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 X86::reloc_pcrel_1byte:
  36   case FK_Data_1: return 0;
  37   case X86::reloc_pcrel_2byte:
  38   case FK_Data_2: return 1;
  39   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  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 X86::reloc_pcrel_1byte:
  53   case X86::reloc_pcrel_2byte:
  54   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  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   struct MachRelocationEntry {
 181     uint32_t Word0;
 182     uint32_t Word1;
 183   };
 184
 185   llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 186                  std::vector<MachRelocationEntry> > Relocations;
 187   llvm::DenseMap<const MCSectionData*, unsigned> IndirectSymBase;
 188
 189   /// @}
 190   /// @name Symbol Table Data
 191   /// @{
 192
 193   SmallString<256> StringTable;
 194   std::vector<MachSymbolData> LocalSymbolData;
 195   std::vector<MachSymbolData> ExternalSymbolData;
 196   std::vector<MachSymbolData> UndefinedSymbolData;
 197
 198   /// @}
 199
 200   unsigned Is64Bit : 1;
 201
 202   uint32_t CPUType;
 203   uint32_t CPUSubtype;
 204
 205 public:
 206   MachObjectWriter(raw_ostream &_OS,
 207                    bool _Is64Bit, uint32_t _CPUType, uint32_t _CPUSubtype,
 208                    bool _IsLittleEndian)
 209     : MCObjectWriter(_OS, _IsLittleEndian),
 210       Is64Bit(_Is64Bit), CPUType(_CPUType), CPUSubtype(_CPUSubtype) {
 211   }
 212
 213   void WriteHeader(unsigned NumLoadCommands, unsigned LoadCommandsSize,
 214                    bool SubsectionsViaSymbols) {
 215     uint32_t Flags = 0;
 216
 217     if (SubsectionsViaSymbols)
 218       Flags |= macho::HF_SubsectionsViaSymbols;
 219
 220     // struct mach_header (28 bytes) or
 221     // struct mach_header_64 (32 bytes)
 222
 223     uint64_t Start = OS.tell();
 224     (void) Start;
 225
 226     Write32(Is64Bit ? macho::HM_Object64 : macho::HM_Object32);
 227
 228     Write32(CPUType);
 229     Write32(CPUSubtype);
 230
 231     Write32(macho::HFT_Object);
 232     Write32(NumLoadCommands);
 233     Write32(LoadCommandsSize);
 234     Write32(Flags);
 235     if (Is64Bit)
 236       Write32(0); // reserved
 237
 238     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ?
 239            macho::Header64Size : macho::Header32Size);
 240   }
 241
 242   /// WriteSegmentLoadCommand - Write a segment load command.
 243   ///
 244   /// \arg NumSections - The number of sections in this segment.
 245   /// \arg SectionDataSize - The total size of the sections.
 246   void WriteSegmentLoadCommand(unsigned NumSections,
 247                                uint64_t VMSize,
 248                                uint64_t SectionDataStartOffset,
 249                                uint64_t SectionDataSize) {
 250     // struct segment_command (56 bytes) or
 251     // struct segment_command_64 (72 bytes)
 252
 253     uint64_t Start = OS.tell();
 254     (void) Start;
 255
 256     unsigned SegmentLoadCommandSize = Is64Bit ? macho::SegmentLoadCommand64Size:
 257       macho::SegmentLoadCommand32Size;
 258     Write32(Is64Bit ? macho::LCT_Segment64 : macho::LCT_Segment);
 259     Write32(SegmentLoadCommandSize +
 260             NumSections * (Is64Bit ? macho::Section64Size :
 261                            macho::Section32Size));
 262
 263     WriteBytes("", 16);
 264     if (Is64Bit) {
 265       Write64(0); // vmaddr
 266       Write64(VMSize); // vmsize
 267       Write64(SectionDataStartOffset); // file offset
 268       Write64(SectionDataSize); // file size
 269     } else {
 270       Write32(0); // vmaddr
 271       Write32(VMSize); // vmsize
 272       Write32(SectionDataStartOffset); // file offset
 273       Write32(SectionDataSize); // file size
 274     }
 275     Write32(0x7); // maxprot
 276     Write32(0x7); // initprot
 277     Write32(NumSections);
 278     Write32(0); // flags
 279
 280     assert(OS.tell() - Start == SegmentLoadCommandSize);
 281   }
 282
 283   void WriteSection(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 284                     const MCSectionData &SD, uint64_t FileOffset,
 285                     uint64_t RelocationsStart, unsigned NumRelocations) {
 286     uint64_t SectionSize = Layout.getSectionSize(&SD);
 287
 288     // The offset is unused for virtual sections.
