Move some data to the TargetWriter.
[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/OwningPtr.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/MCELFObjectWriter.h"
25 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
26 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
27 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
28 #include "llvm/MC/MCValue.h"
29 #include "llvm/Support/Debug.h"
30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
31 #include "llvm/Support/ELF.h"
32 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
33
34 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
35 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
36
37 #include <vector>
38 using namespace llvm;
39
40 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
41   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
42   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
43          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
44          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
45          Type == ELF::STT_TLS);
46   return Type;
47 }
48
49 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
50   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
51   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
52          Binding == ELF::STB_WEAK);
53   return Binding;
54 }
55
56 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
57   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
58          Binding == ELF::STB_WEAK);
59   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
60   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
61 }
62
63 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
64   unsigned Visibility =
65     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
66   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
67          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
68   return Visibility;
69 }
70
71
72 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
73   switch (Variant) {
74   default:
75     return false;
76   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
77   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
78   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
79   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
80   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
81   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
82   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
83   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
84   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
85   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
86   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
87   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
88     return true;
89   }
90 }
91
92 static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
93   const MCFixupKindInfo &FKI =
94     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
95
96   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
97 }
98
99 namespace {
100   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
101   protected:
102     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
103       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
104         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
105     }*/
106
107
108     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
109     /// on symbols.
110     struct ELFSymbolData {
111       MCSymbolData *SymbolData;
112       uint64_t StringIndex;
113       uint32_t SectionIndex;
114
115       // Support lexicographic sorting.
116       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
117         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
118           return true;
119         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
120           return false;
121         return SymbolData->getSymbol().getName() <
122                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
123       }
124     };
125
126     /// @name Relocation Data
127     /// @{
128
129     struct ELFRelocationEntry {
130       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
131       uint64_t r_offset;
132       int Index;
133       unsigned Type;
134       const MCSymbol *Symbol;
135       uint64_t r_addend;
136
137       ELFRelocationEntry()
138         : r_offset(0), Index(0), Type(0), Symbol(0), r_addend(0) {}
139
140       ELFRelocationEntry(uint64_t RelocOffset, int Idx,
141                          unsigned RelType, const MCSymbol *Sym,
142                          uint64_t Addend)
143         : r_offset(RelocOffset), Index(Idx), Type(RelType),
144           Symbol(Sym), r_addend(Addend) {}
145
146       // Support lexicographic sorting.
147       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
148         return RE.r_offset < r_offset;
149       }
150     };
151
152     /// The target specific ELF writer instance.
153     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
154
155     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
156     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
157     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
158
159     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
160                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
161     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
162
163     /// @}
164     /// @name Symbol Table Data
165     /// @{
166
167     SmallString<256> StringTable;
168     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
169     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
170     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
171
172     /// @}
173
174     bool NeedsGOT;
175
176     bool NeedsSymtabShndx;
177
178     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
179     unsigned LastLocalSymbolIndex;
180     // This holds the .strtab section index.
181     unsigned StringTableIndex;
182     // This holds the .symtab section index.
183     unsigned SymbolTableIndex;
184
185     unsigned ShstrtabIndex;
186
187
188     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
189                                   const MCValue &Target,
190                                   const MCFragment &F) const;
191
192     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
193     bool hasRelocationAddend() const {
194       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
195     }
196
197   public:
198     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
199                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
200       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
201         TargetObjectWriter(MOTW),
202         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false){
203     }
204
205     virtual ~ELFObjectWriter();
206
207     void WriteWord(uint64_t W) {
208       if (is64Bit())
209         Write64(W);
210       else
211         Write32(W);
212     }
213
214     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
215       buf[0] = char(Value >> 0);
216       buf[1] = char(Value >> 8);
217     }
218
219     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
220       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
221       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
222     }
223
224     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
225       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
226       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
227     }
228
229     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
230       buf[0] = char(Value >> 8);
231       buf[1] = char(Value >> 0);
232     }
233
234     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
235       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
236       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
237     }
238
239     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
240       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
241       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
242     }
243
244     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
245       char buf[1];
246       buf[0] = Value;
247       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
248     }
249
250     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
251       char buf[2];
252       if (isLittleEndian())
253         StringLE16(buf, Value);
254       else
255         StringBE16(buf, Value);
256       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
257     }
258
259     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
260       char buf[4];
261       if (isLittleEndian())
262         StringLE32(buf, Value);
263       else
264         StringBE32(buf, Value);
265       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
266     }
267
268     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
269       char buf[8];
270       if (isLittleEndian())
271         StringLE64(buf, Value);
272       else
273         StringBE64(buf, Value);
274       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
275     }
276
277     virtual void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
278
279     virtual void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
280                           uint64_t name, uint8_t info,
281                           uint64_t value, uint64_t size,
282                           uint8_t other, uint32_t shndx,
283                           bool Reserved);
284
285     virtual void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
286                      ELFSymbolData &MSD,
287                      const MCAsmLayout &Layout);
288
289     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
290     virtual void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
291                           const MCAssembler &Asm,
292                           const MCAsmLayout &Layout,
293                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
294
295     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
296                                   const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
297                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
298
299     virtual uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
300                                          const MCSymbol *S);
301
302     // Map from a group section to the signature symbol
303     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
304     // Map from a signature symbol to the group section
305     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
306
307     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
308     ///
309     /// \param StringTable [out] - The string table data.
