45d2ff7491219c911e2dab1d27818f896459061f
[oota-llvm.git] / lib / MC / MachObjectWriter.cpp
1 //===- lib/MC/MachObjectWriter.cpp - Mach-O 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 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
11 #include "llvm/ADT/Twine.h"
12 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
13 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
14 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
15 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
16 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
17 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
18 #include "llvm/MC/MCMachOSymbolFlags.h"
19 #include "llvm/MC/MCValue.h"
20 #include "llvm/Object/MachOFormat.h"
21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
22 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
23
24 // FIXME: Gross.
25 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
26
27 #include <vector>
28 using namespace llvm;
29 using namespace llvm::object;
30
31 // FIXME: this has been copied from (or to) X86AsmBackend.cpp
32 static unsigned getFixupKindLog2Size(unsigned Kind) {
33   switch (Kind) {
34   default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
35   case FK_PCRel_1:
36   case FK_Data_1: return 0;
37   case FK_PCRel_2:
38   case FK_Data_2: return 1;
39   case FK_PCRel_4:
40   case X86::reloc_riprel_4byte:
41   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
42   case X86::reloc_signed_4byte:
43   case FK_Data_4: return 2;
44   case FK_Data_8: return 3;
45   }
46 }
47
48 static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
49   switch (Kind) {
50   default:
51     return false;
52   case FK_PCRel_1:
53   case FK_PCRel_2:
54   case FK_PCRel_4:
55   case X86::reloc_riprel_4byte:
56   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
57     return true;
58   }
59 }
60
61 static bool isFixupKindRIPRel(unsigned Kind) {
62   return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
63     Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
64 }
65
66 static bool doesSymbolRequireExternRelocation(MCSymbolData *SD) {
67   // Undefined symbols are always extern.
68   if (SD->Symbol->isUndefined())
69     return true;
70
71   // References to weak definitions require external relocation entries; the
72   // definition may not always be the one in the same object file.
73   if (SD->getFlags() & SF_WeakDefinition)
74     return true;
75
76   // Otherwise, we can use an internal relocation.
77   return false;
78 }
79
80 static bool isScatteredFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
81                                           const MCValue Target,
82                                           const MCSymbolData *BaseSymbol) {
83   // The effective fixup address is
84   //     addr(atom(A)) + offset(A)
85   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
86   //   - addr(BaseSymbol) + <fixup offset from base symbol>
87   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
88   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(BaseSymbol) == 0.
89   //
90   // Note that "false" is almost always conservatively correct (it means we emit
91   // a relocation which is unnecessary), except when it would force us to emit a
92   // relocation which the target cannot encode.
93
94   const MCSymbolData *A_Base = 0, *B_Base = 0;
95   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
96     // Modified symbol references cannot be resolved.
97     if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
98       return false;
99
100     A_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(A->getSymbol()));
101     if (!A_Base)
102       return false;
103   }
104
105   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
106     // Modified symbol references cannot be resolved.
107     if (B->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
108       return false;
109
110     B_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(B->getSymbol()));
111     if (!B_Base)
112       return false;
113   }
114
115   // If there is no base, A and B have to be the same atom for this fixup to be
116   // fully resolved.
117   if (!BaseSymbol)
118     return A_Base == B_Base;
119
120   // Otherwise, B must be missing and A must be the base.
121   return !B_Base && BaseSymbol == A_Base;
122 }
123
124 static bool isScatteredFixupFullyResolvedSimple(const MCAssembler &Asm,
125                                                 const MCValue Target,
126                                                 const MCSection *BaseSection) {
127   // The effective fixup address is
128   //     addr(atom(A)) + offset(A)
129   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
130   //   - addr(<base symbol>) + <fixup offset from base symbol>
131   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
132   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(<base symbol>)) == 0.
133   //
134   // The simple (Darwin, except on x86_64) way of dealing with this was to
135   // assume that any reference to a temporary symbol *must* be a temporary
136   // symbol in the same atom, unless the sections differ. Therefore, any PCrel
137   // relocation to a temporary symbol (in the same section) is fully
138   // resolved. This also works in conjunction with absolutized .set, which
139   // requires the compiler to use .set to absolutize the differences between
140   // symbols which the compiler knows to be assembly time constants, so we don't
141   // need to worry about considering symbol differences fully resolved.
142
143   // Non-relative fixups are only resolved if constant.
144   if (!BaseSection)
145     return Target.isAbsolute();
146
147   // Otherwise, relative fixups are only resolved if not a difference and the
148   // target is a temporary in the same section.
149   if (Target.isAbsolute() || Target.getSymB())
150     return false;
151
152   const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
153   if (!A->isTemporary() || !A->isInSection() ||
154       &A->getSection() != BaseSection)
155     return false;
156
157   return true;
158 }
159
160 namespace {
161
162 class MachObjectWriter : public MCObjectWriter {
163   /// MachSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
164   /// on symbols.
165   struct MachSymbolData {
166     MCSymbolData *SymbolData;
167     uint64_t StringIndex;
168     uint8_t SectionIndex;
169
170     // Support lexicographic sorting.
