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