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   // FIXME: Until ARM has it's own relocation stuff spun off, it comes
  35   // through here and we don't want it to puke all over. Any reasonable
  36   // values will only come when ARM relocation support gets added, at which
  37   // point this will be X86 only again and the llvm_unreachable can be
  38   // re-enabled.
  39   default: return 0;// llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
  40   case FK_PCRel_1:
  41   case FK_Data_1: return 0;
  42   case FK_PCRel_2:
  43   case FK_Data_2: return 1;
  44   case FK_PCRel_4:
  45   case X86::reloc_riprel_4byte:
  46   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  47   case X86::reloc_signed_4byte:
  48   case FK_Data_4: return 2;
  49   case FK_Data_8: return 3;
  50   }
  51 }
  52
  53 static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
  54   switch (Kind) {
  55   default:
  56     return false;
  57   case FK_PCRel_1:
  58   case FK_PCRel_2:
  59   case FK_PCRel_4:
  60   case X86::reloc_riprel_4byte:
  61   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  62     return true;
  63   }
  64 }
  65
  66 static bool isFixupKindRIPRel(unsigned Kind) {
  67   return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  68     Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  69 }
  70
  71 static bool doesSymbolRequireExternRelocation(MCSymbolData *SD) {
  72   // Undefined symbols are always extern.
  73   if (SD->Symbol->isUndefined())
  74     return true;
  75
  76   // References to weak definitions require external relocation entries; the
  77   // definition may not always be the one in the same object file.
  78   if (SD->getFlags() & SF_WeakDefinition)
  79     return true;
  80
  81   // Otherwise, we can use an internal relocation.
  82   return false;
  83 }
  84
  85 static bool isScatteredFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
  86                                           const MCValue Target,
  87                                           const MCSymbolData *BaseSymbol) {
  88   // The effective fixup address is
  89   //     addr(atom(A)) + offset(A)
  90   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
  91   //   - addr(BaseSymbol) + <fixup offset from base symbol>
  92   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
  93   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(BaseSymbol) == 0.
  94   //
  95   // Note that "false" is almost always conservatively correct (it means we emit
  96   // a relocation which is unnecessary), except when it would force us to emit a
  97   // relocation which the target cannot encode.
  98
  99   const MCSymbolData *A_Base = 0, *B_Base = 0;
 100   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
 101     // Modified symbol references cannot be resolved.
 102     if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 103       return false;
 104
 105     A_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(A->getSymbol()));
 106     if (!A_Base)
 107       return false;
 108   }
 109
 110   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
 111     // Modified symbol references cannot be resolved.
 112     if (B->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 113       return false;
 114
 115     B_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(B->getSymbol()));
 116     if (!B_Base)
 117       return false;
 118   }
 119
 120   // If there is no base, A and B have to be the same atom for this fixup to be
 121   // fully resolved.
 122   if (!BaseSymbol)
 123     return A_Base == B_Base;
 124
 125   // Otherwise, B must be missing and A must be the base.
 126   return !B_Base && BaseSymbol == A_Base;
 127 }
 128
 129 static bool isScatteredFixupFullyResolvedSimple(const MCAssembler &Asm,
 130                                                 const MCValue Target,
 131                                                 const MCSection *BaseSection) {
 132   // The effective fixup address is
 133   //     addr(atom(A)) + offset(A)
 134   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
 135   //   - addr(<base symbol>) + <fixup offset from base symbol>
 136   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
 137   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(<base symbol>)) == 0.
 138   //
 139   // The simple (Darwin, except on x86_64) way of dealing with this was to
 140   // assume that any reference to a temporary symbol *must* be a temporary
 141   // symbol in the same atom, unless the sections differ. Therefore, any PCrel
 142   // relocation to a temporary symbol (in the same section) is fully
 143   // resolved. This also works in conjunction with absolutized .set, which
 144   // requires the compiler to use .set to absolutize the differences between
 145   // symbols which the compiler knows to be assembly time constants, so we don't
 146   // need to worry about considering symbol differences fully resolved.
 147
 148   // Non-relative fixups are only resolved if constant.
 149   if (!BaseSection)
 150     return Target.isAbsolute();
 151
 152   // Otherwise, relative fixups are only resolved if not a difference and the
 153   // target is a temporary in the same section.
 154   if (Target.isAbsolute() || Target.getSymB())
 155     return false;
 156
 157   const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 158   if (!A->isTemporary() || !A->isInSection() ||
 159       &A->getSection() != BaseSection)
 160     return false;
 161
 162   return true;
 163 }
 164
 165 namespace {
 166
 167 class MachObjectWriter : public MCObjectWriter {
 168   /// MachSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 169   /// on symbols.
 170   struct MachSymbolData {
 171     MCSymbolData *SymbolData;
 172     uint64_t StringIndex;
 173     uint8_t SectionIndex;
 174
 175     // Support lexicographic sorting.