171     bool operator<(const MachSymbolData &RHS) const {
172       return SymbolData->getSymbol().getName() <
173              RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
174     }
175   };
176
177   /// @name Relocation Data
178   /// @{
179
180   llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
181                  std::vector<macho::RelocationEntry> > Relocations;
182   llvm::DenseMap<const MCSectionData*, unsigned> IndirectSymBase;
183
184   /// @}
185   /// @name Symbol Table Data
186   /// @{
187
188   SmallString<256> StringTable;
189   std::vector<MachSymbolData> LocalSymbolData;
190   std::vector<MachSymbolData> ExternalSymbolData;
191   std::vector<MachSymbolData> UndefinedSymbolData;
192
193   /// @}
194
195   unsigned Is64Bit : 1;
196
197   uint32_t CPUType;
198   uint32_t CPUSubtype;
199
200 public:
201   MachObjectWriter(raw_ostream &_OS,
202                    bool _Is64Bit, uint32_t _CPUType, uint32_t _CPUSubtype,
203                    bool _IsLittleEndian)
204     : MCObjectWriter(_OS, _IsLittleEndian),
205       Is64Bit(_Is64Bit), CPUType(_CPUType), CPUSubtype(_CPUSubtype) {
206   }
207
208   void WriteHeader(unsigned NumLoadCommands, unsigned LoadCommandsSize,
209                    bool SubsectionsViaSymbols) {
210     uint32_t Flags = 0;
211
212     if (SubsectionsViaSymbols)
213       Flags |= macho::HF_SubsectionsViaSymbols;
214
215     // struct mach_header (28 bytes) or
216     // struct mach_header_64 (32 bytes)
217
218     uint64_t Start = OS.tell();
219     (void) Start;
220
221     Write32(Is64Bit ? macho::HM_Object64 : macho::HM_Object32);
222
223     Write32(CPUType);
224     Write32(CPUSubtype);
225
226     Write32(macho::HFT_Object);
227     Write32(NumLoadCommands);
228     Write32(LoadCommandsSize);
229     Write32(Flags);
230     if (Is64Bit)
231       Write32(0); // reserved
232
233     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ? 
234            macho::Header64Size : macho::Header32Size);
235   }
236
237   /// WriteSegmentLoadCommand - Write a segment load command.
238   ///
239   /// \arg NumSections - The number of sections in this segment.
240   /// \arg SectionDataSize - The total size of the sections.
241   void WriteSegmentLoadCommand(unsigned NumSections,
242                                uint64_t VMSize,
243                                uint64_t SectionDataStartOffset,
244                                uint64_t SectionDataSize) {
245     // struct segment_command (56 bytes) or
246     // struct segment_command_64 (72 bytes)
247
248     uint64_t Start = OS.tell();
249     (void) Start;
250
251     unsigned SegmentLoadCommandSize = Is64Bit ? macho::SegmentLoadCommand64Size:
252       macho::SegmentLoadCommand32Size;
253     Write32(Is64Bit ? macho::LCT_Segment64 : macho::LCT_Segment);
254     Write32(SegmentLoadCommandSize +
255             NumSections * (Is64Bit ? macho::Section64Size :
256                            macho::Section32Size));
257
258     WriteBytes("", 16);
259     if (Is64Bit) {
260       Write64(0); // vmaddr
261       Write64(VMSize); // vmsize
262       Write64(SectionDataStartOffset); // file offset
263       Write64(SectionDataSize); // file size
264     } else {
265       Write32(0); // vmaddr
266       Write32(VMSize); // vmsize
267       Write32(SectionDataStartOffset); // file offset
268       Write32(SectionDataSize); // file size
269     }
270     Write32(0x7); // maxprot
271     Write32(0x7); // initprot
272     Write32(NumSections);
273     Write32(0); // flags
274
275     assert(OS.tell() - Start == SegmentLoadCommandSize);
276   }
277
278   void WriteSection(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
279                     const MCSectionData &SD, uint64_t FileOffset,
280                     uint64_t RelocationsStart, unsigned NumRelocations) {
281     uint64_t SectionSize = Layout.getSectionSize(&SD);
282
283     // The offset is unused for virtual sections.
