607     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 608     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 609             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 610            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 611     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 612     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 613       LastLocalSymbolIndex++;
 614   }
 615
 616   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 617     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 618     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 619     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 620     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 621       LastLocalSymbolIndex++;
 622   }
 623 }
 624
 625 static bool ShouldRelocOnSymbol(const MCSymbolData &SD,
 626                                 const MCValue &Target,
 627                                 const MCFragment &F) {
 628   const MCSymbol &Symbol = SD.getSymbol();
 629   if (Symbol.isUndefined())
 630     return true;
 631
 632   const MCSectionELF &Section =
 633     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
 634
 635   if (SD.isExternal())
 636     return true;
 637
 638   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 639   const MCSectionELF &Sec2 =
 640     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 641
 642   if (Section.getKind().isBSS())
 643     return false;
 644
 645   if (&Sec2 != &Section &&
 646       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 647        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 648        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF))
 649     return true;
 650
 651   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE)
 652     return Target.getConstant() != 0;
 653
 654   return false;
 655 }
 656
 657 // FIXME: this is currently X86/X86_64 only
 658 void ELFObjectWriterImpl::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 659                                            const MCAsmLayout &Layout,
 660                                            const MCFragment *Fragment,
 661                                            const MCFixup &Fixup,
 662                                            MCValue Target,
 663                                            uint64_t &FixedValue) {
 664   int64_t Addend = 0;
 665   int Index = 0;
 666   int64_t Value = Target.getConstant();
 667   const MCSymbol *Symbol = 0;
 668   const MCSymbol *Renamed = 0;
 669
 670   bool IsPCRel = isFixupKindX86PCRel(Fixup.getKind());
 671   if (!Target.isAbsolute()) {
 672     Symbol = &AliasedSymbol(Target.getSymA()->getSymbol());
 673     Renamed = Renames.lookup(Symbol);
 674     if (!Renamed)
 675       Renamed = &Target.getSymA()->getSymbol();
 676     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
 677     MCFragment *F = SD.getFragment();
 678
 679     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 680       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 681       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 682       IsPCRel = true;
 683       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
 684
 685       // Offset of the symbol in the section
 686       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
 687
 688       // Ofeset of the relocation in the section
 689       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 690       Value += b - a;
 691     }
 692
 693     // Check that this case has already been fully resolved before we get
 694     // here.
 695     if (Symbol->isDefined() && !SD.isExternal() &&
 696         IsPCRel &&
 697         &Fragment->getParent()->getSection() == &Symbol->getSection()) {
 698       llvm_unreachable("We don't need a relocation in this case.");
 699       return;
 700     }
 701
 702     bool RelocOnSymbol = ShouldRelocOnSymbol(SD, Target, *Fragment);
 703     if (!RelocOnSymbol) {
 704       Index = F->getParent()->getOrdinal();
 705
 706       MCSectionData *FSD = F->getParent();
 707       // Offset of the symbol in the section
 708       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
 709     } else {
 710       UsedInReloc.insert(Renamed);
 711       MCSymbolData &RenamedSD = Asm.getSymbolData(*Renamed);
 712       if (RenamedSD.getFlags() & ELF_Other_Weakref) {
 713         WeakrefUsedInReloc.insert(Symbol);
 714       }
 715       Index = -1;
 716     }
 717     Addend = Value;
 718     // Compensate for the addend on i386.