 176     bool operator<(const MachSymbolData &RHS) const {
 177       return SymbolData->getSymbol().getName() <
 178              RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 179     }
 180   };
 181
 182   /// @name Relocation Data
 183   /// @{
 184
 185   llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 186                  std::vector<macho::RelocationEntry> > 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   SectionAddrMap SectionAddress;
 201   uint64_t getSectionAddress(const MCSectionData* SD) const {
 202     return SectionAddress.lookup(SD);
 203   }
 204   uint64_t getSymbolAddress(const MCSymbolData* SD,
 205                             const MCAsmLayout &Layout) const {
 206     return getSectionAddress(SD->getFragment()->getParent()) +
 207       Layout.getSymbolOffset(SD);
 208   }
 209   uint64_t getFragmentAddress(const MCFragment *Fragment,
 210                             const MCAsmLayout &Layout) const {
 211     return getSectionAddress(Fragment->getParent()) +
 212       Layout.getFragmentOffset(Fragment);
 213   }
 214
 215   uint64_t getPaddingSize(const MCSectionData *SD,
 216                           const MCAsmLayout &Layout) const {
 217     uint64_t EndAddr = getSectionAddress(SD) + Layout.getSectionAddressSize(SD);
 218     unsigned Next = SD->getLayoutOrder() + 1;
 219     if (Next >= Layout.getSectionOrder().size())
 220       return 0;
 221
 222     const MCSectionData &NextSD = *Layout.getSectionOrder()[Next];
 223     if (NextSD.getSection().isVirtualSection())
 224       return 0;
 225     return OffsetToAlignment(EndAddr, NextSD.getAlignment());
 226   }
 227
 228   unsigned Is64Bit : 1;
 229
 230   uint32_t CPUType;
 231   uint32_t CPUSubtype;
 232
 233 public:
 234   MachObjectWriter(raw_ostream &_OS,
 235                    bool _Is64Bit, uint32_t _CPUType, uint32_t _CPUSubtype,
 236                    bool _IsLittleEndian)
 237     : MCObjectWriter(_OS, _IsLittleEndian),
 238       Is64Bit(_Is64Bit), CPUType(_CPUType), CPUSubtype(_CPUSubtype) {
 239   }
 240
 241   void WriteHeader(unsigned NumLoadCommands, unsigned LoadCommandsSize,
 242                    bool SubsectionsViaSymbols) {
 243     uint32_t Flags = 0;
 244
 245     if (SubsectionsViaSymbols)
 246       Flags |= macho::HF_SubsectionsViaSymbols;
 247
 248     // struct mach_header (28 bytes) or
 249     // struct mach_header_64 (32 bytes)
 250
 251     uint64_t Start = OS.tell();
 252     (void) Start;
 253
 254     Write32(Is64Bit ? macho::HM_Object64 : macho::HM_Object32);
 255
 256     Write32(CPUType);
 257     Write32(CPUSubtype);
 258
 259     Write32(macho::HFT_Object);
 260     Write32(NumLoadCommands);
 261     Write32(LoadCommandsSize);
 262     Write32(Flags);
 263     if (Is64Bit)
 264       Write32(0); // reserved
 265
 266     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ?
 267            macho::Header64Size : macho::Header32Size);
 268   }
 269
 270   /// WriteSegmentLoadCommand - Write a segment load command.
 271   ///
 272   /// \arg NumSections - The number of sections in this segment.
 273   /// \arg SectionDataSize - The total size of the sections.
 274   void WriteSegmentLoadCommand(unsigned NumSections,
 275                                uint64_t VMSize,
 276                                uint64_t SectionDataStartOffset,
 277                                uint64_t SectionDataSize) {
 278     // struct segment_command (56 bytes) or
 279     // struct segment_command_64 (72 bytes)
 280
 281     uint64_t Start = OS.tell();
 282     (void) Start;
 283
 284     unsigned SegmentLoadCommandSize = Is64Bit ? macho::SegmentLoadCommand64Size:
 285       macho::SegmentLoadCommand32Size;
 286     Write32(Is64Bit ? macho::LCT_Segment64 : macho::LCT_Segment);
 287     Write32(SegmentLoadCommandSize +
 288             NumSections * (Is64Bit ? macho::Section64Size :
 289                            macho::Section32Size));
 290
 291     WriteBytes("", 16);
 292     if (Is64Bit) {
 293       Write64(0); // vmaddr
 294       Write64(VMSize); // vmsize
 295       Write64(SectionDataStartOffset); // file offset
 296       Write64(SectionDataSize); // file size
 297     } else {
 298       Write32(0); // vmaddr
 299       Write32(VMSize); // vmsize
 300       Write32(SectionDataStartOffset); // file offset
 301       Write32(SectionDataSize); // file size
 302     }
 303     Write32(0x7); // maxprot
 304     Write32(0x7); // initprot
 305     Write32(NumSections);
 306     Write32(0); // flags
 307
 308     assert(OS.tell() - Start == SegmentLoadCommandSize);
 309   }
 310
 311   void WriteSection(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 312                     const MCSectionData &SD, uint64_t FileOffset,
 313                     uint64_t RelocationsStart, unsigned NumRelocations) {
 314     uint64_t SectionSize = Layout.getSectionAddressSize(&SD);
 315
 316     // The offset is unused for virtual sections.
 317     if (SD.getSection().isVirtualSection()) {
 318       assert(Layout.getSectionFileSize(&SD) == 0 && "Invalid file size!");
 319       FileOffset = 0;
 320     }
 321
 322     // struct section (68 bytes) or
 323     // struct section_64 (80 bytes)
 324
 325     uint64_t Start = OS.tell();
 326     (void) Start;
 327
 328     const MCSectionMachO &Section = cast<MCSectionMachO>(SD.getSection());
 329     WriteBytes(Section.getSectionName(), 16);
 330     WriteBytes(Section.getSegmentName(), 16);
 331     if (Is64Bit) {
 332       Write64(getSectionAddress(&SD)); // address
 333       Write64(SectionSize); // size
 334     } else {
 335       Write32(getSectionAddress(&SD)); // address
 336       Write32(SectionSize); // size
 337     }
 338     Write32(FileOffset);
 339
 340     unsigned Flags = Section.getTypeAndAttributes();
 341     if (SD.hasInstructions())
 342       Flags |= MCSectionMachO::S_ATTR_SOME_INSTRUCTIONS;
 343
 344     assert(isPowerOf2_32(SD.getAlignment()) && "Invalid alignment!");
 345     Write32(Log2_32(SD.getAlignment()));
 346     Write32(NumRelocations ? RelocationsStart : 0);
 347     Write32(NumRelocations);
 348     Write32(Flags);
 349     Write32(IndirectSymBase.lookup(&SD)); // reserved1
 350     Write32(Section.getStubSize()); // reserved2
 351     if (Is64Bit)
 352       Write32(0); // reserved3
 353
 354     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ? macho::Section64Size :
 355            macho::Section32Size);
 356   }