284     if (SD.getSection().isVirtualSection()) {
285       assert(Layout.getSectionFileSize(&SD) == 0 && "Invalid file size!");
286       FileOffset = 0;
287     }
288
289     // struct section (68 bytes) or
290     // struct section_64 (80 bytes)
291
292     uint64_t Start = OS.tell();
293     (void) Start;
294
295     const MCSectionMachO &Section = cast<MCSectionMachO>(SD.getSection());
296     WriteBytes(Section.getSectionName(), 16);
297     WriteBytes(Section.getSegmentName(), 16);
298     if (Is64Bit) {
299       Write64(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
300       Write64(SectionSize); // size
301     } else {
302       Write32(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
303       Write32(SectionSize); // size
304     }
305     Write32(FileOffset);
306
307     unsigned Flags = Section.getTypeAndAttributes();
308     if (SD.hasInstructions())
309       Flags |= MCSectionMachO::S_ATTR_SOME_INSTRUCTIONS;
310
311     assert(isPowerOf2_32(SD.getAlignment()) && "Invalid alignment!");
312     Write32(Log2_32(SD.getAlignment()));
313     Write32(NumRelocations ? RelocationsStart : 0);
314     Write32(NumRelocations);
315     Write32(Flags);
316     Write32(IndirectSymBase.lookup(&SD)); // reserved1
317     Write32(Section.getStubSize()); // reserved2
318     if (Is64Bit)
319       Write32(0); // reserved3
320
321     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ? macho::Section64Size :
322            macho::Section32Size);
323   }
324
325   void WriteSymtabLoadCommand(uint32_t SymbolOffset, uint32_t NumSymbols,
326                               uint32_t StringTableOffset,
327                               uint32_t StringTableSize) {
328     // struct symtab_command (24 bytes)
329
330     uint64_t Start = OS.tell();
331     (void) Start;
332
333     Write32(macho::LCT_Symtab);
334     Write32(macho::SymtabLoadCommandSize);
335     Write32(SymbolOffset);
336     Write32(NumSymbols);
337     Write32(StringTableOffset);
338     Write32(StringTableSize);
339
340     assert(OS.tell() - Start == macho::SymtabLoadCommandSize);
341   }
342
343   void WriteDysymtabLoadCommand(uint32_t FirstLocalSymbol,
344                                 uint32_t NumLocalSymbols,
345                                 uint32_t FirstExternalSymbol,
346                                 uint32_t NumExternalSymbols,
347                                 uint32_t FirstUndefinedSymbol,
348                                 uint32_t NumUndefinedSymbols,
349                                 uint32_t IndirectSymbolOffset,
350                                 uint32_t NumIndirectSymbols) {
351     // struct dysymtab_command (80 bytes)
352
353     uint64_t Start = OS.tell();
354     (void) Start;
355
356     Write32(macho::LCT_Dysymtab);
357     Write32(macho::DysymtabLoadCommandSize);
358     Write32(FirstLocalSymbol);
359     Write32(NumLocalSymbols);
360     Write32(FirstExternalSymbol);
361     Write32(NumExternalSymbols);
362     Write32(FirstUndefinedSymbol);
363     Write32(NumUndefinedSymbols);
364     Write32(0); // tocoff
365     Write32(0); // ntoc
366     Write32(0); // modtaboff
367     Write32(0); // nmodtab
368     Write32(0); // extrefsymoff
369     Write32(0); // nextrefsyms
370     Write32(IndirectSymbolOffset);
371     Write32(NumIndirectSymbols);
372     Write32(0); // extreloff
373     Write32(0); // nextrel
374     Write32(0); // locreloff
375     Write32(0); // nlocrel
376
377     assert(OS.tell() - Start == macho::DysymtabLoadCommandSize);
378   }
379
380   void WriteNlist(MachSymbolData &MSD, const MCAsmLayout &Layout) {
381     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
382     const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
383     uint8_t Type = 0;
384     uint16_t Flags = Data.getFlags();
385     uint32_t Address = 0;
386
387     // Set the N_TYPE bits. See <mach-o/nlist.h>.
388     //
389     // FIXME: Are the prebound or indirect fields possible here?
390     if (Symbol.isUndefined())
391       Type = macho::STT_Undefined;
392     else if (Symbol.isAbsolute())
393       Type = macho::STT_Absolute;
394     else
395       Type = macho::STT_Section;
396
397     // FIXME: Set STAB bits.
398
399     if (Data.isPrivateExtern())
400       Type |= macho::STF_PrivateExtern;
401
402     // Set external bit.
403     if (Data.isExternal() || Symbol.isUndefined())
404       Type |= macho::STF_External;
405
406     // Compute the symbol address.
407     if (Symbol.isDefined()) {
408       if (Symbol.isAbsolute()) {
409         Address = cast<MCConstantExpr>(Symbol.getVariableValue())->getValue();
410       } else {
411         Address = Layout.getSymbolAddress(&Data);
412       }
413     } else if (Data.isCommon()) {
414       // Common symbols are encoded with the size in the address
415       // field, and their alignment in the flags.
416       Address = Data.getCommonSize();
417
418       // Common alignment is packed into the 'desc' bits.
419       if (unsigned Align = Data.getCommonAlignment()) {
420         unsigned Log2Size = Log2_32(Align);
421         assert((1U << Log2Size) == Align && "Invalid 'common' alignment!");
422         if (Log2Size > 15)
423           report_fatal_error("invalid 'common' alignment '" +
424                             Twine(Align) + "'");
425         // FIXME: Keep this mask with the SymbolFlags enumeration.
426         Flags = (Flags & 0xF0FF) | (Log2Size << 8);
427       }
428     }
429
430     // struct nlist (12 bytes)
431
432     Write32(MSD.StringIndex);
433     Write8(Type);
434     Write8(MSD.SectionIndex);
435
436     // The Mach-O streamer uses the lowest 16-bits of the flags for the 'desc'
437     // value.
438     Write16(Flags);
439     if (Is64Bit)
440       Write64(Address);
441     else
442       Write32(Address);
443   }
444
445   // FIXME: We really need to improve the relocation validation. Basically, we
446   // want to implement a separate computation which evaluates the relocation
447   // entry as the linker would, and verifies that the resultant fixup value is
448   // exactly what the encoder wanted. This will catch several classes of
449   // problems:
450   //
451   //  - Relocation entry bugs, the two algorithms are unlikely to have the same
452   //    exact bug.
453   //
454   //  - Relaxation issues, where we forget to relax something.
455   //
456   //  - Input errors, where something cannot be correctly encoded. 'as' allows
457   //    these through in many cases.
458
459   void RecordX86_64Relocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
460                               const MCFragment *Fragment,
461                               const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
462                               uint64_t &FixedValue) {
463     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
464     unsigned IsRIPRel = isFixupKindRIPRel(Fixup.getKind());
465     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
466
467     // See <reloc.h>.