 719     if (Is64Bit)
 720       Value = 0;
 721   }
 722
 723   FixedValue = Value;
 724
 725   // determine the type of the relocation
 726
 727   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 728   unsigned Type;
 729   if (Is64Bit) {
 730     if (IsPCRel) {
 731       switch (Modifier) {
 732       default:
 733         llvm_unreachable("Unimplemented");
 734       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 735         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
 736         break;
 737       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 738         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
 739         break;
 740       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 741         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 742         break;
 743       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 744         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
 745         break;
 746       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 747         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
 748         break;
 749       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 750         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
 751         break;
 752       }
 753     } else {
 754       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 755       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 756       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
 757       case X86::reloc_signed_4byte:
 758       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 759         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
 760         switch (Modifier) {
 761         default:
 762           llvm_unreachable("Unimplemented");
 763         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 764           Type = ELF::R_X86_64_32S;
 765           break;
 766         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 767           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
 768           break;
 769         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 770           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 771           break;
 772         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 773           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
 774           break;
 775         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 776           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
 777           break;
 778         }
 779         break;
 780       case FK_Data_4:
 781         Type = ELF::R_X86_64_32;
 782         break;
 783       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
 784       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 785       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
 786       }
 787     }
 788   } else {
 789     if (IsPCRel) {
 790       switch (Modifier) {
 791       default:
 792         llvm_unreachable("Unimplemented");
 793       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 794         Type = ELF::R_386_PC32;
 795         break;
 796       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 797         Type = ELF::R_386_PLT32;
 798         break;
 799       }
 800     } else {
 801       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 802       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 803
 804       case X86::reloc_global_offset_table:
 805         Type = ELF::R_386_GOTPC;
 806         break;
 807
 808       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
 809       // instead?
 810       case X86::reloc_signed_4byte:
 811       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 812       case FK_Data_4:
 813         switch (Modifier) {
 814         default:
 815           llvm_unreachable("Unimplemented");
 816         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 817           Type = ELF::R_386_32;
 818           break;
 819         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 820           Type = ELF::R_386_GOT32;
 821           break;
 822         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 823           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
 824           break;
 825         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 826           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
 827           break;
 828         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 829           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
 830           break;
 831         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 832           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
 833           break;
 834         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 835           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
 836           break;
 837         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 838           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
 839           break;
 840         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 841           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
 842           break;
 843         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 844           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
 845           break;
 846         }
 847         break;
 848       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
 849       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 850       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
 851       }
 852     }
 853   }
 854
 855   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 856     NeedsGOT = true;
 857
 858   ELFRelocationEntry ERE;
 859
 860   ERE.Index = Index;
 861   ERE.Type = Type;
 862   ERE.Symbol = Renamed;
 863
 864   ERE.r_offset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 865
 866   if (HasRelocationAddend)
 867     ERE.r_addend = Addend;
 868   else
 869     ERE.r_addend = 0; // Silence compiler warning.
 870
 871   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 872 }
 873
 874 uint64_t
 875 ELFObjectWriterImpl::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 876                                                  const MCSymbol *S) {
 877   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 878
 879   // Local symbol.
 880   if (!SD.isExternal() && !S->isUndefined())
 881     return SD.getIndex() + /* empty symbol */ 1;
 882
 883   // External or undefined symbol.
 884   return SD.getIndex() + NumRegularSections + /* empty symbol */ 1;
 885 }
 886
 887 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
 888                        bool Used, bool Renamed) {
 889   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 890     return false;
 891
 892   if (Used)
 893     return true;
 894
 895   if (Renamed)
 896     return false;
 897
 898   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 899
 900   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 901     return true;
 902
 903   const MCSymbol &A = AliasedSymbol(Symbol);
 904   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
 905     return false;
 906
 907   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 908     return false;
 909
 910   if (Symbol.isTemporary())
 911     return false;
 912
 913   return true;
 914 }
 915
 916 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data) {
 917   if (Data.isExternal())
 918     return false;
 919
 920   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 921   if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable())
 922     return false;
 923
 924   return true;
 925 }
 926
 927 void ELFObjectWriterImpl::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 928                                           SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 929   unsigned Index = 1;
 930   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 931          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 932     const MCSectionELF &Section =
 933       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 934     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 935   }
 936 }
 937
 938 void ELFObjectWriterImpl::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 939                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 940   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 941   if (NeedsGOT) {
 942     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 943     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 944     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 945     Data.setExternal(true);
 946     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 947   }
 948
 949   // Build section lookup table.
