lib/Object/Archive.cpp

   1 //===- Archive.cpp - ar File Format implementation --------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the ArchiveObjectFile class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Object/Archive.h"
  15 #include "llvm/ADT/APInt.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  18 #include "llvm/Support/Endian.h"
  19 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  20 #include "llvm/Support/Path.h"
  21
  22 using namespace llvm;
  23 using namespace object;
  24 using namespace llvm::support::endian;
  25
  26 static const char *const Magic = "!<arch>\n";
  27 static const char *const ThinMagic = "!<thin>\n";
  28
  29 void Archive::anchor() { }
  30
  31 StringRef ArchiveMemberHeader::getName() const {
  32   char EndCond;
  33   if (Name[0] == '/' || Name[0] == '#')
  34     EndCond = ' ';
  35   else
  36     EndCond = '/';
  37   llvm::StringRef::size_type end =
  38       llvm::StringRef(Name, sizeof(Name)).find(EndCond);
  39   if (end == llvm::StringRef::npos)
  40     end = sizeof(Name);
  41   assert(end <= sizeof(Name) && end > 0);
  42   // Don't include the EndCond if there is one.
  43   return llvm::StringRef(Name, end);
  44 }
  45
  46 ErrorOr<uint32_t> ArchiveMemberHeader::getSize() const {
  47   uint32_t Ret;
  48   if (llvm::StringRef(Size, sizeof(Size)).rtrim(" ").getAsInteger(10, Ret))
  49     return object_error::parse_failed;
  50   return Ret;
  51 }
  52
  53 sys::fs::perms ArchiveMemberHeader::getAccessMode() const {
  54   unsigned Ret;
  55   if (StringRef(AccessMode, sizeof(AccessMode)).rtrim(" ").getAsInteger(8, Ret))
  56     llvm_unreachable("Access mode is not an octal number.");
  57   return static_cast<sys::fs::perms>(Ret);
  58 }
  59
  60 sys::TimeValue ArchiveMemberHeader::getLastModified() const {
  61   unsigned Seconds;
  62   if (StringRef(LastModified, sizeof(LastModified)).rtrim(" ")
  63           .getAsInteger(10, Seconds))
  64     llvm_unreachable("Last modified time not a decimal number.");
  65
  66   sys::TimeValue Ret;
  67   Ret.fromEpochTime(Seconds);
  68   return Ret;
  69 }
  70
  71 unsigned ArchiveMemberHeader::getUID() const {
  72   unsigned Ret;
  73   if (StringRef(UID, sizeof(UID)).rtrim(" ").getAsInteger(10, Ret))
  74     llvm_unreachable("UID time not a decimal number.");
  75   return Ret;
  76 }
  77
  78 unsigned ArchiveMemberHeader::getGID() const {
  79   unsigned Ret;
  80   if (StringRef(GID, sizeof(GID)).rtrim(" ").getAsInteger(10, Ret))
  81     llvm_unreachable("GID time not a decimal number.");
  82   return Ret;
  83 }
  84
  85 Archive::Child::Child(const Archive *Parent, const char *Start)
  86     : Parent(Parent) {
  87   if (!Start)
  88     return;
  89
  90   uint64_t Size = sizeof(ArchiveMemberHeader);
  91   Data = StringRef(Start, Size);
  92   if (!isThinMember()) {
  93     Size += getRawSize();
  94     Data = StringRef(Start, Size);
  95   }
  96
  97   // Setup StartOfFile and PaddingBytes.
  98   StartOfFile = sizeof(ArchiveMemberHeader);
  99   // Don't include attached name.