 357
 358   void WriteSymtabLoadCommand(uint32_t SymbolOffset, uint32_t NumSymbols,
 359                               uint32_t StringTableOffset,
 360                               uint32_t StringTableSize) {
 361     // struct symtab_command (24 bytes)
 362
 363     uint64_t Start = OS.tell();
 364     (void) Start;
 365
 366     Write32(macho::LCT_Symtab);
 367     Write32(macho::SymtabLoadCommandSize);
 368     Write32(SymbolOffset);
 369     Write32(NumSymbols);
 370     Write32(StringTableOffset);
 371     Write32(StringTableSize);
 372
 373     assert(OS.tell() - Start == macho::SymtabLoadCommandSize);
 374   }
 375
 376   void WriteDysymtabLoadCommand(uint32_t FirstLocalSymbol,
 377                                 uint32_t NumLocalSymbols,
 378                                 uint32_t FirstExternalSymbol,
 379                                 uint32_t NumExternalSymbols,
 380                                 uint32_t FirstUndefinedSymbol,
 381                                 uint32_t NumUndefinedSymbols,
 382                                 uint32_t IndirectSymbolOffset,
 383                                 uint32_t NumIndirectSymbols) {
 384     // struct dysymtab_command (80 bytes)
 385
 386     uint64_t Start = OS.tell();
 387     (void) Start;
 388
 389     Write32(macho::LCT_Dysymtab);
 390     Write32(macho::DysymtabLoadCommandSize);
 391     Write32(FirstLocalSymbol);
 392     Write32(NumLocalSymbols);
 393     Write32(FirstExternalSymbol);
 394     Write32(NumExternalSymbols);
 395     Write32(FirstUndefinedSymbol);
 396     Write32(NumUndefinedSymbols);
 397     Write32(0); // tocoff
 398     Write32(0); // ntoc
 399     Write32(0); // modtaboff
 400     Write32(0); // nmodtab
 401     Write32(0); // extrefsymoff
 402     Write32(0); // nextrefsyms
 403     Write32(IndirectSymbolOffset);
 404     Write32(NumIndirectSymbols);
 405     Write32(0); // extreloff
 406     Write32(0); // nextrel
 407     Write32(0); // locreloff
 408     Write32(0); // nlocrel
 409
 410     assert(OS.tell() - Start == macho::DysymtabLoadCommandSize);
 411   }
 412
 413   void WriteNlist(MachSymbolData &MSD, const MCAsmLayout &Layout) {
 414     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 415     const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 416     uint8_t Type = 0;
 417     uint16_t Flags = Data.getFlags();
 418     uint32_t Address = 0;
 419
 420     // Set the N_TYPE bits. See <mach-o/nlist.h>.
 421     //
 422     // FIXME: Are the prebound or indirect fields possible here?
 423     if (Symbol.isUndefined())
 424       Type = macho::STT_Undefined;
 425     else if (Symbol.isAbsolute())
 426       Type = macho::STT_Absolute;
 427     else
 428       Type = macho::STT_Section;
 429
 430     // FIXME: Set STAB bits.
 431
 432     if (Data.isPrivateExtern())
 433       Type |= macho::STF_PrivateExtern;
 434
 435     // Set external bit.
 436     if (Data.isExternal() || Symbol.isUndefined())
 437       Type |= macho::STF_External;
 438
 439     // Compute the symbol address.
 440     if (Symbol.isDefined()) {
 441       if (Symbol.isAbsolute()) {
 442         Address = cast<MCConstantExpr>(Symbol.getVariableValue())->getValue();
 443       } else {
 444         Address = getSymbolAddress(&Data, Layout);
 445       }
 446     } else if (Data.isCommon()) {
 447       // Common symbols are encoded with the size in the address
 448       // field, and their alignment in the flags.
 449       Address = Data.getCommonSize();
 450
 451       // Common alignment is packed into the 'desc' bits.
 452       if (unsigned Align = Data.getCommonAlignment()) {
 453         unsigned Log2Size = Log2_32(Align);
 454         assert((1U << Log2Size) == Align && "Invalid 'common' alignment!");
 455         if (Log2Size > 15)
 456           report_fatal_error("invalid 'common' alignment '" +
 457                             Twine(Align) + "'");
 458         // FIXME: Keep this mask with the SymbolFlags enumeration.
 459         Flags = (Flags & 0xF0FF) | (Log2Size << 8);
 460       }
 461     }
 462
 463     // struct nlist (12 bytes)
 464
 465     Write32(MSD.StringIndex);
 466     Write8(Type);
 467     Write8(MSD.SectionIndex);
 468
 469     // The Mach-O streamer uses the lowest 16-bits of the flags for the 'desc'
 470     // value.
 471     Write16(Flags);
 472     if (Is64Bit)
 473       Write64(Address);
 474     else
 475       Write32(Address);
 476   }
 477
 478   // FIXME: We really need to improve the relocation validation. Basically, we
 479   // want to implement a separate computation which evaluates the relocation
 480   // entry as the linker would, and verifies that the resultant fixup value is
 481   // exactly what the encoder wanted. This will catch several classes of
 482   // problems:
 483   //
 484   //  - Relocation entry bugs, the two algorithms are unlikely to have the same
 485   //    exact bug.
 486   //
 487   //  - Relaxation issues, where we forget to relax something.
 488   //
 489   //  - Input errors, where something cannot be correctly encoded. 'as' allows
 490   //    these through in many cases.
 491
 492   void RecordX86_64Relocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 493                               const MCFragment *Fragment,
 494                               const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 495                               uint64_t &FixedValue) {
 496     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 497     unsigned IsRIPRel = isFixupKindRIPRel(Fixup.getKind());
 498     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 499
 500     // See <reloc.h>.
 501     uint32_t FixupOffset =
 502       Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 503     uint32_t FixupAddress =
 504       getFragmentAddress(Fragment, Layout) + Fixup.getOffset();
 505     int64_t Value = 0;
 506     unsigned Index = 0;
 507     unsigned IsExtern = 0;
 508     unsigned Type = 0;
 509
 510     Value = Target.getConstant();
 511
 512     if (IsPCRel) {
 513       // Compensate for the relocation offset, Darwin x86_64 relocations only
 514       // have the addend and appear to have attempted to define it to be the
 515       // actual expression addend without the PCrel bias. However, instructions
 516       // with data following the relocation are not accomodated for (see comment
 517       // below regarding SIGNED{1,2,4}), so it isn't exactly that either.