 289     if (SD.getSection().isVirtualSection()) {
 290       assert(Layout.getSectionFileSize(&SD) == 0 && "Invalid file size!");
 291       FileOffset = 0;
 292     }
 293
 294     // struct section (68 bytes) or
 295     // struct section_64 (80 bytes)
 296
 297     uint64_t Start = OS.tell();
 298     (void) Start;
 299
 300     const MCSectionMachO &Section = cast<MCSectionMachO>(SD.getSection());
 301     WriteBytes(Section.getSectionName(), 16);
 302     WriteBytes(Section.getSegmentName(), 16);
 303     if (Is64Bit) {
 304       Write64(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
 305       Write64(SectionSize); // size
 306     } else {
 307       Write32(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
 308       Write32(SectionSize); // size
 309     }
 310     Write32(FileOffset);
 311
 312     unsigned Flags = Section.getTypeAndAttributes();
 313     if (SD.hasInstructions())
 314       Flags |= MCSectionMachO::S_ATTR_SOME_INSTRUCTIONS;
 315
 316     assert(isPowerOf2_32(SD.getAlignment()) && "Invalid alignment!");
 317     Write32(Log2_32(SD.getAlignment()));
 318     Write32(NumRelocations ? RelocationsStart : 0);
 319     Write32(NumRelocations);
 320     Write32(Flags);
 321     Write32(IndirectSymBase.lookup(&SD)); // reserved1
 322     Write32(Section.getStubSize()); // reserved2
 323     if (Is64Bit)
 324       Write32(0); // reserved3
 325
 326     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ? macho::Section64Size :
 327            macho::Section32Size);
 328   }
 329
 330   void WriteSymtabLoadCommand(uint32_t SymbolOffset, uint32_t NumSymbols,
 331                               uint32_t StringTableOffset,
 332                               uint32_t StringTableSize) {
 333     // struct symtab_command (24 bytes)
 334
 335     uint64_t Start = OS.tell();
 336     (void) Start;
 337
 338     Write32(macho::LCT_Symtab);
 339     Write32(macho::SymtabLoadCommandSize);
 340     Write32(SymbolOffset);
 341     Write32(NumSymbols);
 342     Write32(StringTableOffset);
 343     Write32(StringTableSize);
 344
 345     assert(OS.tell() - Start == macho::SymtabLoadCommandSize);
 346   }
 347
 348   void WriteDysymtabLoadCommand(uint32_t FirstLocalSymbol,
 349                                 uint32_t NumLocalSymbols,
 350                                 uint32_t FirstExternalSymbol,
 351                                 uint32_t NumExternalSymbols,
 352                                 uint32_t FirstUndefinedSymbol,
 353                                 uint32_t NumUndefinedSymbols,
 354                                 uint32_t IndirectSymbolOffset,
 355                                 uint32_t NumIndirectSymbols) {
 356     // struct dysymtab_command (80 bytes)
 357
 358     uint64_t Start = OS.tell();
 359     (void) Start;
 360
 361     Write32(macho::LCT_Dysymtab);
 362     Write32(macho::DysymtabLoadCommandSize);
 363     Write32(FirstLocalSymbol);
 364     Write32(NumLocalSymbols);
 365     Write32(FirstExternalSymbol);
 366     Write32(NumExternalSymbols);
 367     Write32(FirstUndefinedSymbol);
 368     Write32(NumUndefinedSymbols);
 369     Write32(0); // tocoff
 370     Write32(0); // ntoc
 371     Write32(0); // modtaboff
 372     Write32(0); // nmodtab
 373     Write32(0); // extrefsymoff
 374     Write32(0); // nextrefsyms
 375     Write32(IndirectSymbolOffset);
 376     Write32(NumIndirectSymbols);
 377     Write32(0); // extreloff
 378     Write32(0); // nextrel
 379     Write32(0); // locreloff
 380     Write32(0); // nlocrel
 381
 382     assert(OS.tell() - Start == macho::DysymtabLoadCommandSize);
 383   }
 384
 385   void WriteNlist(MachSymbolData &MSD, const MCAsmLayout &Layout) {
 386     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 387     const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 388     uint8_t Type = 0;
 389     uint16_t Flags = Data.getFlags();
 390     uint32_t Address = 0;
 391
 392     // Set the N_TYPE bits. See <mach-o/nlist.h>.
 393     //
 394     // FIXME: Are the prebound or indirect fields possible here?
 395     if (Symbol.isUndefined())
 396       Type = macho::STT_Undefined;
 397     else if (Symbol.isAbsolute())
 398       Type = macho::STT_Absolute;
 399     else
 400       Type = macho::STT_Section;
 401
 402     // FIXME: Set STAB bits.
 403
 404     if (Data.isPrivateExtern())
 405       Type |= macho::STF_PrivateExtern;
 406
 407     // Set external bit.
 408     if (Data.isExternal() || Symbol.isUndefined())
 409       Type |= macho::STF_External;
 410
 411     // Compute the symbol address.
 412     if (Symbol.isDefined()) {
 413       if (Symbol.isAbsolute()) {
 414         Address = cast<MCConstantExpr>(Symbol.getVariableValue())->getValue();
 415       } else {
 416         Address = Layout.getSymbolAddress(&Data);
 417       }
 418     } else if (Data.isCommon()) {
 419       // Common symbols are encoded with the size in the address
 420       // field, and their alignment in the flags.