 100   StringRef Name = getRawName();
 101   if (Name.startswith("#1/")) {
 102     uint64_t NameSize;
 103     if (Name.substr(3).rtrim(" ").getAsInteger(10, NameSize))
 104       llvm_unreachable("Long name length is not an integer");
 105     StartOfFile += NameSize;
 106   }
 107 }
 108
 109 uint64_t Archive::Child::getSize() const {
 110   if (Parent->IsThin) {
 111     ErrorOr<uint32_t> Size = getHeader()->getSize();
 112     if (Size.getError())
 113       return 0;
 114     return Size.get();
 115   }
 116   return Data.size() - StartOfFile;
 117 }
 118
 119 uint64_t Archive::Child::getRawSize() const {
 120   ErrorOr<uint32_t> Size = getHeader()->getSize();
 121   if (Size.getError())
 122     return 0;
 123   return Size.get();
 124 }
 125
 126 bool Archive::Child::isThinMember() const {
 127   StringRef Name = getHeader()->getName();
 128   return Parent->IsThin && Name != "/" && Name != "//";
 129 }
 130
 131 ErrorOr<StringRef> Archive::Child::getBuffer() const {
 132   if (!isThinMember())
 133     return StringRef(Data.data() + StartOfFile, getSize());
 134   ErrorOr<StringRef> Name = getName();
 135   if (std::error_code EC = Name.getError())
 136     return EC;
 137   SmallString<128> FullName = sys::path::parent_path(
 138       Parent->getMemoryBufferRef().getBufferIdentifier());
 139   sys::path::append(FullName, *Name);
 140   ErrorOr<std::unique_ptr<MemoryBuffer>> Buf = MemoryBuffer::getFile(FullName);
 141   if (std::error_code EC = Buf.getError())
 142     return EC;
 143   Parent->ThinBuffers.push_back(std::move(*Buf));
 144   return Parent->ThinBuffers.back()->getBuffer();
 145 }
 146
 147 Archive::Child Archive::Child::getNext() const {
 148   size_t SpaceToSkip = Data.size();
 149   // If it's odd, add 1 to make it even.
 150   if (SpaceToSkip & 1)
 151     ++SpaceToSkip;
 152
 153   const char *NextLoc = Data.data() + SpaceToSkip;
 154
 155   // Check to see if this is past the end of the archive.
 156   if (NextLoc >= Parent->Data.getBufferEnd())
 157     return Child(Parent, nullptr);
 158
 159   return Child(Parent, NextLoc);
 160 }
 161
 162 uint64_t Archive::Child::getChildOffset() const {
 163   const char *a = Parent->Data.getBuffer().data();
 164   const char *c = Data.data();
 165   uint64_t offset = c - a;
 166   return offset;
 167 }
 168
 169 ErrorOr<StringRef> Archive::Child::getName() const {
 170   StringRef name = getRawName();
 171   // Check if it's a special name.
 172   if (name[0] == '/') {
 173     if (name.size() == 1) // Linker member.
 174       return name;
 175     if (name.size() == 2 && name[1] == '/') // String table.
 176       return name;
 177     // It's a long name.
 178     // Get the offset.
 179     std::size_t offset;
 180     if (name.substr(1).rtrim(" ").getAsInteger(10, offset))
 181       llvm_unreachable("Long name offset is not an integer");
 182
 183     // Verify it.
 184     if (offset >= Parent->StringTable.size())
 185       return object_error::parse_failed;
 186     const char *addr = Parent->StringTable.begin() + offset;
 187
 188     // GNU long file names end with a "/\n".
 189     if (Parent->kind() == K_GNU || Parent->kind() == K_MIPS64) {
 190       StringRef::size_type End = StringRef(addr).find('\n');
 191       return StringRef(addr, End - 1);
 192     }
 193     return StringRef(addr);
 194   } else if (name.startswith("#1/")) {
 195     uint64_t name_size;
 196     if (name.substr(3).rtrim(" ").getAsInteger(10, name_size))
 197       llvm_unreachable("Long name length is not an ingeter");
 198     return Data.substr(sizeof(ArchiveMemberHeader), name_size)
 199         .rtrim(StringRef("\0", 1));
 200   }
 201   // It's a simple name.
 202   if (name[name.size() - 1] == '/')
 203     return name.substr(0, name.size() - 1);
 204   return name;
 205 }
 206
 207 ErrorOr<MemoryBufferRef> Archive::Child::getMemoryBufferRef() const {
 208   ErrorOr<StringRef> NameOrErr = getName();
 209   if (std::error_code EC = NameOrErr.getError())
 210     return EC;
 211   StringRef Name = NameOrErr.get();
 212   ErrorOr<StringRef> Buf = getBuffer();
 213   if (std::error_code EC = Buf.getError())
 214     return EC;
 215   return MemoryBufferRef(*Buf, Name);
 216 }
 217
 218 ErrorOr<std::unique_ptr<Binary>>
 219 Archive::Child::getAsBinary(LLVMContext *Context) const {
 220   ErrorOr<MemoryBufferRef> BuffOrErr = getMemoryBufferRef();
 221   if (std::error_code EC = BuffOrErr.getError())
 222     return EC;
 223
 224   return createBinary(BuffOrErr.get(), Context);
 225 }
 226
 227 ErrorOr<std::unique_ptr<Archive>> Archive::create(MemoryBufferRef Source) {
 228   std::error_code EC;
 229   std::unique_ptr<Archive> Ret(new Archive(Source, EC));
 230   if (EC)
 231     return EC;
 232   return std::move(Ret);
 233 }
 234
 235 Archive::Archive(MemoryBufferRef Source, std::error_code &ec)
 236     : Binary(Binary::ID_Archive, Source), FirstRegular(child_end()) {
 237   StringRef Buffer = Data.getBuffer();
 238   // Check for sufficient magic.