468     uint32_t FixupOffset =
469       Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
470     uint32_t FixupAddress =
471       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
472     int64_t Value = 0;
473     unsigned Index = 0;
474     unsigned IsExtern = 0;
475     unsigned Type = 0;
476
477     Value = Target.getConstant();
478
479     if (IsPCRel) {
480       // Compensate for the relocation offset, Darwin x86_64 relocations only
481       // have the addend and appear to have attempted to define it to be the
482       // actual expression addend without the PCrel bias. However, instructions
483       // with data following the relocation are not accomodated for (see comment
484       // below regarding SIGNED{1,2,4}), so it isn't exactly that either.
485       Value += 1LL << Log2Size;
486     }
487
488     if (Target.isAbsolute()) { // constant
489       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
490       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
491       Index = 0;
492
493       // FIXME: I believe this is broken, I don't think the linker can
494       // understand it. I think it would require a local relocation, but I'm not
495       // sure if that would work either. The official way to get an absolute
496       // PCrel relocation is to use an absolute symbol (which we don't support
497       // yet).
498       if (IsPCRel) {
499         IsExtern = 1;
500         Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
501       }
502     } else if (Target.getSymB()) { // A - B + constant
503       const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
504       MCSymbolData &A_SD = Asm.getSymbolData(*A);
505       const MCSymbolData *A_Base = Asm.getAtom(&A_SD);
506
507       const MCSymbol *B = &Target.getSymB()->getSymbol();
508       MCSymbolData &B_SD = Asm.getSymbolData(*B);
509       const MCSymbolData *B_Base = Asm.getAtom(&B_SD);
510
511       // Neither symbol can be modified.
512       if (Target.getSymA()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None ||
513           Target.getSymB()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
514         report_fatal_error("unsupported relocation of modified symbol");
515
516       // We don't support PCrel relocations of differences. Darwin 'as' doesn't
517       // implement most of these correctly.
518       if (IsPCRel)
519         report_fatal_error("unsupported pc-relative relocation of difference");
520
521       // The support for the situation where one or both of the symbols would
522       // require a local relocation is handled just like if the symbols were
523       // external.  This is certainly used in the case of debug sections where
524       // the section has only temporary symbols and thus the symbols don't have
525       // base symbols.  This is encoded using the section ordinal and
526       // non-extern relocation entries.
527
528       // Darwin 'as' doesn't emit correct relocations for this (it ends up with
529       // a single SIGNED relocation); reject it for now.  Except the case where
530       // both symbols don't have a base, equal but both NULL.
531       if (A_Base == B_Base && A_Base)
532         report_fatal_error("unsupported relocation with identical base");
533
534       Value += Layout.getSymbolAddress(&A_SD) -
535                (A_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(A_Base));
536       Value -= Layout.getSymbolAddress(&B_SD) -
537                (B_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(B_Base));
538
539       if (A_Base) {
540         Index = A_Base->getIndex();
541         IsExtern = 1;
542       }
543       else {
544         Index = A_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
545         IsExtern = 0;
546       }
547       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
548
549       macho::RelocationEntry MRE;
550       MRE.Word0 = FixupOffset;
551       MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
552                    (IsPCRel   << 24) |
553                    (Log2Size  << 25) |
554                    (IsExtern  << 27) |
555                    (Type      << 28));
556       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
557
558       if (B_Base) {
559         Index = B_Base->getIndex();
560         IsExtern = 1;
561       }
562       else {
563         Index = B_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
564         IsExtern = 0;
565       }
566       Type = macho::RIT_X86_64_Subtractor;
567     } else {
568       const MCSymbol *Symbol = &Target.getSymA()->getSymbol();
569       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
570       const MCSymbolData *Base = Asm.getAtom(&SD);
571
572       // Relocations inside debug sections always use local relocations when
573       // possible. This seems to be done because the debugger doesn't fully
574       // understand x86_64 relocation entries, and expects to find values that
575       // have already been fixed up.
576       if (Symbol->isInSection()) {
577         const MCSectionMachO &Section = static_cast<const MCSectionMachO&>(
578           Fragment->getParent()->getSection());
579         if (Section.hasAttribute(MCSectionMachO::S_ATTR_DEBUG))
580           Base = 0;
581       }
582
583       // x86_64 almost always uses external relocations, except when there is no
584       // symbol to use as a base address (a local symbol with no preceeding
585       // non-local symbol).
586       if (Base) {
587         Index = Base->getIndex();
588         IsExtern = 1;
589
590         // Add the local offset, if needed.
591         if (Base != &SD)
592           Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSymbolAddress(Base);
593       } else if (Symbol->isInSection()) {
594         // The index is the section ordinal (1-based).
595         Index = SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
596         IsExtern = 0;
597         Value += Layout.getSymbolAddress(&SD);
598
599         if (IsPCRel)
600           Value -= FixupAddress + (1 << Log2Size);
601       } else {
602         report_fatal_error("unsupported relocation of undefined symbol '" +
603                            Symbol->getName() + "'");
604       }
605
606       MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
607       if (IsPCRel) {
608         if (IsRIPRel) {
609           if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
610             // x86_64 distinguishes movq foo@GOTPCREL so that the linker can
611             // rewrite the movq to an leaq at link time if the symbol ends up in
612             // the same linkage unit.