 421       Address = Data.getCommonSize();
 422
 423       // Common alignment is packed into the 'desc' bits.
 424       if (unsigned Align = Data.getCommonAlignment()) {
 425         unsigned Log2Size = Log2_32(Align);
 426         assert((1U << Log2Size) == Align && "Invalid 'common' alignment!");
 427         if (Log2Size > 15)
 428           report_fatal_error("invalid 'common' alignment '" +
 429                             Twine(Align) + "'");
 430         // FIXME: Keep this mask with the SymbolFlags enumeration.
 431         Flags = (Flags & 0xF0FF) | (Log2Size << 8);
 432       }
 433     }
 434
 435     // struct nlist (12 bytes)
 436
 437     Write32(MSD.StringIndex);
 438     Write8(Type);
 439     Write8(MSD.SectionIndex);
 440
 441     // The Mach-O streamer uses the lowest 16-bits of the flags for the 'desc'
 442     // value.
 443     Write16(Flags);
 444     if (Is64Bit)
 445       Write64(Address);
 446     else
 447       Write32(Address);
 448   }
 449
 450   // FIXME: We really need to improve the relocation validation. Basically, we
 451   // want to implement a separate computation which evaluates the relocation
 452   // entry as the linker would, and verifies that the resultant fixup value is
 453   // exactly what the encoder wanted. This will catch several classes of
 454   // problems:
 455   //
 456   //  - Relocation entry bugs, the two algorithms are unlikely to have the same
 457   //    exact bug.
 458   //
 459   //  - Relaxation issues, where we forget to relax something.
 460   //
 461   //  - Input errors, where something cannot be correctly encoded. 'as' allows
 462   //    these through in many cases.
 463
 464   void RecordX86_64Relocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 465                               const MCFragment *Fragment,
 466                               const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 467                               uint64_t &FixedValue) {
 468     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 469     unsigned IsRIPRel = isFixupKindRIPRel(Fixup.getKind());
 470     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 471
 472     // See <reloc.h>.
 473     uint32_t FixupOffset =
 474       Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 475     uint32_t FixupAddress =
 476       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
 477     int64_t Value = 0;
 478     unsigned Index = 0;
 479     unsigned IsExtern = 0;
 480     unsigned Type = 0;
 481
 482     Value = Target.getConstant();
 483
 484     if (IsPCRel) {
 485       // Compensate for the relocation offset, Darwin x86_64 relocations only
 486       // have the addend and appear to have attempted to define it to be the
 487       // actual expression addend without the PCrel bias. However, instructions
 488       // with data following the relocation are not accomodated for (see comment
 489       // below regarding SIGNED{1,2,4}), so it isn't exactly that either.
 490       Value += 1LL << Log2Size;
 491     }
 492
 493     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 494       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 495       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 496       Index = 0;
 497
 498       // FIXME: I believe this is broken, I don't think the linker can
 499       // understand it. I think it would require a local relocation, but I'm not
 500       // sure if that would work either. The official way to get an absolute
 501       // PCrel relocation is to use an absolute symbol (which we don't support
 502       // yet).
 503       if (IsPCRel) {
 504         IsExtern = 1;
 505         Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 506       }
 507     } else if (Target.getSymB()) { // A - B + constant
 508       const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 509       MCSymbolData &A_SD = Asm.getSymbolData(*A);
 510       const MCSymbolData *A_Base = Asm.getAtom(&A_SD);
 511
 512       const MCSymbol *B = &Target.getSymB()->getSymbol();
 513       MCSymbolData &B_SD = Asm.getSymbolData(*B);
 514       const MCSymbolData *B_Base = Asm.getAtom(&B_SD);
 515
 516       // Neither symbol can be modified.
 517       if (Target.getSymA()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None ||
 518           Target.getSymB()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 519         report_fatal_error("unsupported relocation of modified symbol");
 520
 521       // We don't support PCrel relocations of differences. Darwin 'as' doesn't
 522       // implement most of these correctly.
 523       if (IsPCRel)
 524         report_fatal_error("unsupported pc-relative relocation of difference");
 525
 526       // The support for the situation where one or both of the symbols would
 527       // require a local relocation is handled just like if the symbols were
 528       // external.  This is certainly used in the case of debug sections where
 529       // the section has only temporary symbols and thus the symbols don't have
 530       // base symbols.  This is encoded using the section ordinal and
 531       // non-extern relocation entries.
 532
 533       // Darwin 'as' doesn't emit correct relocations for this (it ends up with
 534       // a single SIGNED relocation); reject it for now.  Except the case where
 535       // both symbols don't have a base, equal but both NULL.