 518       Value += 1LL << Log2Size;
 519     }
 520
 521     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 522       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 523       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 524       Index = 0;
 525
 526       // FIXME: I believe this is broken, I don't think the linker can
 527       // understand it. I think it would require a local relocation, but I'm not
 528       // sure if that would work either. The official way to get an absolute
 529       // PCrel relocation is to use an absolute symbol (which we don't support
 530       // yet).
 531       if (IsPCRel) {
 532         IsExtern = 1;
 533         Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 534       }
 535     } else if (Target.getSymB()) { // A - B + constant
 536       const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 537       MCSymbolData &A_SD = Asm.getSymbolData(*A);
 538       const MCSymbolData *A_Base = Asm.getAtom(&A_SD);
 539
 540       const MCSymbol *B = &Target.getSymB()->getSymbol();
 541       MCSymbolData &B_SD = Asm.getSymbolData(*B);
 542       const MCSymbolData *B_Base = Asm.getAtom(&B_SD);
 543
 544       // Neither symbol can be modified.
 545       if (Target.getSymA()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None ||
 546           Target.getSymB()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 547         report_fatal_error("unsupported relocation of modified symbol");
 548
 549       // We don't support PCrel relocations of differences. Darwin 'as' doesn't
 550       // implement most of these correctly.
 551       if (IsPCRel)
 552         report_fatal_error("unsupported pc-relative relocation of difference");
 553
 554       // The support for the situation where one or both of the symbols would
 555       // require a local relocation is handled just like if the symbols were
 556       // external.  This is certainly used in the case of debug sections where
 557       // the section has only temporary symbols and thus the symbols don't have
 558       // base symbols.  This is encoded using the section ordinal and
 559       // non-extern relocation entries.
 560
 561       // Darwin 'as' doesn't emit correct relocations for this (it ends up with
 562       // a single SIGNED relocation); reject it for now.  Except the case where
 563       // both symbols don't have a base, equal but both NULL.
 564       if (A_Base == B_Base && A_Base)
 565         report_fatal_error("unsupported relocation with identical base");
 566
 567       assert((A_Base == NULL) == (B_Base == NULL));
 568       assert(A_SD.getFragment()->getParent() ==
 569              B_SD.getFragment()->getParent());
 570
 571       Value += Layout.getSymbolOffset(&A_SD) -
 572                (A_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolOffset(A_Base));
 573       Value -= Layout.getSymbolOffset(&B_SD) -
 574                (B_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolOffset(B_Base));
 575
 576       if (A_Base) {
 577         Index = A_Base->getIndex();
 578         IsExtern = 1;
 579       }
 580       else {
 581         Index = A_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 582         IsExtern = 0;
 583       }
 584       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 585
 586       macho::RelocationEntry MRE;
 587       MRE.Word0 = FixupOffset;
 588       MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 589                    (IsPCRel   << 24) |
 590                    (Log2Size  << 25) |
 591                    (IsExtern  << 27) |
 592                    (Type      << 28));
 593       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 594
 595       if (B_Base) {
 596         Index = B_Base->getIndex();
 597         IsExtern = 1;
 598       }
 599       else {
 600         Index = B_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 601         IsExtern = 0;
 602       }
 603       Type = macho::RIT_X86_64_Subtractor;
 604     } else {
 605       const MCSymbol *Symbol = &Target.getSymA()->getSymbol();
 606       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
 607       const MCSymbolData *Base = Asm.getAtom(&SD);
 608
 609       // Relocations inside debug sections always use local relocations when
 610       // possible. This seems to be done because the debugger doesn't fully
 611       // understand x86_64 relocation entries, and expects to find values that
 612       // have already been fixed up.
 613       if (Symbol->isInSection()) {
 614         const MCSectionMachO &Section = static_cast<const MCSectionMachO&>(
 615           Fragment->getParent()->getSection());
 616         if (Section.hasAttribute(MCSectionMachO::S_ATTR_DEBUG))
 617           Base = 0;
 618       }
 619
 620       // x86_64 almost always uses external relocations, except when there is no
 621       // symbol to use as a base address (a local symbol with no preceeding
 622       // non-local symbol).
 623       if (Base) {
 624         Index = Base->getIndex();
 625         IsExtern = 1;
 626
 627         // Add the local offset, if needed.
 628         if (Base != &SD)
 629           Value += Layout.getSymbolOffset(&SD) - Layout.getSymbolOffset(Base);
 630       } else if (Symbol->isInSection()) {
 631         // The index is the section ordinal (1-based).
 632         Index = SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 633         IsExtern = 0;
 634         Value += getSymbolAddress(&SD, Layout);
 635
 636         if (IsPCRel)
 637           Value -= FixupAddress + (1 << Log2Size);
 638       } else if (Symbol->isVariable()) {
 639         const MCExpr *Value = Symbol->getVariableValue();
 640         int64_t Res;
 641         bool isAbs = Value->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout, SectionAddress);
 642         if (isAbs) {
 643           FixedValue = Res;
 644           return;
 645         } else {
 646           report_fatal_error("unsupported relocation of variable '" +
 647                              Symbol->getName() + "'");
 648         }
 649       } else {
 650         report_fatal_error("unsupported relocation of undefined symbol '" +
 651                            Symbol->getName() + "'");
 652       }
 653
 654       MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 655       if (IsPCRel) {
 656         if (IsRIPRel) {
 657           if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 658             // x86_64 distinguishes movq foo@GOTPCREL so that the linker can
 659             // rewrite the movq to an leaq at link time if the symbol ends up in
 660             // the same linkage unit.