310     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
311     /// string table.
312     virtual void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
313                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
314                             RevGroupMapTy RevGroupMap);
315
316     virtual void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
317                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
318
319     virtual void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
320                          const MCSectionData &SD);
321
322     virtual void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
323       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
324              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
325         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
326       }
327     }
328
329     virtual void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
330                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
331
332     virtual void CreateGroupSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
333                              GroupMapTy &GroupMap, RevGroupMapTy &RevGroupMap);
334
335     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
336                                           const MCAsmLayout &Layout);
337
338     virtual void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
339                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
340                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
341                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
342
343     virtual void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
344                                           MCDataFragment *F,
345                                           const MCSectionData *SD);
346
347     virtual bool
348     IsSymbolRefDifferenceFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
349                                        const MCSymbolRefExpr *A,
350                                        const MCSymbolRefExpr *B) const {
351       // FIXME: Implement this!
352       return false;
353     }
354
355     virtual bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
356                               const MCValue Target,
357                               bool IsPCRel,
358                               const MCFragment *DF) const;
359
360     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
361     virtual void WriteSection(MCAssembler &Asm,
362                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
363                       uint32_t GroupSymbolIndex,
364                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
365                       const MCSectionELF &Section);
366
367   protected:
368     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
369                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
370                                   int64_t Addend) = 0;
371   };
372
373   //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
374
375   class X86ELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
376   public:
377     X86ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
378                        raw_ostream &_OS,
379                        bool IsLittleEndian);
380
381     virtual ~X86ELFObjectWriter();
382   protected:
383     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
384                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
385                                   int64_t Addend);
386   };
387
388
389   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
390
391   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
392   public:
393     ARMELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
394                        raw_ostream &_OS,
395                        bool IsLittleEndian);
396
397     virtual ~ARMELFObjectWriter();
398   protected:
399     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
400                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
401                                   int64_t Addend);
402   };
403
404   //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
405
406   class MBlazeELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
407   public:
408     MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
409                           raw_ostream &_OS,
410                           bool IsLittleEndian);
411
412     virtual ~MBlazeELFObjectWriter();
413   protected:
414     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
415                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
416                                   int64_t Addend);
417   };
418 }
419
420 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
421 {}
422
423 // Emit the ELF header.
424 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
425                                   unsigned NumberOfSections) {
426   // ELF Header
427   // ----------
428   //
429   // Note
430   // ----
431   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
432   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
433
434   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
435   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
436   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
437   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
438
439   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
440
441   // e_ident[EI_DATA]
442   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
443
444   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
445   // e_ident[EI_OSABI]
446   switch (TargetObjectWriter->getOSType()) {
447     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
448     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
449     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
450   }
451   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
452
453   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
454
455   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
456
457   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
458
459   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
460   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
461   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
462   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
463             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
464
465   // FIXME: Make this configurable.