 950   NumRegularSections = Asm.size();
 951
 952   // Index 0 is always the empty string.
 953   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 954   StringTable += '\x00';
 955
 956   // Add the data for the symbols.
 957   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 958          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 959     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 960
 961     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 962     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 963     if (!isInSymtab(Asm, *it, Used || WeakrefUsed,
 964                     Renames.count(&Symbol)))
 965       continue;
 966
 967     ELFSymbolData MSD;
 968     MSD.SymbolData = it;
 969     bool Local = isLocal(*it);
 970     const MCSymbol &RefSymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 971
 972     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 973       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 974
 975     if (it->isCommon()) {
 976       assert(!Local);
 977       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 978     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 979       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 980     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 981       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 982     } else {
 983       const MCSectionELF &Section =
 984         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 985       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 986       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 987         NeedsSymtabShndx = true;
 988       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 989     }
 990
 991     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 992     // @@ in defined ones.
 993     StringRef Name = Symbol.getName();
 994     size_t Pos = Name.find("@@@");
 995     std::string FinalName;
 996     if (Pos != StringRef::npos) {
 997       StringRef Prefix = Name.substr(0, Pos);
 998       unsigned n = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 999       StringRef Suffix = Name.substr(Pos + n);
1000       FinalName = Prefix.str() + Suffix.str();
1001     } else {
1002       FinalName = Name.str();
1003     }
1004
1005     uint64_t &Entry = StringIndexMap[FinalName];
1006     if (!Entry) {
1007       Entry = StringTable.size();
1008       StringTable += FinalName;
1009       StringTable += '\x00';
1010     }
1011     MSD.StringIndex = Entry;
1012     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
1013       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
1014     else if (Local)
1015       LocalSymbolData.push_back(MSD);
1016     else
1017       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1018   }
1019
1020   // Symbols are required to be in lexicographic order.
1021   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
1022   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1023   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1024
1025   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
1026   // symbols with non-local bindings.
1027   unsigned Index = 0;
1028   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1029     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1030   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1031     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1032   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1033     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1034 }
1035
1036 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1037                                           const MCSectionData &SD) {
1038   if (!Relocations[&SD].empty()) {
1039     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1040     const MCSectionELF *RelaSection;
1041     const MCSectionELF &Section =
1042       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1043
1044     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1045     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
1046     RelaSectionName += SectionName;
1047
1048     unsigned EntrySize;
1049     if (HasRelocationAddend)
1050       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1051     else
1052       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1053
1054     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
1055                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1056                                     SectionKind::getReadOnly(),
1057                                     EntrySize);
1058
1059     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1060     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1061
1062     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1063
1064     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
1065
1066     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, RelaSD, Layout);
1067   }
1068 }
1069
1070 void ELFObjectWriterImpl::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1071                                            uint64_t Flags, uint64_t Address,
1072                                            uint64_t Offset, uint64_t Size,
1073                                            uint32_t Link, uint32_t Info,
1074                                            uint64_t Alignment,
1075                                            uint64_t EntrySize) {
1076   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1077   Write32(Type);        // sh_type
1078   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1079   WriteWord(Address);   // sh_addr
1080   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1081   WriteWord(Size);      // sh_size
1082   Write32(Link);        // sh_link
1083   Write32(Info);        // sh_info
1084   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1085   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1086 }
1087
1088 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1089                                                    MCDataFragment *F,
1090                                                    const MCSectionData *SD) {
1091   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1092   // sort by the r_offset just like gnu as does
1093   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1094
1095   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1096     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1097
1098     if (entry.Index < 0)
1099       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1100     else
1101       entry.Index += LocalSymbolData.size() + 1;
1102     if (Is64Bit) {
1103       String64(*F, entry.r_offset);
1104
1105       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1106       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1107       String64(*F, ERE64.r_info);