 661             if (unsigned(Fixup.getKind()) == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load)
 662               Type = macho::RIT_X86_64_GOTLoad;
 663             else
 664               Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 665           }  else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 666             Type = macho::RIT_X86_64_TLV;
 667           }  else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None) {
 668             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 669           } else {
 670             Type = macho::RIT_X86_64_Signed;
 671
 672             // The Darwin x86_64 relocation format has a problem where it cannot
 673             // encode an address (L<foo> + <constant>) which is outside the atom
 674             // containing L<foo>. Generally, this shouldn't occur but it does
 675             // happen when we have a RIPrel instruction with data following the
 676             // relocation entry (e.g., movb $012, L0(%rip)). Even with the PCrel
 677             // adjustment Darwin x86_64 uses, the offset is still negative and
 678             // the linker has no way to recognize this.
 679             //
 680             // To work around this, Darwin uses several special relocation types
 681             // to indicate the offsets. However, the specification or
 682             // implementation of these seems to also be incomplete; they should
 683             // adjust the addend as well based on the actual encoded instruction
 684             // (the additional bias), but instead appear to just look at the
 685             // final offset.
 686             switch (-(Target.getConstant() + (1LL << Log2Size))) {
 687             case 1: Type = macho::RIT_X86_64_Signed1; break;
 688             case 2: Type = macho::RIT_X86_64_Signed2; break;
 689             case 4: Type = macho::RIT_X86_64_Signed4; break;
 690             }
 691           }
 692         } else {
 693           if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 694             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in branch "
 695                               "relocation");
 696
 697           Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 698         }
 699       } else {
 700         if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOT) {
 701           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 702         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 703           // GOTPCREL is allowed as a modifier on non-PCrel instructions, in
 704           // which case all we do is set the PCrel bit in the relocation entry;
 705           // this is used with exception handling, for example. The source is
 706           // required to include any necessary offset directly.
 707           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 708           IsPCRel = 1;
 709         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 710           report_fatal_error("TLVP symbol modifier should have been rip-rel");
 711         } else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 712           report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 713         else
 714           Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 715       }
 716     }
 717
 718     // x86_64 always writes custom values into the fixups.
 719     FixedValue = Value;
 720
 721     // struct relocation_info (8 bytes)
 722     macho::RelocationEntry MRE;
 723     MRE.Word0 = FixupOffset;
 724     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 725                  (IsPCRel   << 24) |
 726                  (Log2Size  << 25) |
 727                  (IsExtern  << 27) |
 728                  (Type      << 28));
 729     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 730   }
 731
 732   void RecordScatteredRelocation(const MCAssembler &Asm,
 733                                  const MCAsmLayout &Layout,
 734                                  const MCFragment *Fragment,
 735                                  const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 736                                  uint64_t &FixedValue) {
 737     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 738     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 739     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 740     unsigned Type = macho::RIT_Vanilla;
 741
 742     // See <reloc.h>.
 743     const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 744     MCSymbolData *A_SD = &Asm.getSymbolData(*A);
 745
 746     if (!A_SD->getFragment())
 747       report_fatal_error("symbol '" + A->getName() +
 748                         "' can not be undefined in a subtraction expression");
 749
 750     uint32_t Value = getSymbolAddress(A_SD, Layout);
 751     uint64_t SecAddr = getSectionAddress(A_SD->getFragment()->getParent());
 752     FixedValue += SecAddr;
 753     uint32_t Value2 = 0;
 754
 755     if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
 756       MCSymbolData *B_SD = &Asm.getSymbolData(B->getSymbol());
 757
 758       if (!B_SD->getFragment())
 759         report_fatal_error("symbol '" + B->getSymbol().getName() +
 760                           "' can not be undefined in a subtraction expression");
 761
 762       // Select the appropriate difference relocation type.
 763       //
 764       // Note that there is no longer any semantic difference between these two
 765       // relocation types from the linkers point of view, this is done solely
 766       // for pedantic compatibility with 'as'.
 767       Type = A_SD->isExternal() ? macho::RIT_Difference :
 768         macho::RIT_LocalDifference;
 769       Value2 = getSymbolAddress(B_SD, Layout);
 770       FixedValue -= getSectionAddress(B_SD->getFragment()->getParent());
 771     }
 772
 773     // Relocations are written out in reverse order, so the PAIR comes first.
 774     if (Type == macho::RIT_Difference || Type == macho::RIT_LocalDifference) {
 775       macho::RelocationEntry MRE;
 776       MRE.Word0 = ((0         <<  0) |
 777                    (macho::RIT_Pair  << 24) |
 778                    (Log2Size  << 28) |
 779                    (IsPCRel   << 30) |
 780                    macho::RF_Scattered);
 781       MRE.Word1 = Value2;
 782       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 783     }
 784
 785     macho::RelocationEntry MRE;
 786     MRE.Word0 = ((FixupOffset <<  0) |
 787                  (Type        << 24) |
 788                  (Log2Size    << 28) |
 789                  (IsPCRel     << 30) |
 790                  macho::RF_Scattered);
 791     MRE.Word1 = Value;
 792     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 793   }
 794
 795   void RecordTLVPRelocation(const MCAssembler &Asm,
 796                             const MCAsmLayout &Layout,
 797                             const MCFragment *Fragment,
 798                             const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 799                             uint64_t &FixedValue) {
 800     assert(Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP &&
 801            !Is64Bit &&
 802            "Should only be called with a 32-bit TLVP relocation!");
 803
 804     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 805     uint32_t Value = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 806     unsigned IsPCRel = 0;
 807
 808     // Get the symbol data.
 809     MCSymbolData *SD_A = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 810     unsigned Index = SD_A->getIndex();
 811
 812     // We're only going to have a second symbol in pic mode and it'll be a
 813     // subtraction from the picbase. For 32-bit pic the addend is the difference
 814     // between the picbase and the next address.  For 32-bit static the addend
 815     // is zero.
 816     if (Target.getSymB()) {
 817       // If this is a subtraction then we're pcrel.