466   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
467
468   // e_ehsize = ELF header size
469   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
470
471   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
472   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
473
474   // e_shentsize = Section header entry size
475   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
476
477   // e_shnum     = # of section header ents
478   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
479     Write16(0);
480   else
481     Write16(NumberOfSections);
482
483   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
484   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
485     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
486   else
487     Write16(ShstrtabIndex);
488 }
489
490 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
491                                        MCDataFragment *ShndxF,
492                                        uint64_t name,
493                                        uint8_t info, uint64_t value,
494                                        uint64_t size, uint8_t other,
495                                        uint32_t shndx,
496                                        bool Reserved) {
497   if (ShndxF) {
498     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
499       String32(*ShndxF, shndx);
500     else
501       String32(*ShndxF, 0);
502   }
503
504   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
505     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
506
507   if (is64Bit()) {
508     String32(*SymtabF, name);  // st_name
509     String8(*SymtabF, info);   // st_info
510     String8(*SymtabF, other);  // st_other
511     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
512     String64(*SymtabF, value); // st_value
513     String64(*SymtabF, size);  // st_size
514   } else {
515     String32(*SymtabF, name);  // st_name
516     String32(*SymtabF, value); // st_value
517     String32(*SymtabF, size);  // st_size
518     String8(*SymtabF, info);   // st_info
519     String8(*SymtabF, other);  // st_other
520     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
521   }
522 }
523
524 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
525   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
526     return Data.getCommonAlignment();
527
528   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
529   if (!Symbol.isInSection())
530     return 0;
531
532   if (Data.getFragment())
533     return Layout.getSymbolOffset(&Data);
534
535   return 0;
536 }
537
538 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
539                                                const MCAsmLayout &Layout) {
540   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
541   // versions declared with @@@ to be renamed.
542
543   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
544          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
545     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
546     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
547     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
548
549     // Not an alias.
550     if (&Symbol == &Alias)
551       continue;
552
553     StringRef AliasName = Alias.getName();
554     size_t Pos = AliasName.find('@');
555     if (Pos == StringRef::npos)
556       continue;
557
558     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
559     // This is the first place we are able to copy this information.
560     it->setExternal(SD.isExternal());
561     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
562
563     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
564     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
565       continue;
566
567     // FIXME: produce a better error message.
568     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
569         !Rest.startswith("@@@"))
570       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
571
572     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
573   }
574 }
575
576 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
577                                   MCDataFragment *ShndxF,
578                                   ELFSymbolData &MSD,
579                                   const MCAsmLayout &Layout) {
580   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
581   MCSymbolData &Data =
582     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
583
584   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
585     Data.getSymbol().isVariable();
586
587   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
588   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
589   uint8_t Type = GetType(Data);
590
591   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
592   uint8_t Other = Visibility;
593
594   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
595   uint64_t Size = 0;
596   const MCExpr *ESize;
597
598   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
599
600   ESize = Data.getSize();
601   if (Data.getSize()) {
602     MCValue Res;
603     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
604       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
605
606       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
607         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
608         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
609         Size = Res.getConstant();
610       }
611     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
612       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
613     } else {
614       assert(0 && "Unsupported size expression");
615     }
616   }
617
618   // Write out the symbol table entry
619   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
620                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
621 }
622
623 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
624                                        MCDataFragment *ShndxF,
625                                        const MCAssembler &Asm,
626                                        const MCAsmLayout &Layout,
627                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
628   // The string table must be emitted first because we need the index
629   // into the string table for all the symbol names.
630   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
631
632   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
633
634   // The first entry is the undefined symbol entry.
635   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
636
637   // Write the symbol table entries.
638   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
639   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
640     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
641     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
642   }
643
644   // Write out a symbol table entry for each regular section.