 239   if (Buffer.startswith(ThinMagic)) {
 240     IsThin = true;
 241   } else if (Buffer.startswith(Magic)) {
 242     IsThin = false;
 243   } else {
 244     ec = object_error::invalid_file_type;
 245     return;
 246   }
 247
 248   // Get the special members.
 249   child_iterator i = child_begin(false);
 250   child_iterator e = child_end();
 251
 252   if (i == e) {
 253     ec = std::error_code();
 254     return;
 255   }
 256
 257   StringRef Name = i->getRawName();
 258
 259   // Below is the pattern that is used to figure out the archive format
 260   // GNU archive format
 261   //  First member : / (may exist, if it exists, points to the symbol table )
 262   //  Second member : // (may exist, if it exists, points to the string table)
 263   //  Note : The string table is used if the filename exceeds 15 characters
 264   // BSD archive format
 265   //  First member : __.SYMDEF or "__.SYMDEF SORTED" (the symbol table)
 266   //  There is no string table, if the filename exceeds 15 characters or has a
 267   //  embedded space, the filename has #1/<size>, The size represents the size
 268   //  of the filename that needs to be read after the archive header
 269   // COFF archive format
 270   //  First member : /
 271   //  Second member : / (provides a directory of symbols)
 272   //  Third member : // (may exist, if it exists, contains the string table)
 273   //  Note: Microsoft PE/COFF Spec 8.3 says that the third member is present
 274   //  even if the string table is empty. However, lib.exe does not in fact
 275   //  seem to create the third member if there's no member whose filename
 276   //  exceeds 15 characters. So the third member is optional.
 277
 278   if (Name == "__.SYMDEF") {
 279     Format = K_BSD;
 280     // We know that the symbol table is not an external file, so we just assert
 281     // there is no error.
 282     SymbolTable = *i->getBuffer();
 283     ++i;
 284     FirstRegular = i;
 285     ec = std::error_code();
 286     return;
 287   }
 288
 289   if (Name.startswith("#1/")) {
 290     Format = K_BSD;
 291     // We know this is BSD, so getName will work since there is no string table.
 292     ErrorOr<StringRef> NameOrErr = i->getName();
 293     ec = NameOrErr.getError();
 294     if (ec)
 295       return;
 296     Name = NameOrErr.get();
 297     if (Name == "__.SYMDEF SORTED" || Name == "__.SYMDEF") {
 298       // We know that the symbol table is not an external file, so we just
 299       // assert there is no error.
 300       SymbolTable = *i->getBuffer();
 301       ++i;
 302     }
 303     FirstRegular = i;
 304     return;
 305   }
 306
 307   // MIPS 64-bit ELF archives use a special format of a symbol table.
 308   // This format is marked by `ar_name` field equals to "/SYM64/".
 309   // For detailed description see page 96 in the following document:
 310   // http://techpubs.sgi.com/library/manuals/4000/007-4658-001/pdf/007-4658-001.pdf
 311
 312   bool has64SymTable = false;
 313   if (Name == "/" || Name == "/SYM64/") {
 314     // We know that the symbol table is not an external file, so we just assert
 315     // there is no error.
 316     SymbolTable = *i->getBuffer();
 317     if (Name == "/SYM64/")
 318       has64SymTable = true;
 319
 320     ++i;
 321     if (i == e) {
 322       ec = std::error_code();
 323       return;
 324     }
 325     Name = i->getRawName();
 326   }
 327
 328   if (Name == "//") {
 329     Format = has64SymTable ? K_MIPS64 : K_GNU;
 330     // The string table is never an external member, so we just assert on the
 331     // ErrorOr.
 332     StringTable = *i->getBuffer();
 333     ++i;
 334     FirstRegular = i;
 335     ec = std::error_code();
 336     return;
 337   }
 338
 339   if (Name[0] != '/') {
 340     Format = has64SymTable ? K_MIPS64 : K_GNU;
 341     FirstRegular = i;
 342     ec = std::error_code();
 343     return;
 344   }
 345
 346   if (Name != "/") {
 347     ec = object_error::parse_failed;
 348     return;
 349   }
 350
 351   Format = K_COFF;
 352   // We know that the symbol table is not an external file, so we just assert
 353   // there is no error.