 536       if (A_Base == B_Base && A_Base)
 537         report_fatal_error("unsupported relocation with identical base");
 538
 539       Value += Layout.getSymbolAddress(&A_SD) -
 540                (A_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(A_Base));
 541       Value -= Layout.getSymbolAddress(&B_SD) -
 542                (B_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(B_Base));
 543
 544       if (A_Base) {
 545         Index = A_Base->getIndex();
 546         IsExtern = 1;
 547       }
 548       else {
 549         Index = A_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 550         IsExtern = 0;
 551       }
 552       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 553
 554       MachRelocationEntry MRE;
 555       MRE.Word0 = FixupOffset;
 556       MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 557                    (IsPCRel   << 24) |
 558                    (Log2Size  << 25) |
 559                    (IsExtern  << 27) |
 560                    (Type      << 28));
 561       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 562
 563       if (B_Base) {
 564         Index = B_Base->getIndex();
 565         IsExtern = 1;
 566       }
 567       else {
 568         Index = B_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 569         IsExtern = 0;
 570       }
 571       Type = macho::RIT_X86_64_Subtractor;
 572     } else {
 573       const MCSymbol *Symbol = &Target.getSymA()->getSymbol();
 574       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
 575       const MCSymbolData *Base = Asm.getAtom(&SD);
 576
 577       // Relocations inside debug sections always use local relocations when
 578       // possible. This seems to be done because the debugger doesn't fully
 579       // understand x86_64 relocation entries, and expects to find values that
 580       // have already been fixed up.
 581       if (Symbol->isInSection()) {
 582         const MCSectionMachO &Section = static_cast<const MCSectionMachO&>(
 583           Fragment->getParent()->getSection());
 584         if (Section.hasAttribute(MCSectionMachO::S_ATTR_DEBUG))
 585           Base = 0;
 586       }
 587
 588       // x86_64 almost always uses external relocations, except when there is no
 589       // symbol to use as a base address (a local symbol with no preceeding
 590       // non-local symbol).
 591       if (Base) {
 592         Index = Base->getIndex();
 593         IsExtern = 1;
 594
 595         // Add the local offset, if needed.
 596         if (Base != &SD)
 597           Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSymbolAddress(Base);
 598       } else if (Symbol->isInSection()) {
 599         // The index is the section ordinal (1-based).
 600         Index = SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 601         IsExtern = 0;
 602         Value += Layout.getSymbolAddress(&SD);
 603
 604         if (IsPCRel)
 605           Value -= FixupAddress + (1 << Log2Size);
 606       } else {
 607         report_fatal_error("unsupported relocation of undefined symbol '" +
 608                            Symbol->getName() + "'");
 609       }
 610
 611       MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 612       if (IsPCRel) {
 613         if (IsRIPRel) {
 614           if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 615             // x86_64 distinguishes movq foo@GOTPCREL so that the linker can
 616             // rewrite the movq to an leaq at link time if the symbol ends up in
 617             // the same linkage unit.
 618             if (unsigned(Fixup.getKind()) == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load)
 619               Type = macho::RIT_X86_64_GOTLoad;
 620             else
 621               Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 622           }  else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 623             Type = macho::RIT_X86_64_TLV;
 624           }  else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None) {
 625             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 626           } else {
 627             Type = macho::RIT_X86_64_Signed;
 628
 629             // The Darwin x86_64 relocation format has a problem where it cannot
 630             // encode an address (L<foo> + <constant>) which is outside the atom
 631             // containing L<foo>. Generally, this shouldn't occur but it does
 632             // happen when we have a RIPrel instruction with data following the
 633             // relocation entry (e.g., movb $012, L0(%rip)). Even with the PCrel
 634             // adjustment Darwin x86_64 uses, the offset is still negative and
 635             // the linker has no way to recognize this.
 636             //
 637             // To work around this, Darwin uses several special relocation types
 638             // to indicate the offsets. However, the specification or
 639             // implementation of these seems to also be incomplete; they should
 640             // adjust the addend as well based on the actual encoded instruction
 641             // (the additional bias), but instead appear to just look at the
 642             // final offset.
 643             switch (-(Target.getConstant() + (1LL << Log2Size))) {
 644             case 1: Type = macho::RIT_X86_64_Signed1; break;
 645             case 2: Type = macho::RIT_X86_64_Signed2; break;
 646             case 4: Type = macho::RIT_X86_64_Signed4; break;
 647             }
 648           }
 649         } else {
 650           if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 651             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in branch "
 652                               "relocation");
 653
 654           Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 655         }
 656       } else {
 657         if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOT) {
 658           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 659         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 660           // GOTPCREL is allowed as a modifier on non-PCrel instructions, in
 661           // which case all we do is set the PCrel bit in the relocation entry;
 662           // this is used with exception handling, for example. The source is
 663           // required to include any necessary offset directly.
 664           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 665           IsPCRel = 1;
 666         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 667           report_fatal_error("TLVP symbol modifier should have been rip-rel");
 668         } else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 669           report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 670         else
 671           Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 672       }
 673     }
 674
 675     // x86_64 always writes custom values into the fixups.
 676     FixedValue = Value;
 677
 678     // struct relocation_info (8 bytes)
 679     MachRelocationEntry MRE;
 680     MRE.Word0 = FixupOffset;
 681     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 682                  (IsPCRel   << 24) |
 683                  (Log2Size  << 25) |
 684                  (IsExtern  << 27) |
 685                  (Type      << 28));
 686     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 687   }
 688
 689   void RecordScatteredRelocation(const MCAssembler &Asm,
 690                                  const MCAsmLayout &Layout,
 691                                  const MCFragment *Fragment,
 692                                  const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 693                                  uint64_t &FixedValue) {
 694     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 695     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 696     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 697     unsigned Type = macho::RIT_Vanilla;
 698
 699     // See <reloc.h>.