645   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
646        ++i) {
647     const MCSectionELF &Section =
648       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
649     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
650         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
651         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
652         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
653       continue;
654     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
655                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
656     LastLocalSymbolIndex++;
657   }
658
659   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
660     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
661     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
662     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
663             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
664            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
665     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
666     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
667       LastLocalSymbolIndex++;
668   }
669
670   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
671     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
672     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
673     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
674     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
675       LastLocalSymbolIndex++;
676   }
677 }
678
679 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
680                                                const MCValue &Target,
681                                                const MCFragment &F) const {
682   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
683   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
684   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
685   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
686
687   if (ASymbol.isUndefined()) {
688     if (Renamed)
689       return Renamed;
690     return &ASymbol;
691   }
692
693   if (SD.isExternal()) {
694     if (Renamed)
695       return Renamed;
696     return &Symbol;
697   }
698
699   const MCSectionELF &Section =
700     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
701   const SectionKind secKind = Section.getKind();
702
703   if (secKind.isBSS())
704     return NULL;
705
706   if (secKind.isThreadLocal()) {
707     if (Renamed)
708       return Renamed;
709     return &Symbol;
710   }
711
712   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
713   const MCSectionELF &Sec2 =
714     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
715
716   if (&Sec2 != &Section &&
717       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
718        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
719        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
720     if (Renamed)
721       return Renamed;
722     return &Symbol;
723   }
724
725   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
726     if (Target.getConstant() == 0)
727       return NULL;
728     if (Renamed)
729       return Renamed;
730     return &Symbol;
731   }
732
733   return NULL;
734 }
735
736
737 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
738                                        const MCAsmLayout &Layout,
739                                        const MCFragment *Fragment,
740                                        const MCFixup &Fixup,
741                                        MCValue Target,
742                                        uint64_t &FixedValue) {
743   int64_t Addend = 0;
744   int Index = 0;
745   int64_t Value = Target.getConstant();
746   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
747
748   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
749   if (!Target.isAbsolute()) {
750     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
751     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
752     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
753
754     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
755       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
756       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
757       IsPCRel = true;
758
759       // Offset of the symbol in the section
760       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
761
762       // Ofeset of the relocation in the section
763       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
764       Value += b - a;
765     }
766
767     if (!RelocSymbol) {
768       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
769       MCFragment *F = SD.getFragment();
770
771       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
772
773       // Offset of the symbol in the section
774       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
775     } else {
776       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
777         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
778       else
779         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
780       Index = -1;
781     }
782     Addend = Value;
783     // Compensate for the addend on i386.
784     if (is64Bit())
785       Value = 0;
786   }
787
788   FixedValue = Value;
789   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
790                                (RelocSymbol != 0), Addend);
791   
792   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
793     Fixup.getOffset();
794
795   if (!hasRelocationAddend())
796     Addend = 0;
797   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
798   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
799 }
800
801
802 uint64_t
803 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
804                                              const MCSymbol *S) {
805   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
806   return SD.getIndex();
807 }
808
809 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
810                        bool Used, bool Renamed) {
811   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
812     return false;
813
814   if (Used)
815     return true;
816
817   if (Renamed)
818     return false;
819
820   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
821
822   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
823     return true;
824
825   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
826   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
827     return false;
828
829   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
830     return false;
831
832   if (Symbol.isTemporary())
833     return false;
834
835   return true;
836 }
837
838 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
839                     bool isUsedInReloc) {
840   if (Data.isExternal())
841     return false;
842
843   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
844   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
845
846   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
847     if (isSignature && !isUsedInReloc)
848       return true;
849
850     return false;
851   }
852
853   return true;
854 }
855
856 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
857                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
858   unsigned Index = 1;
859   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
860          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
861     const MCSectionELF &Section =
862       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
863     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
864       continue;
865     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
866   }
867
868   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
869          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
870     const MCSectionELF &Section =
871       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
872     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
873       continue;
874     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
875   }
876 }
877
878 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
879                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
880                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
881   // FIXME: Is this the correct place to do this?
882   if (NeedsGOT) {
883     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
884     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
885     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
886     Data.setExternal(true);
887     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
888   }
889
890   // Build section lookup table.
891   int NumRegularSections = Asm.size();
892
893   // Index 0 is always the empty string.
894   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
895   StringTable += '\x00';
896
897   // Add the data for the symbols.
898   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
899          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
900     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
901
902     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
903     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
904     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
905
906     if (!isInSymtab(Asm, *it,
907                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
908                     Renames.count(&Symbol)))
909       continue;
910
911     ELFSymbolData MSD;
912     MSD.SymbolData = it;
913     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
914
915     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
916     // are able to set it.
917     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
918     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
919       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
920       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
921       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
922     }
923
924     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
925       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
926
927     if (it->isCommon()) {
928       assert(!Local);
929       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
930     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
931       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
932     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
933       if (isSignature && !Used)
934         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
935       else
936         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
937     } else {
938       const MCSectionELF &Section =
939         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
940       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
941       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
942         NeedsSymtabShndx = true;
943       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
944     }
945
946     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
947     // @@ in defined ones.