613             if (unsigned(Fixup.getKind()) == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load)
614               Type = macho::RIT_X86_64_GOTLoad;
615             else
616               Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
617           }  else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
618             Type = macho::RIT_X86_64_TLV;
619           }  else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None) {
620             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
621           } else {
622             Type = macho::RIT_X86_64_Signed;
623
624             // The Darwin x86_64 relocation format has a problem where it cannot
625             // encode an address (L<foo> + <constant>) which is outside the atom
626             // containing L<foo>. Generally, this shouldn't occur but it does
627             // happen when we have a RIPrel instruction with data following the
628             // relocation entry (e.g., movb $012, L0(%rip)). Even with the PCrel
629             // adjustment Darwin x86_64 uses, the offset is still negative and
630             // the linker has no way to recognize this.
631             //
632             // To work around this, Darwin uses several special relocation types
633             // to indicate the offsets. However, the specification or
634             // implementation of these seems to also be incomplete; they should
635             // adjust the addend as well based on the actual encoded instruction
636             // (the additional bias), but instead appear to just look at the
637             // final offset.
638             switch (-(Target.getConstant() + (1LL << Log2Size))) {
639             case 1: Type = macho::RIT_X86_64_Signed1; break;
640             case 2: Type = macho::RIT_X86_64_Signed2; break;
641             case 4: Type = macho::RIT_X86_64_Signed4; break;
642             }
643           }
644         } else {
645           if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
646             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in branch "
647                               "relocation");
648
649           Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
650         }
651       } else {
652         if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOT) {
653           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
654         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
655           // GOTPCREL is allowed as a modifier on non-PCrel instructions, in
656           // which case all we do is set the PCrel bit in the relocation entry;
657           // this is used with exception handling, for example. The source is
658           // required to include any necessary offset directly.
659           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
660           IsPCRel = 1;
661         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
662           report_fatal_error("TLVP symbol modifier should have been rip-rel");
663         } else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
664           report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
665         else
666           Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
667       }
668     }
669
670     // x86_64 always writes custom values into the fixups.
671     FixedValue = Value;
672
673     // struct relocation_info (8 bytes)
674     macho::RelocationEntry MRE;
675     MRE.Word0 = FixupOffset;
676     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
677                  (IsPCRel   << 24) |
678                  (Log2Size  << 25) |
679                  (IsExtern  << 27) |
680                  (Type      << 28));
681     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
682   }
683
684   void RecordScatteredRelocation(const MCAssembler &Asm,
685                                  const MCAsmLayout &Layout,
686                                  const MCFragment *Fragment,
687                                  const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
688                                  uint64_t &FixedValue) {
689     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
690     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
691     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
692     unsigned Type = macho::RIT_Vanilla;
693
694     // See <reloc.h>.
695     const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
696     MCSymbolData *A_SD = &Asm.getSymbolData(*A);
697
698     if (!A_SD->getFragment())
699       report_fatal_error("symbol '" + A->getName() +
700                         "' can not be undefined in a subtraction expression");
701
702     uint32_t Value = Layout.getSymbolAddress(A_SD);
703     uint32_t Value2 = 0;
704
705     if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
706       MCSymbolData *B_SD = &Asm.getSymbolData(B->getSymbol());
707
708       if (!B_SD->getFragment())
709         report_fatal_error("symbol '" + B->getSymbol().getName() +
710                           "' can not be undefined in a subtraction expression");
711
712       // Select the appropriate difference relocation type.
713       //
714       // Note that there is no longer any semantic difference between these two
715       // relocation types from the linkers point of view, this is done solely
716       // for pedantic compatibility with 'as'.
717       Type = A_SD->isExternal() ? macho::RIT_Difference :
718         macho::RIT_LocalDifference;
719       Value2 = Layout.getSymbolAddress(B_SD);
720     }
721
722     // Relocations are written out in reverse order, so the PAIR comes first.
723     if (Type == macho::RIT_Difference || Type == macho::RIT_LocalDifference) {
724       macho::RelocationEntry MRE;
725       MRE.Word0 = ((0         <<  0) |
726                    (macho::RIT_Pair  << 24) |
727                    (Log2Size  << 28) |
728                    (IsPCRel   << 30) |
729                    macho::RF_Scattered);
730       MRE.Word1 = Value2;
731       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
732     }
733
734     macho::RelocationEntry MRE;
735     MRE.Word0 = ((FixupOffset <<  0) |
736                  (Type        << 24) |
737                  (Log2Size    << 28) |
738                  (IsPCRel     << 30) |
739                  macho::RF_Scattered);
740     MRE.Word1 = Value;
741     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
742   }
743
744   void RecordTLVPRelocation(const MCAssembler &Asm,
745                             const MCAsmLayout &Layout,
746                             const MCFragment *Fragment,
747                             const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
748                             uint64_t &FixedValue) {
749     assert(Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP &&
750            !Is64Bit &&
751            "Should only be called with a 32-bit TLVP relocation!");
752
753     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
754     uint32_t Value = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
755     unsigned IsPCRel = 0;
756
757     // Get the symbol data.
758     MCSymbolData *SD_A = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
759     unsigned Index = SD_A->getIndex();
760
761     // We're only going to have a second symbol in pic mode and it'll be a
762     // subtraction from the picbase. For 32-bit pic the addend is the difference
763     // between the picbase and the next address.  For 32-bit static the addend
764     // is zero.
765     if (Target.getSymB()) {
766       // If this is a subtraction then we're pcrel.