 700     const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 701     MCSymbolData *A_SD = &Asm.getSymbolData(*A);
 702
 703     if (!A_SD->getFragment())
 704       report_fatal_error("symbol '" + A->getName() +
 705                         "' can not be undefined in a subtraction expression");
 706
 707     uint32_t Value = Layout.getSymbolAddress(A_SD);
 708     uint32_t Value2 = 0;
 709
 710     if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
 711       MCSymbolData *B_SD = &Asm.getSymbolData(B->getSymbol());
 712
 713       if (!B_SD->getFragment())
 714         report_fatal_error("symbol '" + B->getSymbol().getName() +
 715                           "' can not be undefined in a subtraction expression");
 716
 717       // Select the appropriate difference relocation type.
 718       //
 719       // Note that there is no longer any semantic difference between these two
 720       // relocation types from the linkers point of view, this is done solely
 721       // for pedantic compatibility with 'as'.
 722       Type = A_SD->isExternal() ? macho::RIT_Difference :
 723         macho::RIT_LocalDifference;
 724       Value2 = Layout.getSymbolAddress(B_SD);
 725     }
 726
 727     // Relocations are written out in reverse order, so the PAIR comes first.
 728     if (Type == macho::RIT_Difference || Type == macho::RIT_LocalDifference) {
 729       MachRelocationEntry MRE;
 730       MRE.Word0 = ((0         <<  0) |
 731                    (macho::RIT_Pair  << 24) |
 732                    (Log2Size  << 28) |
 733                    (IsPCRel   << 30) |
 734                    macho::RF_Scattered);
 735       MRE.Word1 = Value2;
 736       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 737     }
 738
 739     MachRelocationEntry MRE;
 740     MRE.Word0 = ((FixupOffset <<  0) |
 741                  (Type        << 24) |
 742                  (Log2Size    << 28) |
 743                  (IsPCRel     << 30) |
 744                  macho::RF_Scattered);
 745     MRE.Word1 = Value;
 746     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 747   }
 748
 749   void RecordTLVPRelocation(const MCAssembler &Asm,
 750                             const MCAsmLayout &Layout,
 751                             const MCFragment *Fragment,
 752                             const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 753                             uint64_t &FixedValue) {
 754     assert(Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP &&
 755            !Is64Bit &&
 756            "Should only be called with a 32-bit TLVP relocation!");
 757
 758     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 759     uint32_t Value = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 760     unsigned IsPCRel = 0;
 761
 762     // Get the symbol data.
 763     MCSymbolData *SD_A = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 764     unsigned Index = SD_A->getIndex();
 765
 766     // We're only going to have a second symbol in pic mode and it'll be a
 767     // subtraction from the picbase. For 32-bit pic the addend is the difference
 768     // between the picbase and the next address.  For 32-bit static the addend
 769     // is zero.
 770     if (Target.getSymB()) {
 771       // If this is a subtraction then we're pcrel.
 772       uint32_t FixupAddress =
 773       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
 774       MCSymbolData *SD_B = &Asm.getSymbolData(Target.getSymB()->getSymbol());
 775       IsPCRel = 1;
 776       FixedValue = (FixupAddress - Layout.getSymbolAddress(SD_B) +
 777                     Target.getConstant());
 778       FixedValue += 1ULL << Log2Size;
 779     } else {
 780       FixedValue = 0;
 781     }
 782
 783     // struct relocation_info (8 bytes)
 784     MachRelocationEntry MRE;
 785     MRE.Word0 = Value;
 786     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 787                  (IsPCRel   << 24) |
 788                  (Log2Size  << 25) |
 789                  (1         << 27) | // Extern
 790                  (macho::RIT_TLV   << 28)); // Type
 791     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 792   }
 793
 794   void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 795                         const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 796                         MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
 797     if (Is64Bit) {
 798       RecordX86_64Relocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 799       return;
 800     }
 801
 802     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 803     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 804
 805     // If this is a 32-bit TLVP reloc it's handled a bit differently.
 806     if (Target.getSymA() &&
 807         Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 808       RecordTLVPRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 809       return;
 810     }
 811
 812     // If this is a difference or a defined symbol plus an offset, then we need
 813     // a scattered relocation entry.
 814     // Differences always require scattered relocations.
 815     if (Target.getSymB())
 816         return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 817                                          Target, FixedValue);
 818
 819     // Get the symbol data, if any.
 820     MCSymbolData *SD = 0;
 821     if (Target.getSymA())
 822       SD = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 823
 824     // If this is an internal relocation with an offset, it also needs a
 825     // scattered relocation entry.