948     StringRef Name = Symbol.getName();
949     SmallString<32> Buf;
950
951     size_t Pos = Name.find("@@@");
952     if (Pos != StringRef::npos) {
953       Buf += Name.substr(0, Pos);
954       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
955       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
956       Name = Buf;
957     }
958
959     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
960     if (!Entry) {
961       Entry = StringTable.size();
962       StringTable += Name;
963       StringTable += '\x00';
964     }
965     MSD.StringIndex = Entry;
966     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
967       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
968     else if (Local)
969       LocalSymbolData.push_back(MSD);
970     else
971       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
972   }
973
974   // Symbols are required to be in lexicographic order.
975   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
976   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
977   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
978
979   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
980   // symbols with non-local bindings.
981   unsigned Index = 1;
982   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
983     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
984
985   Index += NumRegularSections;
986
987   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
988     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
989   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
990     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
991 }
992
993 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
994                                       const MCSectionData &SD) {
995   if (!Relocations[&SD].empty()) {
996     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
997     const MCSectionELF *RelaSection;
998     const MCSectionELF &Section =
999       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1000
1001     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1002     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
1003     RelaSectionName += SectionName;
1004
1005     unsigned EntrySize;
1006     if (hasRelocationAddend())
1007       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1008     else
1009       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1010
1011     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1012                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1013                                     SectionKind::getReadOnly(),
1014                                     EntrySize, "");
1015
1016     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1017     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1018
1019     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1020
1021     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
1022   }
1023 }
1024
1025 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1026                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1027                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1028                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1029                                        uint64_t Alignment,
1030                                        uint64_t EntrySize) {
1031   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1032   Write32(Type);        // sh_type
1033   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1034   WriteWord(Address);   // sh_addr
1035   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1036   WriteWord(Size);      // sh_size
1037   Write32(Link);        // sh_link
1038   Write32(Info);        // sh_info
1039   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1040   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1041 }
1042
1043 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1044                                                MCDataFragment *F,
1045                                                const MCSectionData *SD) {
1046   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1047   // sort by the r_offset just like gnu as does
1048   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1049
1050   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1051     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1052
1053     if (!entry.Index)
1054       ;
1055     else if (entry.Index < 0)
1056       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1057     else
1058       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1059     if (is64Bit()) {
1060       String64(*F, entry.r_offset);
1061
1062       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1063       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1064       String64(*F, ERE64.r_info);
1065
1066       if (hasRelocationAddend())
1067         String64(*F, entry.r_addend);
1068     } else {
1069       String32(*F, entry.r_offset);
1070
1071       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1072       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1073       String32(*F, ERE32.r_info);
1074
1075       if (hasRelocationAddend())
1076         String32(*F, entry.r_addend);
1077     }
1078   }
1079 }
1080
1081 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1082                                              MCAsmLayout &Layout,
1083                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1084   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1085   MCDataFragment *F;
1086
1087   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1088
1089   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1090   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1091     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1092                       SectionKind::getReadOnly());
1093   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1094   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1095   ShstrtabIndex = Asm.size();
1096
1097   const MCSectionELF *SymtabSection =
1098     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1099                       SectionKind::getReadOnly(),
1100                       EntrySize, "");
1101   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1102   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1103   SymbolTableIndex = Asm.size();
1104
1105   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1106
1107   if (NeedsSymtabShndx) {
1108     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1109       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1110                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1111     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1112     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1113   }
1114
1115   const MCSection *StrtabSection;
1116   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1117                                     SectionKind::getReadOnly());
1118   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1119   StrtabSD.setAlignment(1);
1120   StringTableIndex = Asm.size();
1121
1122   WriteRelocations(Asm, Layout);
1123
1124   // Symbol table
1125   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1126   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1127   if (NeedsSymtabShndx) {
1128     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1129   }
1130   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1131
1132   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1133   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1134
1135   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1136
1137   // Section header string table.
1138   //
1139   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1140   // section 0.
1141   uint64_t Index = 1;
1142   F->getContents() += '\x00';
1143
1144   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1145   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1146          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1147     const MCSectionELF &Section =
1148       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1149     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1150
1151     StringRef Name = Section.getSectionName();
1152     if (SecStringMap.count(Name)) {
1153       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1154       continue;
1155     }
1156     // Remember the index into the string table so we can write it
1157     // into the sh_name field of the section header table.