 818       uint32_t FixupAddress =
 819         getFragmentAddress(Fragment, Layout) + Fixup.getOffset();
 820       MCSymbolData *SD_B = &Asm.getSymbolData(Target.getSymB()->getSymbol());
 821       IsPCRel = 1;
 822       FixedValue = (FixupAddress - getSymbolAddress(SD_B, Layout) +
 823                     Target.getConstant());
 824       FixedValue += 1ULL << Log2Size;
 825     } else {
 826       FixedValue = 0;
 827     }
 828
 829     // struct relocation_info (8 bytes)
 830     macho::RelocationEntry MRE;
 831     MRE.Word0 = Value;
 832     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 833                  (IsPCRel   << 24) |
 834                  (Log2Size  << 25) |
 835                  (1         << 27) | // Extern
 836                  (macho::RIT_TLV   << 28)); // Type
 837     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 838   }
 839
 840   void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 841                         const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 842                         MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
 843     if (Is64Bit) {
 844       RecordX86_64Relocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 845       return;
 846     }
 847
 848     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 849     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 850
 851     // If this is a 32-bit TLVP reloc it's handled a bit differently.
 852     if (Target.getSymA() &&
 853         Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 854       RecordTLVPRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 855       return;
 856     }
 857
 858     // If this is a difference or a defined symbol plus an offset, then we need
 859     // a scattered relocation entry.
 860     // Differences always require scattered relocations.
 861     if (Target.getSymB())
 862         return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 863                                          Target, FixedValue);
 864
 865     // Get the symbol data, if any.
 866     MCSymbolData *SD = 0;
 867     if (Target.getSymA())
 868       SD = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 869
 870     // If this is an internal relocation with an offset, it also needs a
 871     // scattered relocation entry.
 872     uint32_t Offset = Target.getConstant();
 873     if (IsPCRel)
 874       Offset += 1 << Log2Size;
 875     if (Offset && SD && !doesSymbolRequireExternRelocation(SD))
 876       return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 877                                        Target, FixedValue);
 878
 879     // See <reloc.h>.
 880     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 881     unsigned Index = 0;
 882     unsigned IsExtern = 0;
 883     unsigned Type = 0;
 884
 885     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 886       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 887       //
 888       // FIXME: Currently, these are never generated (see code below). I cannot
 889       // find a case where they are actually emitted.
 890       Type = macho::RIT_Vanilla;
 891     } else {
 892       // Check whether we need an external or internal relocation.
 893       if (doesSymbolRequireExternRelocation(SD)) {
 894         IsExtern = 1;
 895         Index = SD->getIndex();
 896         // For external relocations, make sure to offset the fixup value to
 897         // compensate for the addend of the symbol address, if it was
 898         // undefined. This occurs with weak definitions, for example.
 899         if (!SD->Symbol->isUndefined())
 900           FixedValue -= getSymbolAddress(SD, Layout);
 901       } else {
 902         // The index is the section ordinal (1-based).
 903         Index = SD->getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 904         FixedValue += getSectionAddress(SD->getFragment()->getParent());
 905         if (IsPCRel)
 906           FixedValue -= getSectionAddress(Fragment->getParent());
 907       }
 908
 909       Type = macho::RIT_Vanilla;
 910     }
 911
 912     // struct relocation_info (8 bytes)
 913     macho::RelocationEntry MRE;
 914     MRE.Word0 = FixupOffset;
 915     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 916                  (IsPCRel   << 24) |
 917                  (Log2Size  << 25) |
 918                  (IsExtern  << 27) |
 919                  (Type      << 28));
 920     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 921   }
 922
 923   void BindIndirectSymbols(MCAssembler &Asm) {
 924     // This is the point where 'as' creates actual symbols for indirect symbols
 925     // (in the following two passes). It would be easier for us to do this
 926     // sooner when we see the attribute, but that makes getting the order in the
 927     // symbol table much more complicated than it is worth.
 928     //
 929     // FIXME: Revisit this when the dust settles.
 930
 931     // Bind non lazy symbol pointers first.
 932     unsigned IndirectIndex = 0;
 933     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 934            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 935       const MCSectionMachO &Section =
 936         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 937
 938       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS)
 939         continue;
 940
 941       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 942       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 943         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 944
 945       Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol);
 946     }
 947
 948     // Then lazy symbol pointers and symbol stubs.
 949     IndirectIndex = 0;
 950     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 951            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 952       const MCSectionMachO &Section =
 953         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 954
 955       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_LAZY_SYMBOL_POINTERS &&
 956           Section.getType() != MCSectionMachO::S_SYMBOL_STUBS)
 957         continue;
 958
 959       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 960       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 961         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 962
 963       // Set the symbol type to undefined lazy, but only on construction.
 964       //
 965       // FIXME: Do not hardcode.
 966       bool Created;
 967       MCSymbolData &Entry = Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol, &Created);
 968       if (Created)
 969         Entry.setFlags(Entry.getFlags() | 0x0001);
 970     }
 971   }
 972
 973   /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 974   ///
 975   /// \param StringTable [out] - The string table data.
 976   /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 977   /// string table.
 978   void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm, SmallString<256> &StringTable,
 979                           std::vector<MachSymbolData> &LocalSymbolData,
 980                           std::vector<MachSymbolData> &ExternalSymbolData,
 981                           std::vector<MachSymbolData> &UndefinedSymbolData) {
 982     // Build section lookup table.
 983     DenseMap<const MCSection*, uint8_t> SectionIndexMap;
 984     unsigned Index = 1;
 985     for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 986            ie = Asm.end(); it != ie; ++it, ++Index)
 987       SectionIndexMap[&it->getSection()] = Index;
 988     assert(Index <= 256 && "Too many sections!");
 989
 990     // Index 0 is always the empty string.
 991     StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 992     StringTable += '\x00';
 993
 994     // Build the symbol arrays and the string table, but only for non-local
 995     // symbols.
 996     //
 997     // The particular order that we collect the symbols and create the string
 998     // table, then sort the symbols is chosen to match 'as'. Even though it
 999     // doesn't matter for correctness, this is important for letting us diff .o
1000     // files.