 826     uint32_t Offset = Target.getConstant();
 827     if (IsPCRel)
 828       Offset += 1 << Log2Size;
 829     if (Offset && SD && !doesSymbolRequireExternRelocation(SD))
 830       return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 831                                        Target, FixedValue);
 832
 833     // See <reloc.h>.
 834     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 835     unsigned Index = 0;
 836     unsigned IsExtern = 0;
 837     unsigned Type = 0;
 838
 839     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 840       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 841       //
 842       // FIXME: Currently, these are never generated (see code below). I cannot
 843       // find a case where they are actually emitted.
 844       Type = macho::RIT_Vanilla;
 845     } else {
 846       // Check whether we need an external or internal relocation.
 847       if (doesSymbolRequireExternRelocation(SD)) {
 848         IsExtern = 1;
 849         Index = SD->getIndex();
 850         // For external relocations, make sure to offset the fixup value to
 851         // compensate for the addend of the symbol address, if it was
 852         // undefined. This occurs with weak definitions, for example.
 853         if (!SD->Symbol->isUndefined())
 854           FixedValue -= Layout.getSymbolAddress(SD);
 855       } else {
 856         // The index is the section ordinal (1-based).
 857         Index = SD->getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 858       }
 859
 860       Type = macho::RIT_Vanilla;
 861     }
 862
 863     // struct relocation_info (8 bytes)
 864     MachRelocationEntry MRE;
 865     MRE.Word0 = FixupOffset;
 866     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 867                  (IsPCRel   << 24) |
 868                  (Log2Size  << 25) |
 869                  (IsExtern  << 27) |
 870                  (Type      << 28));
 871     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 872   }
 873
 874   void BindIndirectSymbols(MCAssembler &Asm) {
 875     // This is the point where 'as' creates actual symbols for indirect symbols
 876     // (in the following two passes). It would be easier for us to do this
 877     // sooner when we see the attribute, but that makes getting the order in the
 878     // symbol table much more complicated than it is worth.
 879     //
 880     // FIXME: Revisit this when the dust settles.
 881
 882     // Bind non lazy symbol pointers first.
 883     unsigned IndirectIndex = 0;
 884     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 885            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 886       const MCSectionMachO &Section =
 887         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 888
 889       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS)
 890         continue;
 891
 892       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 893       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 894         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 895
 896       Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol);
 897     }
 898
 899     // Then lazy symbol pointers and symbol stubs.
 900     IndirectIndex = 0;
 901     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 902            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 903       const MCSectionMachO &Section =
 904         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 905
 906       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_LAZY_SYMBOL_POINTERS &&
 907           Section.getType() != MCSectionMachO::S_SYMBOL_STUBS)
 908         continue;
 909
 910       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 911       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 912         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 913
 914       // Set the symbol type to undefined lazy, but only on construction.
 915       //
 916       // FIXME: Do not hardcode.
 917       bool Created;
 918       MCSymbolData &Entry = Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol, &Created);
 919       if (Created)
 920         Entry.setFlags(Entry.getFlags() | 0x0001);
 921     }
 922   }
 923
 924   /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 925   ///
 926   /// \param StringTable [out] - The string table data.
 927   /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 928   /// string table.
 929   void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm, SmallString<256> &StringTable,
 930                           std::vector<MachSymbolData> &LocalSymbolData,
 931                           std::vector<MachSymbolData> &ExternalSymbolData,
 932                           std::vector<MachSymbolData> &UndefinedSymbolData) {
 933     // Build section lookup table.
 934     DenseMap<const MCSection*, uint8_t> SectionIndexMap;
 935     unsigned Index = 1;
 936     for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 937            ie = Asm.end(); it != ie; ++it, ++Index)
 938       SectionIndexMap[&it->getSection()] = Index;
 939     assert(Index <= 256 && "Too many sections!");
 940
 941     // Index 0 is always the empty string.
 942     StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 943     StringTable += '\x00';
 944
 945     // Build the symbol arrays and the string table, but only for non-local
 946     // symbols.
 947     //
 948     // The particular order that we collect the symbols and create the string
 949     // table, then sort the symbols is chosen to match 'as'. Even though it
 950     // doesn't matter for correctness, this is important for letting us diff .o
 951     // files.
 952     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 953            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 954       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 955
 956       // Ignore non-linker visible symbols.
 957       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
 958         continue;
 959
 960       if (!it->isExternal() && !Symbol.isUndefined())
 961         continue;
 962
 963       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
 964       if (!Entry) {
 965         Entry = StringTable.size();
 966         StringTable += Symbol.getName();
 967         StringTable += '\x00';
 968       }
 969
 970       MachSymbolData MSD;
 971       MSD.SymbolData = it;
 972       MSD.StringIndex = Entry;
 973
 974       if (Symbol.isUndefined()) {
 975         MSD.SectionIndex = 0;
 976         UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 977       } else if (Symbol.isAbsolute()) {
 978         MSD.SectionIndex = 0;
 979         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 980       } else {
 981         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
 982         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 983         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 984       }
 985     }
 986
 987     // Now add the data for local symbols.