1158     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1159     SecStringMap[Name] = Index;
1160
1161     Index += Name.size() + 1;
1162     F->getContents() += Name;
1163     F->getContents() += '\x00';
1164   }
1165 }
1166
1167 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1168                                            const MCValue Target,
1169                                            bool IsPCRel,
1170                                            const MCFragment *DF) const {
1171   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1172   // relative to.
1173   const MCSection *BaseSection = 0;
1174   if (IsPCRel) {
1175     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1176     assert(BaseSection);
1177   }
1178
1179   const MCSection *SectionA = 0;
1180   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1181   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1182     SymbolA = &A->getSymbol();
1183     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1184   }
1185
1186   const MCSection *SectionB = 0;
1187   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1188   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1189     SymbolB = &B->getSymbol();
1190     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1191   }
1192
1193   if (!BaseSection)
1194     return SectionA == SectionB;
1195
1196   if (SymbolB)
1197     return false;
1198
1199   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1200   if (!SymbolA)
1201     return false;
1202
1203   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1204   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1205   // break it.
1206   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1207   if (DataA.isExternal())
1208     return false;
1209
1210   return BaseSection == SectionA;
1211 }
1212
1213 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1214                                           MCAsmLayout &Layout,
1215                                           GroupMapTy &GroupMap,
1216                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1217   // Build the groups
1218   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1219        it != ie; ++it) {
1220     const MCSectionELF &Section =
1221       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1222     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1223       continue;
1224
1225     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1226     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1227     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1228     if (!Group) {
1229       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1230       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1231       Data.setAlignment(4);
1232       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1233       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1234     }
1235     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1236   }
1237
1238   // Add sections to the groups
1239   unsigned Index = 1;
1240   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1241   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1242        it != ie; ++it, ++Index) {
1243     const MCSectionELF &Section =
1244       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1245     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1246       continue;
1247     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1248     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1249     // FIXME: we could use the previous fragment
1250     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1251     String32(*F, NumGroups + Index);
1252   }
1253 }
1254
1255 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1256                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1257                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1258                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1259                                    uint64_t Alignment,
1260                                    const MCSectionELF &Section) {
1261   uint64_t sh_link = 0;
1262   uint64_t sh_info = 0;
1263
1264   switch(Section.getType()) {
1265   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1266     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1267     sh_info = 0;
1268     break;
1269
1270   case ELF::SHT_REL:
1271   case ELF::SHT_RELA: {
1272     const MCSectionELF *SymtabSection;
1273     const MCSectionELF *InfoSection;
1274     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1275                                                    0,
1276                                                    SectionKind::getReadOnly());
1277     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1278     assert(sh_link && ".symtab not found");
1279
1280     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1281     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1282     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1283
1284     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1285                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1286                                                  SectionKind::getReadOnly());
1287     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1288     break;
1289   }
1290
1291   case ELF::SHT_SYMTAB:
1292   case ELF::SHT_DYNSYM:
1293     sh_link = StringTableIndex;
1294     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1295     break;
1296
1297   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1298     sh_link = SymbolTableIndex;
1299     break;
1300
1301   case ELF::SHT_PROGBITS:
1302   case ELF::SHT_STRTAB:
1303   case ELF::SHT_NOBITS:
1304   case ELF::SHT_NULL:
1305   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1306     // Nothing to do.
1307     break;
1308
1309   case ELF::SHT_GROUP: {
1310     sh_link = SymbolTableIndex;
1311     sh_info = GroupSymbolIndex;
1312     break;
1313   }
1314
1315   default:
1316     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1317     break;
1318   }
1319
1320   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1321                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1322                    Alignment, Section.getEntrySize());
1323 }
1324
1325 static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1326   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1327     !SD.getSection().isVirtualSection();
1328 }
1329
1330 static uint64_t DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1331   uint64_t Ret = 0;
1332   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1333        ++i) {
1334     const MCFragment &F = *i;
1335     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1336     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1337   }
1338   return Ret;
1339 }
1340
1341 static uint64_t GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1342                                    const MCSectionData &SD) {
1343   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1344     return DataSectionSize(SD);
1345   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1346 }
1347
1348 static uint64_t GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1349                                       const MCSectionData &SD) {
1350   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1351     return DataSectionSize(SD);
1352   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1353 }
1354
1355 static void WriteDataSectionData(ELFObjectWriter *W, const MCSectionData &SD) {
1356   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1357        ++i) {
1358     const MCFragment &F = *i;
1359     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1360     W->WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1361   }
1362 }
1363
1364 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1365                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1366   GroupMapTy GroupMap;
1367   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1368   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1369                       RevGroupMap);
1370
1371   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1372
1373   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1374
1375   // Compute symbol table information.