1108
1109       if (HasRelocationAddend)
1110         String64(*F, entry.r_addend);
1111     } else {
1112       String32(*F, entry.r_offset);
1113
1114       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1115       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1116       String32(*F, ERE32.r_info);
1117
1118       if (HasRelocationAddend)
1119         String32(*F, entry.r_addend);
1120     }
1121   }
1122 }
1123
1124 void ELFObjectWriterImpl::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1125                                                  MCAsmLayout &Layout) {
1126   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1127   MCDataFragment *F;
1128
1129   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1130
1131   unsigned NumRegularSections = Asm.size();
1132
1133   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1134   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1135     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1136                       SectionKind::getReadOnly(), false);
1137   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1138   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1139   ShstrtabIndex = Asm.size();
1140
1141   const MCSectionELF *SymtabSection =
1142     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1143                       SectionKind::getReadOnly(),
1144                       EntrySize);
1145   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1146   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1147   SymbolTableIndex = Asm.size();
1148
1149   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1150
1151   if (NeedsSymtabShndx) {
1152     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1153       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1154                         SectionKind::getReadOnly(), 4);
1155     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1156     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1157   }
1158
1159   const MCSection *StrtabSection;
1160   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1161                                     SectionKind::getReadOnly(), false);
1162   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1163   StrtabSD.setAlignment(1);
1164   StringTableIndex = Asm.size();
1165
1166   WriteRelocations(Asm, Layout);
1167
1168   // Symbol table
1169   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1170   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1171   if (NeedsSymtabShndx) {
1172     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1173     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, *SymtabShndxSD, Layout);
1174   }
1175   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, NumRegularSections);
1176   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, SymtabSD, Layout);
1177
1178   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1179   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1180   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, StrtabSD, Layout);
1181
1182   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1183
1184   // Section header string table.
1185   //
1186   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1187   // section 0.
1188   uint64_t Index = 1;
1189   F->getContents() += '\x00';
1190
1191   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1192          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1193     const MCSectionELF &Section =
1194       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1195     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1196
1197     // Remember the index into the string table so we can write it
1198     // into the sh_name field of the section header table.
1199     SectionStringTableIndex[&it->getSection()] = Index;
1200
1201     Index += Section.getSectionName().size() + 1;
1202     F->getContents() += Section.getSectionName();
1203     F->getContents() += '\x00';
1204   }
1205
1206   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, ShstrtabSD, Layout);
1207 }
1208
1209 bool ELFObjectWriterImpl::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1210                                                const MCValue Target,
1211                                                bool IsPCRel,
1212                                                const MCFragment *DF) const {
1213   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1214   // relative to.
1215   const MCSection *BaseSection = 0;
1216   if (IsPCRel) {
1217     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1218     assert(BaseSection);
1219   }
1220
1221   const MCSection *SectionA = 0;
1222   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1223   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1224     SymbolA = &A->getSymbol();
1225     SectionA = &SymbolA->getSection();
1226   }
1227
1228   const MCSection *SectionB = 0;
1229   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1230     SectionB = &B->getSymbol().getSection();
1231   }
1232
1233   if (!BaseSection)
1234     return SectionA == SectionB;
1235
1236   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1237   if (DataA.isExternal())
1238     return false;
1239
1240   return !SectionB && BaseSection == SectionA;
1241 }
1242
1243 void ELFObjectWriterImpl::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1244                                       const MCAsmLayout &Layout) {
1245   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1246
1247   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1248
1249   // Compute symbol table information.
1250   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap);
1251
1252   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1253                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout));
1254
1255   // Add 1 for the null section.
1256   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1257   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1258   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1259   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1260
1261   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1262          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1263     const MCSectionData &SD = *it;
1264
1265     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1266
1267     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1268     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1269
1270     FileOff += Size;
1271   }
1272
1273   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1274
1275   // Write out the ELF header ...
1276   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1277
1278   FileOff = HeaderSize;
1279
1280   // ... then all of the sections ...