 988     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 989            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 990       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 991
 992       // Ignore non-linker visible symbols.
 993       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
 994         continue;
 995
 996       if (it->isExternal() || Symbol.isUndefined())
 997         continue;
 998
 999       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
1000       if (!Entry) {
1001         Entry = StringTable.size();
1002         StringTable += Symbol.getName();
1003         StringTable += '\x00';
1004       }
1005
1006       MachSymbolData MSD;
1007       MSD.SymbolData = it;
1008       MSD.StringIndex = Entry;
1009
1010       if (Symbol.isAbsolute()) {
1011         MSD.SectionIndex = 0;
1012         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1013       } else {
1014         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
1015         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1016         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1017       }
1018     }
1019
1020     // External and undefined symbols are required to be in lexicographic order.
1021     std::sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1022     std::sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1023
1024     // Set the symbol indices.
1025     Index = 0;
1026     for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1027       LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1028     for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1029       ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1030     for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1031       UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1032
1033     // The string table is padded to a multiple of 4.
1034     while (StringTable.size() % 4)
1035       StringTable += '\x00';
1036   }
1037
1038   void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1039     // Create symbol data for any indirect symbols.
1040     BindIndirectSymbols(Asm);
1041
1042     // Compute symbol table information and bind symbol indices.
1043     ComputeSymbolTable(Asm, StringTable, LocalSymbolData, ExternalSymbolData,
1044                        UndefinedSymbolData);
1045   }
1046
1047
1048   bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1049                             const MCValue Target,
1050                             bool IsPCRel,
1051                             const MCFragment *DF) const {
1052     // If we aren't using scattered symbols, the fixup is fully resolved.
1053     if (!Asm.getBackend().hasScatteredSymbols())
1054       return true;
1055
1056     // Otherwise, determine whether this value is actually resolved; scattering
1057     // may cause atoms to move.
1058
1059     // Check if we are using the "simple" resolution algorithm (e.g.,
1060     // i386).
1061     if (!Asm.getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
1062       const MCSection *BaseSection = 0;
1063       if (IsPCRel)
1064         BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1065
1066       return isScatteredFixupFullyResolvedSimple(Asm, Target, BaseSection);
1067     }
1068
1069     // Otherwise, compute the proper answer as reliably as possible.
1070
1071     // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
1072     // symbol) that the fixup value is relative to.
1073     const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
1074     if (IsPCRel) {
1075       BaseSymbol = DF->getAtom();
1076       if (!BaseSymbol)
1077         return false;
1078     }
1079
1080     return isScatteredFixupFullyResolved(Asm, Target, BaseSymbol);
1081   }
1082
1083   void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) {
1084     unsigned NumSections = Asm.size();
1085
1086     // The section data starts after the header, the segment load command (and
1087     // section headers) and the symbol table.
1088     unsigned NumLoadCommands = 1;
1089     uint64_t LoadCommandsSize = Is64Bit ?
1090       macho::SegmentLoadCommand64Size + NumSections * macho::Section64Size :
1091       macho::SegmentLoadCommand32Size + NumSections * macho::Section32Size;
1092
1093     // Add the symbol table load command sizes, if used.
1094     unsigned NumSymbols = LocalSymbolData.size() + ExternalSymbolData.size() +
1095       UndefinedSymbolData.size();
1096     if (NumSymbols) {
1097       NumLoadCommands += 2;
1098       LoadCommandsSize += (macho::SymtabLoadCommandSize +
1099                            macho::DysymtabLoadCommandSize);
1100     }
1101
1102     // Compute the total size of the section data, as well as its file size and
1103     // vm size.
1104     uint64_t SectionDataStart = (Is64Bit ? macho::Header64Size :
1105                                  macho::Header32Size) + LoadCommandsSize;
1106     uint64_t SectionDataSize = 0;
1107     uint64_t SectionDataFileSize = 0;
1108     uint64_t VMSize = 0;
1109     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1110            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1111       const MCSectionData &SD = *it;
1112       uint64_t Address = Layout.getSectionAddress(&SD);
1113       uint64_t Size = Layout.getSectionSize(&SD);
1114       uint64_t FileSize = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1115
1116       VMSize = std::max(VMSize, Address + Size);
1117
1118       if (SD.getSection().isVirtualSection())
1119         continue;
1120
1121       SectionDataSize = std::max(SectionDataSize, Address + Size);
1122       SectionDataFileSize = std::max(SectionDataFileSize, Address + FileSize);
1123     }
1124
1125     // The section data is padded to 4 bytes.
1126     //
1127     // FIXME: Is this machine dependent?
1128     unsigned SectionDataPadding = OffsetToAlignment(SectionDataFileSize, 4);
1129     SectionDataFileSize += SectionDataPadding;
1130
1131     // Write the prolog, starting with the header and load command...
1132     WriteHeader(NumLoadCommands, LoadCommandsSize,
1133                 Asm.getSubsectionsViaSymbols());
1134     WriteSegmentLoadCommand(NumSections, VMSize,
1135                             SectionDataStart, SectionDataSize);
1136
1137     // ... and then the section headers.