1376   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1377
1378   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1379                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1380                          SectionIndexMap);
1381
1382   // Update to include the metadata sections.
1383   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1384
1385   // Add 1 for the null section.
1386   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1387   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1388   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1389                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1390   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1391
1392   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1393   Sections.resize(NumSections);
1394
1395   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1396          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1397     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1398     Sections[p.second] = p.first;
1399   }
1400
1401   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1402     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1403     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1404
1405     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1406
1407     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1408     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1409   }
1410
1411   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1412
1413   // Write out the ELF header ...
1414   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1415
1416   FileOff = HeaderSize;
1417
1418   // ... then all of the sections ...
1419   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1420
1421   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1422     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1423     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1424
1425     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1426     WriteZeros(Padding);
1427     FileOff += Padding;
1428
1429     // Remember the offset into the file for this section.
1430     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1431
1432     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1433
1434     if (IsELFMetaDataSection(SD))
1435       WriteDataSectionData(this, SD);
1436     else
1437       Asm.WriteSectionData(&SD, Layout);
1438   }
1439
1440   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1441   WriteZeros(Padding);
1442   FileOff += Padding;
1443
1444   // ... and then the section header table.
1445   // Should we align the section header table?
1446   //
1447   // Null section first.
1448   uint64_t FirstSectionSize =
1449     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1450   uint32_t FirstSectionLink =
1451     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1452   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1453
1454   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1455     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1456     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1457     uint32_t GroupSymbolIndex;
1458     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1459       GroupSymbolIndex = 0;
1460     else
1461       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1462
1463     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1464
1465     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1466                  SectionOffsetMap[&Section], Size,
1467                  SD.getAlignment(), Section);
1468   }
1469 }
1470
1471 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1472                                             raw_ostream &OS,
1473                                             bool IsLittleEndian) {
1474   switch (MOTW->getEMachine()) {
1475     case ELF::EM_386:
1476     case ELF::EM_X86_64:
1477       return new X86ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1478     case ELF::EM_ARM:
1479       return new ARMELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1480     case ELF::EM_MBLAZE:
1481       return new MBlazeELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1482     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1483   }
1484 }
1485
1486
1487 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1488 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1489
1490 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1491                                        raw_ostream &_OS,
1492                                        bool IsLittleEndian)
1493   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1494 {}
1495
1496 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1497 {}
1498
1499 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1500                                           const MCFixup &Fixup,
1501                                           bool IsPCRel,
1502                                           bool IsRelocWithSymbol,
1503                                           int64_t Addend) {
1504   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1505     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1506
1507   unsigned Type = 0;
1508   if (IsPCRel) {
1509     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1510     default: assert(0 && "Unimplemented");
1511     case FK_Data_4:
1512       switch (Modifier) {
1513       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
1514       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1515         Type = ELF::R_ARM_BASE_PREL; break;
1516       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1517         assert(0 && "unimplemented"); break;
1518       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1519         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1520       } break;
1521     case ARM::fixup_arm_branch:
1522       switch (Modifier) {
1523       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
1524         Type = ELF::R_ARM_PLT32; break;
1525       default:
1526         Type = ELF::R_ARM_CALL; break;
1527       } break;
1528     }
1529   } else {
1530     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1531     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1532     case FK_Data_4:
1533       switch (Modifier) {
1534       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier"); break;
1535       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
1536         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL; break;
1537       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1538         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32; break;
1539       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
1540         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32; break;
1541       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1542         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32; break;
1543       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1544         Type = ELF::R_ARM_ABS32; break;
1545       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
1546         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32; break;
1547       } break;
1548     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
1549     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
1550     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
1551     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
1552     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
1553     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
1554     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
1555       assert(0 && "Unimplemented"); break;
1556     case ARM::fixup_arm_branch:
1557       // FIXME: Differentiate between R_ARM_CALL and
1558       // R_ARM_JUMP24 (latter used for conditional jumps)
1559       Type = ELF::R_ARM_CALL; break;
1560     case ARM::fixup_arm_movt_hi16: 
1561       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS; break;
1562     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1563       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC; break;
1564     }