767       uint32_t FixupAddress =
768       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
769       MCSymbolData *SD_B = &Asm.getSymbolData(Target.getSymB()->getSymbol());
770       IsPCRel = 1;
771       FixedValue = (FixupAddress - Layout.getSymbolAddress(SD_B) +
772                     Target.getConstant());
773       FixedValue += 1ULL << Log2Size;
774     } else {
775       FixedValue = 0;
776     }
777
778     // struct relocation_info (8 bytes)
779     macho::RelocationEntry MRE;
780     MRE.Word0 = Value;
781     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
782                  (IsPCRel   << 24) |
783                  (Log2Size  << 25) |
784                  (1         << 27) | // Extern
785                  (macho::RIT_TLV   << 28)); // Type
786     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
787   }
788
789   void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
790                         const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
791                         MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
792     if (Is64Bit) {
793       RecordX86_64Relocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
794       return;
795     }
796
797     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
798     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
799
800     // If this is a 32-bit TLVP reloc it's handled a bit differently.
801     if (Target.getSymA() &&
802         Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
803       RecordTLVPRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
804       return;
805     }
806
807     // If this is a difference or a defined symbol plus an offset, then we need
808     // a scattered relocation entry.
809     // Differences always require scattered relocations.
810     if (Target.getSymB())
811         return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
812                                          Target, FixedValue);
813
814     // Get the symbol data, if any.
815     MCSymbolData *SD = 0;
816     if (Target.getSymA())
817       SD = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
818
819     // If this is an internal relocation with an offset, it also needs a
820     // scattered relocation entry.
821     uint32_t Offset = Target.getConstant();
822     if (IsPCRel)
823       Offset += 1 << Log2Size;
824     if (Offset && SD && !doesSymbolRequireExternRelocation(SD))
825       return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
826                                        Target, FixedValue);
827
828     // See <reloc.h>.
829     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
830     unsigned Index = 0;
831     unsigned IsExtern = 0;
832     unsigned Type = 0;
833
834     if (Target.isAbsolute()) { // constant
835       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
836       //
837       // FIXME: Currently, these are never generated (see code below). I cannot
838       // find a case where they are actually emitted.
839       Type = macho::RIT_Vanilla;
840     } else {
841       // Check whether we need an external or internal relocation.
842       if (doesSymbolRequireExternRelocation(SD)) {
843         IsExtern = 1;
844         Index = SD->getIndex();
845         // For external relocations, make sure to offset the fixup value to
846         // compensate for the addend of the symbol address, if it was
847         // undefined. This occurs with weak definitions, for example.
848         if (!SD->Symbol->isUndefined())
849           FixedValue -= Layout.getSymbolAddress(SD);
850       } else {
851         // The index is the section ordinal (1-based).
852         Index = SD->getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
853       }
854
855       Type = macho::RIT_Vanilla;
856     }
857
858     // struct relocation_info (8 bytes)
859     macho::RelocationEntry MRE;
860     MRE.Word0 = FixupOffset;
861     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
862                  (IsPCRel   << 24) |
863                  (Log2Size  << 25) |
864                  (IsExtern  << 27) |
865                  (Type      << 28));
866     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
867   }
868
869   void BindIndirectSymbols(MCAssembler &Asm) {
870     // This is the point where 'as' creates actual symbols for indirect symbols
871     // (in the following two passes). It would be easier for us to do this
872     // sooner when we see the attribute, but that makes getting the order in the
873     // symbol table much more complicated than it is worth.
874     //
875     // FIXME: Revisit this when the dust settles.
876
877     // Bind non lazy symbol pointers first.
878     unsigned IndirectIndex = 0;
879     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
880            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
881       const MCSectionMachO &Section =
882         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
883
884       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS)
885         continue;
886
887       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
888       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
889         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
890
891       Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol);
892     }
893
894     // Then lazy symbol pointers and symbol stubs.
895     IndirectIndex = 0;
896     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
897            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
898       const MCSectionMachO &Section =
899         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
900
901       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_LAZY_SYMBOL_POINTERS &&
902           Section.getType() != MCSectionMachO::S_SYMBOL_STUBS)
903         continue;
904
905       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
906       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
907         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
908
909       // Set the symbol type to undefined lazy, but only on construction.
910       //
911       // FIXME: Do not hardcode.
912       bool Created;
913       MCSymbolData &Entry = Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol, &Created);
914       if (Created)
915         Entry.setFlags(Entry.getFlags() | 0x0001);
916     }
917   }
918
919   /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
920   ///
921   /// \param StringTable [out] - The string table data.
922   /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
923   /// string table.
924   void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm, SmallString<256> &StringTable,
925                           std::vector<MachSymbolData> &LocalSymbolData,
926                           std::vector<MachSymbolData> &ExternalSymbolData,
927                           std::vector<MachSymbolData> &UndefinedSymbolData) {
928     // Build section lookup table.
929     DenseMap<const MCSection*, uint8_t> SectionIndexMap;
930     unsigned Index = 1;
931     for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
932            ie = Asm.end(); it != ie; ++it, ++Index)
933       SectionIndexMap[&it->getSection()] = Index;
934     assert(Index <= 256 && "Too many sections!");
935
936     // Index 0 is always the empty string.
937     StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
938     StringTable += '\x00';
939
940     // Build the symbol arrays and the string table, but only for non-local
941     // symbols.
942     //
943     // The particular order that we collect the symbols and create the string
944     // table, then sort the symbols is chosen to match 'as'. Even though it
945     // doesn't matter for correctness, this is important for letting us diff .o
946     // files.