1281   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1282
1283   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1284          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1285     const MCSectionData &SD = *it;
1286
1287     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1288     WriteZeros(Padding);
1289     FileOff += Padding;
1290
1291     // Remember the offset into the file for this section.
1292     SectionOffsetMap[&it->getSection()] = FileOff;
1293
1294     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1295
1296     Asm.WriteSectionData(it, Layout, Writer);
1297   }
1298
1299   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1300   WriteZeros(Padding);
1301   FileOff += Padding;
1302
1303   // ... and then the section header table.
1304   // Should we align the section header table?
1305   //
1306   // Null section first.
1307   uint64_t FirstSectionSize =
1308     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1309   uint32_t FirstSectionLink =
1310     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1311   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1312
1313   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1314          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1315     const MCSectionData &SD = *it;
1316     const MCSectionELF &Section =
1317       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1318
1319     uint64_t sh_link = 0;
1320     uint64_t sh_info = 0;
1321
1322     switch(Section.getType()) {
1323     case ELF::SHT_DYNAMIC:
1324       sh_link = SectionStringTableIndex[&it->getSection()];
1325       sh_info = 0;
1326       break;
1327
1328     case ELF::SHT_REL:
1329     case ELF::SHT_RELA: {
1330       const MCSectionELF *SymtabSection;
1331       const MCSectionELF *InfoSection;
1332
1333       SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1334                                                      SectionKind::getReadOnly(),
1335                                                      false);
1336       sh_link = SectionIndexMap[SymtabSection];
1337
1338       // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1339       unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1340       StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1341
1342       InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1343                                                    ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1344                                                    SectionKind::getReadOnly(),
1345                                                    false);
1346       sh_info = SectionIndexMap[InfoSection];
1347       break;
1348     }
1349
1350     case ELF::SHT_SYMTAB:
1351     case ELF::SHT_DYNSYM:
1352       sh_link = StringTableIndex;
1353       sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1354       break;
1355
1356     case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1357       sh_link = SymbolTableIndex;
1358       break;
1359
1360     case ELF::SHT_PROGBITS:
1361     case ELF::SHT_STRTAB:
1362     case ELF::SHT_NOBITS:
1363     case ELF::SHT_NULL:
1364     case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1365       // Nothing to do.
1366       break;
1367
1368     default:
1369       assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1370       break;
1371     }
1372
1373     WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&it->getSection()],
1374                      Section.getType(), Section.getFlags(),
1375                      0,
1376                      SectionOffsetMap.lookup(&SD.getSection()),
1377                      Layout.getSectionSize(&SD), sh_link,
1378                      sh_info, SD.getAlignment(),
1379                      Section.getEntrySize());
1380   }
1381 }
1382
1383 ELFObjectWriter::ELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1384                                  bool Is64Bit,
1385                                  Triple::OSType OSType,
1386                                  uint16_t EMachine,
1387                                  bool IsLittleEndian,
1388                                  bool HasRelocationAddend)
1389   : MCObjectWriter(OS, IsLittleEndian)
1390 {
1391   Impl = new ELFObjectWriterImpl(this, Is64Bit, EMachine,
1392                                  HasRelocationAddend, OSType);
1393 }
1394
1395 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter() {
1396   delete (ELFObjectWriterImpl*) Impl;
1397 }
1398
1399 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1400   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->ExecutePostLayoutBinding(Asm);
1401 }
1402
1403 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1404                                        const MCAsmLayout &Layout,
1405                                        const MCFragment *Fragment,
1406                                        const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
1407                                        uint64_t &FixedValue) {
1408   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->RecordRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
1409                                                   Target, FixedValue);
1410 }
1411
1412 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1413                                            const MCValue Target,
1414                                            bool IsPCRel,
1415                                            const MCFragment *DF) const {
1416   return ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->IsFixupFullyResolved(Asm, Target,
1417                                                              IsPCRel, DF);
1418 }
1419
1420 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1421                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1422   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->WriteObject(Asm, Layout);
1423 }