1565   }
1566
1567   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1568     NeedsGOT = true;
1569   
1570   return Type;
1571 }
1572
1573 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1574
1575 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1576                                              raw_ostream &_OS,
1577                                              bool IsLittleEndian)
1578   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1579 }
1580
1581 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1582 }
1583
1584 unsigned MBlazeELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1585                                              const MCFixup &Fixup,
1586                                              bool IsPCRel,
1587                                              bool IsRelocWithSymbol,
1588                                              int64_t Addend) {
1589   // determine the type of the relocation
1590   unsigned Type;
1591   if (IsPCRel) {
1592     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1593     default:
1594       llvm_unreachable("Unimplemented");
1595     case FK_PCRel_4:
1596       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1597       break;
1598     case FK_PCRel_2:
1599       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1600       break;
1601     }
1602   } else {
1603     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1604     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1605     case FK_Data_4:
1606       Type = ((IsRelocWithSymbol || Addend !=0)
1607               ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1608               : ELF::R_MICROBLAZE_64);
1609       break;
1610     case FK_Data_2:
1611       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1612       break;
1613     }
1614   }
1615   return Type;
1616 }
1617
1618 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1619
1620
1621 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1622                                        raw_ostream &_OS,
1623                                        bool IsLittleEndian)
1624   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1625 {}
1626
1627 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1628 {}
1629
1630 unsigned X86ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1631                                           const MCFixup &Fixup,
1632                                           bool IsPCRel,
1633                                           bool IsRelocWithSymbol,
1634                                           int64_t Addend) {
1635   // determine the type of the relocation
1636
1637   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1638     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1639   unsigned Type;
1640   if (is64Bit()) {
1641     if (IsPCRel) {
1642       switch (Modifier) {
1643       default:
1644         llvm_unreachable("Unimplemented");
1645       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1646         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1647         break;
1648       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1649         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1650         break;
1651       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1652         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1653         break;
1654       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1655         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1656         break;
1657       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1658         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1659         break;
1660       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1661         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1662         break;
1663       }
1664     } else {
1665       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1666       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1667       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1668       case X86::reloc_signed_4byte:
1669       case FK_PCRel_4:
1670         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1671         switch (Modifier) {
1672         default:
1673           llvm_unreachable("Unimplemented");
1674         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1675           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1676           break;
1677         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1678           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1679           break;
1680         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1681           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1682           break;
1683         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1684           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1685           break;
1686         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1687           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1688           break;
1689         }
1690         break;
1691       case FK_Data_4:
1692         Type = ELF::R_X86_64_32;
1693         break;
1694       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1695       case FK_PCRel_1:
1696       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1697       }
1698     }
1699   } else {
1700     if (IsPCRel) {
1701       switch (Modifier) {
1702       default:
1703         llvm_unreachable("Unimplemented");
1704       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1705         Type = ELF::R_386_PC32;
1706         break;
1707       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1708         Type = ELF::R_386_PLT32;
1709         break;
1710       }
1711     } else {
1712       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1713       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1714
1715       case X86::reloc_global_offset_table:
1716         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1717         break;
1718
1719       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1720       // instead?
1721       case X86::reloc_signed_4byte:
1722       case FK_PCRel_4:
1723       case FK_Data_4:
1724         switch (Modifier) {
1725         default:
1726           llvm_unreachable("Unimplemented");
1727         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1728           Type = ELF::R_386_32;
1729           break;
1730         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1731           Type = ELF::R_386_GOT32;
1732           break;
1733         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1734           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1735           break;
1736         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1737           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1738           break;
1739         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1740           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1741           break;
1742         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1743           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1744           break;
1745         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1746           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1747           break;
1748         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1749           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1750           break;
1751         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1752           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1753           break;
1754         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1755           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1756           break;
1757         }
1758         break;
1759       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1760       case FK_PCRel_1:
1761       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1762       }
1763     }
1764   }
1765
1766   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1767     NeedsGOT = true;
1768
1769   return Type;
1770 }