947     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
948            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
949       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
950
951       // Ignore non-linker visible symbols.
952       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
953         continue;
954
955       if (!it->isExternal() && !Symbol.isUndefined())
956         continue;
957
958       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
959       if (!Entry) {
960         Entry = StringTable.size();
961         StringTable += Symbol.getName();
962         StringTable += '\x00';
963       }
964
965       MachSymbolData MSD;
966       MSD.SymbolData = it;
967       MSD.StringIndex = Entry;
968
969       if (Symbol.isUndefined()) {
970         MSD.SectionIndex = 0;
971         UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
972       } else if (Symbol.isAbsolute()) {
973         MSD.SectionIndex = 0;
974         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
975       } else {
976         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
977         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
978         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
979       }
980     }
981
982     // Now add the data for local symbols.
983     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
984            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
985       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
986
987       // Ignore non-linker visible symbols.
988       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
989         continue;
990
991       if (it->isExternal() || Symbol.isUndefined())
992         continue;
993
994       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
995       if (!Entry) {
996         Entry = StringTable.size();
997         StringTable += Symbol.getName();
998         StringTable += '\x00';
999       }
1000
1001       MachSymbolData MSD;
1002       MSD.SymbolData = it;
1003       MSD.StringIndex = Entry;
1004
1005       if (Symbol.isAbsolute()) {
1006         MSD.SectionIndex = 0;
1007         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1008       } else {
1009         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
1010         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1011         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1012       }
1013     }
1014
1015     // External and undefined symbols are required to be in lexicographic order.
1016     std::sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1017     std::sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1018
1019     // Set the symbol indices.
1020     Index = 0;
1021     for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1022       LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1023     for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1024       ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1025     for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1026       UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1027
1028     // The string table is padded to a multiple of 4.
1029     while (StringTable.size() % 4)
1030       StringTable += '\x00';
1031   }
1032
1033   void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1034     // Create symbol data for any indirect symbols.
1035     BindIndirectSymbols(Asm);
1036
1037     // Compute symbol table information and bind symbol indices.
1038     ComputeSymbolTable(Asm, StringTable, LocalSymbolData, ExternalSymbolData,
1039                        UndefinedSymbolData);
1040   }
1041
1042
1043   bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1044                             const MCValue Target,
1045                             bool IsPCRel,
1046                             const MCFragment *DF) const {
1047     // If we aren't using scattered symbols, the fixup is fully resolved.
1048     if (!Asm.getBackend().hasScatteredSymbols())
1049       return true;
1050
1051     // Otherwise, determine whether this value is actually resolved; scattering
1052     // may cause atoms to move.
1053
1054     // Check if we are using the "simple" resolution algorithm (e.g.,
1055     // i386).
1056     if (!Asm.getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
1057       const MCSection *BaseSection = 0;
1058       if (IsPCRel)
1059         BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1060
1061       return isScatteredFixupFullyResolvedSimple(Asm, Target, BaseSection);
1062     }
1063
1064     // Otherwise, compute the proper answer as reliably as possible.
1065
1066     // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
1067     // symbol) that the fixup value is relative to.
1068     const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
1069     if (IsPCRel) {
1070       BaseSymbol = DF->getAtom();
1071       if (!BaseSymbol)
1072         return false;
1073     }
1074
1075     return isScatteredFixupFullyResolved(Asm, Target, BaseSymbol);
1076   }
1077
1078   void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) {
1079     unsigned NumSections = Asm.size();
1080
1081     // The section data starts after the header, the segment load command (and
1082     // section headers) and the symbol table.
1083     unsigned NumLoadCommands = 1;
1084     uint64_t LoadCommandsSize = Is64Bit ?
1085       macho::SegmentLoadCommand64Size + NumSections * macho::Section64Size :
1086       macho::SegmentLoadCommand32Size + NumSections * macho::Section32Size;
1087
1088     // Add the symbol table load command sizes, if used.
1089     unsigned NumSymbols = LocalSymbolData.size() + ExternalSymbolData.size() +
1090       UndefinedSymbolData.size();
1091     if (NumSymbols) {
1092       NumLoadCommands += 2;
1093       LoadCommandsSize += (macho::SymtabLoadCommandSize +
1094                            macho::DysymtabLoadCommandSize);
1095     }
1096
1097     // Compute the total size of the section data, as well as its file size and
1098     // vm size.
1099     uint64_t SectionDataStart = (Is64Bit ? macho::Header64Size :
1100                                  macho::Header32Size) + LoadCommandsSize;
1101     uint64_t SectionDataSize = 0;
1102     uint64_t SectionDataFileSize = 0;
1103     uint64_t VMSize = 0;
1104     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1105            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1106       const MCSectionData &SD = *it;
1107       uint64_t Address = Layout.getSectionAddress(&SD);
1108       uint64_t Size = Layout.getSectionSize(&SD);
1109       uint64_t FileSize = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1110
1111       VMSize = std::max(VMSize, Address + Size);
1112
1113       if (SD.getSection().isVirtualSection())
1114         continue;
1115
1116       SectionDataSize = std::max(SectionDataSize, Address + Size);
1117       SectionDataFileSize = std::max(SectionDataFileSize, Address + FileSize);
1118     }
1119
1120     // The section data is padded to 4 bytes.
1121     //
1122     // FIXME: Is this machine dependent?