 354   SymbolTable = *i->getBuffer();
 355
 356   ++i;
 357   if (i == e) {
 358     FirstRegular = i;
 359     ec = std::error_code();
 360     return;
 361   }
 362
 363   Name = i->getRawName();
 364
 365   if (Name == "//") {
 366     // The string table is never an external member, so we just assert on the
 367     // ErrorOr.
 368     StringTable = *i->getBuffer();
 369     ++i;
 370   }
 371
 372   FirstRegular = i;
 373   ec = std::error_code();
 374 }
 375
 376 Archive::child_iterator Archive::child_begin(bool SkipInternal) const {
 377   if (Data.getBufferSize() == 8) // empty archive.
 378     return child_end();
 379
 380   if (SkipInternal)
 381     return FirstRegular;
 382
 383   const char *Loc = Data.getBufferStart() + strlen(Magic);
 384   Child c(this, Loc);
 385   return c;
 386 }
 387
 388 Archive::child_iterator Archive::child_end() const {
 389   return Child(this, nullptr);
 390 }
 391
 392 StringRef Archive::Symbol::getName() const {
 393   return Parent->getSymbolTable().begin() + StringIndex;
 394 }
 395
 396 ErrorOr<Archive::child_iterator> Archive::Symbol::getMember() const {
 397   const char *Buf = Parent->getSymbolTable().begin();
 398   const char *Offsets = Buf;
 399   if (Parent->kind() == K_MIPS64)
 400     Offsets += sizeof(uint64_t);
 401   else
 402     Offsets += sizeof(uint32_t);
 403   uint32_t Offset = 0;
 404   if (Parent->kind() == K_GNU) {
 405     Offset = read32be(Offsets + SymbolIndex * 4);
 406   } else if (Parent->kind() == K_MIPS64) {
 407     Offset = read64be(Offsets + SymbolIndex * 8);
 408   } else if (Parent->kind() == K_BSD) {
 409     // The SymbolIndex is an index into the ranlib structs that start at
 410     // Offsets (the first uint32_t is the number of bytes of the ranlib
 411     // structs).  The ranlib structs are a pair of uint32_t's the first
 412     // being a string table offset and the second being the offset into
 413     // the archive of the member that defines the symbol.  Which is what
 414     // is needed here.
 415     Offset = read32le(Offsets + SymbolIndex * 8 + 4);
 416   } else {
 417     // Skip offsets.
 418     uint32_t MemberCount = read32le(Buf);
 419     Buf += MemberCount * 4 + 4;
 420
 421     uint32_t SymbolCount = read32le(Buf);
 422     if (SymbolIndex >= SymbolCount)
 423       return object_error::parse_failed;
 424
 425     // Skip SymbolCount to get to the indices table.
 426     const char *Indices = Buf + 4;
 427
 428     // Get the index of the offset in the file member offset table for this
 429     // symbol.
 430     uint16_t OffsetIndex = read16le(Indices + SymbolIndex * 2);
 431     // Subtract 1 since OffsetIndex is 1 based.
 432     --OffsetIndex;
 433
 434     if (OffsetIndex >= MemberCount)
 435       return object_error::parse_failed;
 436
 437     Offset = read32le(Offsets + OffsetIndex * 4);
 438   }
 439
 440   const char *Loc = Parent->getData().begin() + Offset;
 441   child_iterator Iter(Child(Parent, Loc));
 442   return Iter;
 443 }
 444
 445 Archive::Symbol Archive::Symbol::getNext() const {
 446   Symbol t(*this);
 447   if (Parent->kind() == K_BSD) {
 448     // t.StringIndex is an offset from the start of the __.SYMDEF or
 449     // "__.SYMDEF SORTED" member into the string table for the ranlib
 450     // struct indexed by t.SymbolIndex .  To change t.StringIndex to the
 451     // offset in the string table for t.SymbolIndex+1 we subtract the
 452     // its offset from the start of the string table for t.SymbolIndex
 453     // and add the offset of the string table for t.SymbolIndex+1.
 454
 455     // The __.SYMDEF or "__.SYMDEF SORTED" member starts with a uint32_t
 456     // which is the number of bytes of ranlib structs that follow.  The ranlib
 457     // structs are a pair of uint32_t's the first being a string table offset
 458     // and the second being the offset into the archive of the member that
 459     // define the symbol. After that the next uint32_t is the byte count of
 460     // the string table followed by the string table.
