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