1001     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
1002            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
1003       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
1004
1005       // Ignore non-linker visible symbols.
1006       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
1007         continue;
1008
1009       if (!it->isExternal() && !Symbol.isUndefined())
1010         continue;
1011
1012       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
1013       if (!Entry) {
1014         Entry = StringTable.size();
1015         StringTable += Symbol.getName();
1016         StringTable += '\x00';
1017       }
1018
1019       MachSymbolData MSD;
1020       MSD.SymbolData = it;
1021       MSD.StringIndex = Entry;
1022
1023       if (Symbol.isUndefined()) {
1024         MSD.SectionIndex = 0;
1025         UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
1026       } else if (Symbol.isAbsolute()) {
1027         MSD.SectionIndex = 0;
1028         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1029       } else {
1030         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
1031         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1032         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1033       }
1034     }
1035
1036     // Now add the data for local symbols.
1037     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
1038            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
1039       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
1040
1041       // Ignore non-linker visible symbols.
1042       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
1043         continue;
1044
1045       if (it->isExternal() || Symbol.isUndefined())
1046         continue;
1047
1048       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
1049       if (!Entry) {
1050         Entry = StringTable.size();
1051         StringTable += Symbol.getName();
1052         StringTable += '\x00';
1053       }
1054
1055       MachSymbolData MSD;
1056       MSD.SymbolData = it;
1057       MSD.StringIndex = Entry;
1058
1059       if (Symbol.isAbsolute()) {
1060         MSD.SectionIndex = 0;
1061         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1062       } else {
1063         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
1064         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1065         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1066       }
1067     }
1068
1069     // External and undefined symbols are required to be in lexicographic order.
1070     std::sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1071     std::sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1072
1073     // Set the symbol indices.
1074     Index = 0;
1075     for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1076       LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1077     for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1078       ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1079     for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1080       UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1081
1082     // The string table is padded to a multiple of 4.
1083     while (StringTable.size() % 4)
1084       StringTable += '\x00';
1085   }
1086
1087   void computeSectionAddresses(const MCAssembler &Asm,
1088                                const MCAsmLayout &Layout) {
1089     uint64_t StartAddress = 0;
1090     const SmallVectorImpl<MCSectionData*> &Order = Layout.getSectionOrder();
1091     for (int i = 0, n = Order.size(); i != n ; ++i) {
1092       const MCSectionData *SD = Order[i];
1093       StartAddress = RoundUpToAlignment(StartAddress, SD->getAlignment());
1094       SectionAddress[SD] = StartAddress;
1095       StartAddress += Layout.getSectionAddressSize(SD);
1096       // Explicitly pad the section to match the alignment requirements of the
1097       // following one. This is for 'gas' compatibility, it shouldn't
1098       /// strictly be necessary.
1099       StartAddress += getPaddingSize(SD, Layout);
1100     }
1101   }
1102
1103   void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) {
1104     computeSectionAddresses(Asm, Layout);
1105
1106     // Create symbol data for any indirect symbols.
1107     BindIndirectSymbols(Asm);
1108
1109     // Compute symbol table information and bind symbol indices.
1110     ComputeSymbolTable(Asm, StringTable, LocalSymbolData, ExternalSymbolData,
1111                        UndefinedSymbolData);
1112   }
1113
1114
1115   bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1116                             const MCValue Target,
1117                             bool IsPCRel,
1118                             const MCFragment *DF) const {
1119     // If we aren't using scattered symbols, the fixup is fully resolved.
1120     if (!Asm.getBackend().hasScatteredSymbols())
1121       return true;
1122
1123     // Otherwise, determine whether this value is actually resolved; scattering
1124     // may cause atoms to move.
1125
1126     // Check if we are using the "simple" resolution algorithm (e.g.,
1127     // i386).
1128     if (!Asm.getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
1129       const MCSection *BaseSection = 0;
1130       if (IsPCRel)
1131         BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1132
1133       return isScatteredFixupFullyResolvedSimple(Asm, Target, BaseSection);
1134     }
1135
1136     // Otherwise, compute the proper answer as reliably as possible.
1137
1138     // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
1139     // symbol) that the fixup value is relative to.
1140     const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
1141     if (IsPCRel) {
1142       BaseSymbol = DF->getAtom();
1143       if (!BaseSymbol)
1144         return false;
1145     }
1146
1147     return isScatteredFixupFullyResolved(Asm, Target, BaseSymbol);
1148   }
1149
1150   void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) {
1151     unsigned NumSections = Asm.size();
1152
1153     // The section data starts after the header, the segment load command (and
1154     // section headers) and the symbol table.
1155     unsigned NumLoadCommands = 1;
1156     uint64_t LoadCommandsSize = Is64Bit ?
1157       macho::SegmentLoadCommand64Size + NumSections * macho::Section64Size :
1158       macho::SegmentLoadCommand32Size + NumSections * macho::Section32Size;
1159
1160     // Add the symbol table load command sizes, if used.
1161     unsigned NumSymbols = LocalSymbolData.size() + ExternalSymbolData.size() +
1162       UndefinedSymbolData.size();
1163     if (NumSymbols) {
1164       NumLoadCommands += 2;
1165       LoadCommandsSize += (macho::SymtabLoadCommandSize +
1166                            macho::DysymtabLoadCommandSize);
1167     }
1168
1169     // Compute the total size of the section data, as well as its file size and
1170     // vm size.
1171     uint64_t SectionDataStart = (Is64Bit ? macho::Header64Size :
1172                                  macho::Header32Size) + LoadCommandsSize;
1173     uint64_t SectionDataSize = 0;
1174     uint64_t SectionDataFileSize = 0;
1175     uint64_t VMSize = 0;
1176     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1177            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1178       const MCSectionData &SD = *it;
1179       uint64_t Address = getSectionAddress(&SD);
1180       uint64_t Size = Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1181       uint64_t FileSize = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1182       FileSize += getPaddingSize(&SD, Layout);
1183
1184       VMSize = std::max(VMSize, Address + Size);
1185
1186       if (SD.getSection().isVirtualSection())
1187         continue;
1188
1189       SectionDataSize = std::max(SectionDataSize, Address + Size);
1190       SectionDataFileSize = std::max(SectionDataFileSize, Address + FileSize);
1191     }
1192
1193     // The section data is padded to 4 bytes.