 461     const char *Buf = Parent->getSymbolTable().begin();
 462     uint32_t RanlibCount = 0;
 463     RanlibCount = read32le(Buf) / 8;
 464     // If t.SymbolIndex + 1 will be past the count of symbols (the RanlibCount)
 465     // don't change the t.StringIndex as we don't want to reference a ranlib
 466     // past RanlibCount.
 467     if (t.SymbolIndex + 1 < RanlibCount) {
 468       const char *Ranlibs = Buf + 4;
 469       uint32_t CurRanStrx = 0;
 470       uint32_t NextRanStrx = 0;
 471       CurRanStrx = read32le(Ranlibs + t.SymbolIndex * 8);
 472       NextRanStrx = read32le(Ranlibs + (t.SymbolIndex + 1) * 8);
 473       t.StringIndex -= CurRanStrx;
 474       t.StringIndex += NextRanStrx;
 475     }
 476   } else {
 477     // Go to one past next null.
 478     t.StringIndex = Parent->getSymbolTable().find('\0', t.StringIndex) + 1;
 479   }
 480   ++t.SymbolIndex;
 481   return t;
 482 }
 483
 484 Archive::symbol_iterator Archive::symbol_begin() const {
 485   if (!hasSymbolTable())
 486     return symbol_iterator(Symbol(this, 0, 0));
 487
 488   const char *buf = getSymbolTable().begin();
 489   if (kind() == K_GNU) {
 490     uint32_t symbol_count = 0;
 491     symbol_count = read32be(buf);
 492     buf += sizeof(uint32_t) + (symbol_count * (sizeof(uint32_t)));
 493   } else if (kind() == K_MIPS64) {
 494     uint64_t symbol_count = read64be(buf);
 495     buf += sizeof(uint64_t) + (symbol_count * (sizeof(uint64_t)));
 496   } else if (kind() == K_BSD) {
 497     // The __.SYMDEF or "__.SYMDEF SORTED" member starts with a uint32_t
 498     // which is the number of bytes of ranlib structs that follow.  The ranlib
 499     // structs are a pair of uint32_t's the first being a string table offset
 500     // and the second being the offset into the archive of the member that
 501     // define the symbol. After that the next uint32_t is the byte count of
 502     // the string table followed by the string table.
 503     uint32_t ranlib_count = 0;
 504     ranlib_count = read32le(buf) / 8;
 505     const char *ranlibs = buf + 4;
 506     uint32_t ran_strx = 0;
 507     ran_strx = read32le(ranlibs);
 508     buf += sizeof(uint32_t) + (ranlib_count * (2 * (sizeof(uint32_t))));
 509     // Skip the byte count of the string table.
 510     buf += sizeof(uint32_t);
 511     buf += ran_strx;
 512   } else {
 513     uint32_t member_count = 0;
 514     uint32_t symbol_count = 0;
 515     member_count = read32le(buf);
 516     buf += 4 + (member_count * 4); // Skip offsets.
 517     symbol_count = read32le(buf);
 518     buf += 4 + (symbol_count * 2); // Skip indices.
 519   }
 520   uint32_t string_start_offset = buf - getSymbolTable().begin();
 521   return symbol_iterator(Symbol(this, 0, string_start_offset));
 522 }
 523
 524 Archive::symbol_iterator Archive::symbol_end() const {
 525   return symbol_iterator(Symbol(this, getNumberOfSymbols(), 0));
 526 }
 527
 528 uint32_t Archive::getNumberOfSymbols() const {
 529   if (!hasSymbolTable())
 530     return 0;
 531   const char *buf = getSymbolTable().begin();
 532   if (kind() == K_GNU)
 533     return read32be(buf);
 534   if (kind() == K_MIPS64)
 535     return read64be(buf);
 536   if (kind() == K_BSD)
 537     return read32le(buf) / 8;
 538   uint32_t member_count = 0;
 539   member_count = read32le(buf);
 540   buf += 4 + (member_count * 4); // Skip offsets.
 541   return read32le(buf);
 542 }
 543
 544 Archive::child_iterator Archive::findSym(StringRef name) const {
 545   Archive::symbol_iterator bs = symbol_begin();
 546   Archive::symbol_iterator es = symbol_end();
 547
 548   for (; bs != es; ++bs) {
 549     StringRef SymName = bs->getName();
 550     if (SymName == name) {
 551       ErrorOr<Archive::child_iterator> ResultOrErr = bs->getMember();
 552       // FIXME: Should we really eat the error?
 553       if (ResultOrErr.getError())
 554         return child_end();
 555       return ResultOrErr.get();
 556     }
 557   }
 558   return child_end();
 559 }
 560
 561 bool Archive::hasSymbolTable() const { return !SymbolTable.empty(); }