1138     uint64_t RelocTableEnd = SectionDataStart + SectionDataFileSize;
1139     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1140            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1141       std::vector<MachRelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1142       unsigned NumRelocs = Relocs.size();
1143       uint64_t SectionStart = SectionDataStart + Layout.getSectionAddress(it);
1144       WriteSection(Asm, Layout, *it, SectionStart, RelocTableEnd, NumRelocs);
1145       RelocTableEnd += NumRelocs * macho::RelocationInfoSize;
1146     }
1147
1148     // Write the symbol table load command, if used.
1149     if (NumSymbols) {
1150       unsigned FirstLocalSymbol = 0;
1151       unsigned NumLocalSymbols = LocalSymbolData.size();
1152       unsigned FirstExternalSymbol = FirstLocalSymbol + NumLocalSymbols;
1153       unsigned NumExternalSymbols = ExternalSymbolData.size();
1154       unsigned FirstUndefinedSymbol = FirstExternalSymbol + NumExternalSymbols;
1155       unsigned NumUndefinedSymbols = UndefinedSymbolData.size();
1156       unsigned NumIndirectSymbols = Asm.indirect_symbol_size();
1157       unsigned NumSymTabSymbols =
1158         NumLocalSymbols + NumExternalSymbols + NumUndefinedSymbols;
1159       uint64_t IndirectSymbolSize = NumIndirectSymbols * 4;
1160       uint64_t IndirectSymbolOffset = 0;
1161
1162       // If used, the indirect symbols are written after the section data.
1163       if (NumIndirectSymbols)
1164         IndirectSymbolOffset = RelocTableEnd;
1165
1166       // The symbol table is written after the indirect symbol data.
1167       uint64_t SymbolTableOffset = RelocTableEnd + IndirectSymbolSize;
1168
1169       // The string table is written after symbol table.
1170       uint64_t StringTableOffset =
1171         SymbolTableOffset + NumSymTabSymbols * (Is64Bit ? macho::Nlist64Size :
1172                                                 macho::Nlist32Size);
1173       WriteSymtabLoadCommand(SymbolTableOffset, NumSymTabSymbols,
1174                              StringTableOffset, StringTable.size());
1175
1176       WriteDysymtabLoadCommand(FirstLocalSymbol, NumLocalSymbols,
1177                                FirstExternalSymbol, NumExternalSymbols,
1178                                FirstUndefinedSymbol, NumUndefinedSymbols,
1179                                IndirectSymbolOffset, NumIndirectSymbols);
1180     }
1181
1182     // Write the actual section data.
1183     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1184            ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
1185       Asm.WriteSectionData(it, Layout, this);
1186
1187     // Write the extra padding.
1188     WriteZeros(SectionDataPadding);
1189
1190     // Write the relocation entries.
1191     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1192            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1193       // Write the section relocation entries, in reverse order to match 'as'
1194       // (approximately, the exact algorithm is more complicated than this).
1195       std::vector<MachRelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1196       for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1197         Write32(Relocs[e - i - 1].Word0);
1198         Write32(Relocs[e - i - 1].Word1);
1199       }
1200     }
1201
1202     // Write the symbol table data, if used.
1203     if (NumSymbols) {
1204       // Write the indirect symbol entries.
1205       for (MCAssembler::const_indirect_symbol_iterator
1206              it = Asm.indirect_symbol_begin(),
1207              ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it) {
1208         // Indirect symbols in the non lazy symbol pointer section have some
1209         // special handling.
1210         const MCSectionMachO &Section =
1211           static_cast<const MCSectionMachO&>(it->SectionData->getSection());
1212         if (Section.getType() == MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS) {
1213           // If this symbol is defined and internal, mark it as such.
1214           if (it->Symbol->isDefined() &&
1215               !Asm.getSymbolData(*it->Symbol).isExternal()) {
1216             uint32_t Flags = macho::ISF_Local;
1217             if (it->Symbol->isAbsolute())
1218               Flags |= macho::ISF_Absolute;
1219             Write32(Flags);
1220             continue;
1221           }
1222         }
1223
1224         Write32(Asm.getSymbolData(*it->Symbol).getIndex());
1225       }
1226
1227       // FIXME: Check that offsets match computed ones.
1228
1229       // Write the symbol table entries.
1230       for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1231         WriteNlist(LocalSymbolData[i], Layout);
1232       for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1233         WriteNlist(ExternalSymbolData[i], Layout);
1234       for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1235         WriteNlist(UndefinedSymbolData[i], Layout);
1236
1237       // Write the string table.
1238       OS << StringTable.str();
1239     }
1240   }
1241 };
1242
1243 }
1244
1245 MCObjectWriter *llvm::createMachObjectWriter(raw_ostream &OS, bool is64Bit,
1246                                              uint32_t CPUType,
1247                                              uint32_t CPUSubtype,
1248                                              bool IsLittleEndian) {
1249   return new MachObjectWriter(OS, is64Bit, CPUType, CPUSubtype, IsLittleEndian);
1250 }