1194     //
1195     // FIXME: Is this machine dependent?
1196     unsigned SectionDataPadding = OffsetToAlignment(SectionDataFileSize, 4);
1197     SectionDataFileSize += SectionDataPadding;
1198
1199     // Write the prolog, starting with the header and load command...
1200     WriteHeader(NumLoadCommands, LoadCommandsSize,
1201                 Asm.getSubsectionsViaSymbols());
1202     WriteSegmentLoadCommand(NumSections, VMSize,
1203                             SectionDataStart, SectionDataSize);
1204
1205     // ... and then the section headers.
1206     uint64_t RelocTableEnd = SectionDataStart + SectionDataFileSize;
1207     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1208            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1209       std::vector<macho::RelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1210       unsigned NumRelocs = Relocs.size();
1211       uint64_t SectionStart = SectionDataStart + getSectionAddress(it);
1212       WriteSection(Asm, Layout, *it, SectionStart, RelocTableEnd, NumRelocs);
1213       RelocTableEnd += NumRelocs * macho::RelocationInfoSize;
1214     }
1215
1216     // Write the symbol table load command, if used.
1217     if (NumSymbols) {
1218       unsigned FirstLocalSymbol = 0;
1219       unsigned NumLocalSymbols = LocalSymbolData.size();
1220       unsigned FirstExternalSymbol = FirstLocalSymbol + NumLocalSymbols;
1221       unsigned NumExternalSymbols = ExternalSymbolData.size();
1222       unsigned FirstUndefinedSymbol = FirstExternalSymbol + NumExternalSymbols;
1223       unsigned NumUndefinedSymbols = UndefinedSymbolData.size();
1224       unsigned NumIndirectSymbols = Asm.indirect_symbol_size();
1225       unsigned NumSymTabSymbols =
1226         NumLocalSymbols + NumExternalSymbols + NumUndefinedSymbols;
1227       uint64_t IndirectSymbolSize = NumIndirectSymbols * 4;
1228       uint64_t IndirectSymbolOffset = 0;
1229
1230       // If used, the indirect symbols are written after the section data.
1231       if (NumIndirectSymbols)
1232         IndirectSymbolOffset = RelocTableEnd;
1233
1234       // The symbol table is written after the indirect symbol data.
1235       uint64_t SymbolTableOffset = RelocTableEnd + IndirectSymbolSize;
1236
1237       // The string table is written after symbol table.
1238       uint64_t StringTableOffset =
1239         SymbolTableOffset + NumSymTabSymbols * (Is64Bit ? macho::Nlist64Size :
1240                                                 macho::Nlist32Size);
1241       WriteSymtabLoadCommand(SymbolTableOffset, NumSymTabSymbols,
1242                              StringTableOffset, StringTable.size());
1243
1244       WriteDysymtabLoadCommand(FirstLocalSymbol, NumLocalSymbols,
1245                                FirstExternalSymbol, NumExternalSymbols,
1246                                FirstUndefinedSymbol, NumUndefinedSymbols,
1247                                IndirectSymbolOffset, NumIndirectSymbols);
1248     }
1249
1250     // Write the actual section data.
1251     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1252            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1253       Asm.WriteSectionData(it, Layout, this);
1254
1255       uint64_t Pad = getPaddingSize(it, Layout);
1256       for (unsigned int i = 0; i < Pad; ++i)
1257         Write8(0);
1258     }
1259
1260     // Write the extra padding.
1261     WriteZeros(SectionDataPadding);
1262
1263     // Write the relocation entries.
1264     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1265            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1266       // Write the section relocation entries, in reverse order to match 'as'
1267       // (approximately, the exact algorithm is more complicated than this).
1268       std::vector<macho::RelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1269       for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1270         Write32(Relocs[e - i - 1].Word0);
1271         Write32(Relocs[e - i - 1].Word1);
1272       }
1273     }
1274
1275     // Write the symbol table data, if used.
1276     if (NumSymbols) {
1277       // Write the indirect symbol entries.
1278       for (MCAssembler::const_indirect_symbol_iterator
1279              it = Asm.indirect_symbol_begin(),
1280              ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it) {
1281         // Indirect symbols in the non lazy symbol pointer section have some
1282         // special handling.
1283         const MCSectionMachO &Section =
1284           static_cast<const MCSectionMachO&>(it->SectionData->getSection());
1285         if (Section.getType() == MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS) {
1286           // If this symbol is defined and internal, mark it as such.
1287           if (it->Symbol->isDefined() &&
1288               !Asm.getSymbolData(*it->Symbol).isExternal()) {
1289             uint32_t Flags = macho::ISF_Local;
1290             if (it->Symbol->isAbsolute())
1291               Flags |= macho::ISF_Absolute;
1292             Write32(Flags);
1293             continue;
1294           }
1295         }
1296
1297         Write32(Asm.getSymbolData(*it->Symbol).getIndex());
1298       }
1299
1300       // FIXME: Check that offsets match computed ones.
1301
1302       // Write the symbol table entries.
1303       for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1304         WriteNlist(LocalSymbolData[i], Layout);
1305       for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1306         WriteNlist(ExternalSymbolData[i], Layout);
1307       for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1308         WriteNlist(UndefinedSymbolData[i], Layout);
1309
1310       // Write the string table.
1311       OS << StringTable.str();
1312     }
1313   }
1314 };
1315
1316 }
1317
1318 MCObjectWriter *llvm::createMachObjectWriter(raw_ostream &OS, bool is64Bit,
1319                                              uint32_t CPUType,
1320                                              uint32_t CPUSubtype,
1321                                              bool IsLittleEndian) {
1322   return new MachObjectWriter(OS, is64Bit, CPUType, CPUSubtype, IsLittleEndian);
1323 }