1123     unsigned SectionDataPadding = OffsetToAlignment(SectionDataFileSize, 4);
1124     SectionDataFileSize += SectionDataPadding;
1125
1126     // Write the prolog, starting with the header and load command...
1127     WriteHeader(NumLoadCommands, LoadCommandsSize,
1128                 Asm.getSubsectionsViaSymbols());
1129     WriteSegmentLoadCommand(NumSections, VMSize,
1130                             SectionDataStart, SectionDataSize);
1131
1132     // ... and then the section headers.
1133     uint64_t RelocTableEnd = SectionDataStart + SectionDataFileSize;
1134     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1135            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1136       std::vector<macho::RelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1137       unsigned NumRelocs = Relocs.size();
1138       uint64_t SectionStart = SectionDataStart + Layout.getSectionAddress(it);
1139       WriteSection(Asm, Layout, *it, SectionStart, RelocTableEnd, NumRelocs);
1140       RelocTableEnd += NumRelocs * macho::RelocationInfoSize;
1141     }
1142
1143     // Write the symbol table load command, if used.
1144     if (NumSymbols) {
1145       unsigned FirstLocalSymbol = 0;
1146       unsigned NumLocalSymbols = LocalSymbolData.size();
1147       unsigned FirstExternalSymbol = FirstLocalSymbol + NumLocalSymbols;
1148       unsigned NumExternalSymbols = ExternalSymbolData.size();
1149       unsigned FirstUndefinedSymbol = FirstExternalSymbol + NumExternalSymbols;
1150       unsigned NumUndefinedSymbols = UndefinedSymbolData.size();
1151       unsigned NumIndirectSymbols = Asm.indirect_symbol_size();
1152       unsigned NumSymTabSymbols =
1153         NumLocalSymbols + NumExternalSymbols + NumUndefinedSymbols;
1154       uint64_t IndirectSymbolSize = NumIndirectSymbols * 4;
1155       uint64_t IndirectSymbolOffset = 0;
1156
1157       // If used, the indirect symbols are written after the section data.
1158       if (NumIndirectSymbols)
1159         IndirectSymbolOffset = RelocTableEnd;
1160
1161       // The symbol table is written after the indirect symbol data.
1162       uint64_t SymbolTableOffset = RelocTableEnd + IndirectSymbolSize;
1163
1164       // The string table is written after symbol table.
1165       uint64_t StringTableOffset =
1166         SymbolTableOffset + NumSymTabSymbols * (Is64Bit ? macho::Nlist64Size :
1167                                                 macho::Nlist32Size);
1168       WriteSymtabLoadCommand(SymbolTableOffset, NumSymTabSymbols,
1169                              StringTableOffset, StringTable.size());
1170
1171       WriteDysymtabLoadCommand(FirstLocalSymbol, NumLocalSymbols,
1172                                FirstExternalSymbol, NumExternalSymbols,
1173                                FirstUndefinedSymbol, NumUndefinedSymbols,
1174                                IndirectSymbolOffset, NumIndirectSymbols);
1175     }
1176
1177     // Write the actual section data.
1178     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1179            ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
1180       Asm.WriteSectionData(it, Layout, this);
1181
1182     // Write the extra padding.
1183     WriteZeros(SectionDataPadding);
1184
1185     // Write the relocation entries.
1186     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1187            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1188       // Write the section relocation entries, in reverse order to match 'as'
1189       // (approximately, the exact algorithm is more complicated than this).
1190       std::vector<macho::RelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1191       for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1192         Write32(Relocs[e - i - 1].Word0);
1193         Write32(Relocs[e - i - 1].Word1);
1194       }
1195     }
1196
1197     // Write the symbol table data, if used.
1198     if (NumSymbols) {
1199       // Write the indirect symbol entries.
1200       for (MCAssembler::const_indirect_symbol_iterator
1201              it = Asm.indirect_symbol_begin(),
1202              ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it) {
1203         // Indirect symbols in the non lazy symbol pointer section have some
1204         // special handling.
1205         const MCSectionMachO &Section =
1206           static_cast<const MCSectionMachO&>(it->SectionData->getSection());
1207         if (Section.getType() == MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS) {
1208           // If this symbol is defined and internal, mark it as such.
1209           if (it->Symbol->isDefined() &&
1210               !Asm.getSymbolData(*it->Symbol).isExternal()) {
1211             uint32_t Flags = macho::ISF_Local;
1212             if (it->Symbol->isAbsolute())
1213               Flags |= macho::ISF_Absolute;
1214             Write32(Flags);
1215             continue;
1216           }
1217         }
1218
1219         Write32(Asm.getSymbolData(*it->Symbol).getIndex());
1220       }
1221
1222       // FIXME: Check that offsets match computed ones.
1223
1224       // Write the symbol table entries.
1225       for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1226         WriteNlist(LocalSymbolData[i], Layout);
1227       for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1228         WriteNlist(ExternalSymbolData[i], Layout);
1229       for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1230         WriteNlist(UndefinedSymbolData[i], Layout);
1231
1232       // Write the string table.
1233       OS << StringTable.str();
1234     }
1235   }
1236 };
1237
1238 }
1239
1240 MCObjectWriter *llvm::createMachObjectWriter(raw_ostream &OS, bool is64Bit,
1241                                              uint32_t CPUType,
1242                                              uint32_t CPUSubtype,
1243                                              bool IsLittleEndian) {
1244   return new MachObjectWriter(OS, is64Bit, CPUType, CPUSubtype, IsLittleEndian);
1245 }