lib/Target/ARM/MCTargetDesc/ARMELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- ARMELFObjectWriter.cpp - ARM ELF 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 "MCTargetDesc/ARMMCTargetDesc.h"
  11 #include "MCTargetDesc/ARMFixupKinds.h"
  12 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  13 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  16 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  17 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  18 #include "llvm/Support/Debug.h"
  19 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  20 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  21
  22 using namespace llvm;
  23
  24 namespace {
  25   class ARMELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  26     enum { DefaultEABIVersion = 0x05000000U };
  27     unsigned GetRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  28                                const MCFixup &Fixup,
  29                                bool IsPCRel) const;
  30
  31
  32   public:
  33     ARMELFObjectWriter(uint8_t OSABI);
  34
  35     virtual ~ARMELFObjectWriter();
  36
  37     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  38                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
  39                                   int64_t Addend) const;
  40     virtual unsigned getEFlags() const;
  41     virtual const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  42                                    const MCValue &Target,
  43                                    const MCFragment &F,
  44                                    const MCFixup &Fixup,
  45                                    bool IsPCRel) const;
  46   };
  47 }
  48
  49 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(uint8_t OSABI)
  50   : MCELFObjectTargetWriter(/*Is64Bit*/ false, OSABI,
  51                             ELF::EM_ARM,
  52                             /*HasRelocationAddend*/ false) {}
  53
  54 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter() {}
  55
  56 // FIXME: get the real EABI Version from the Triple.
  57 unsigned ARMELFObjectWriter::getEFlags() const {
  58   return ELF::EF_ARM_EABIMASK & DefaultEABIVersion;
  59 }
  60
  61 // In ARM, _MergedGlobals and other most symbols get emitted directly.
  62 // I.e. not as an offset to a section symbol.
  63 // This code is an approximation of what ARM/gcc does.
  64
  65 STATISTIC(PCRelCount, "Total number of PIC Relocations");
  66 STATISTIC(NonPCRelCount, "Total number of non-PIC relocations");
  67
  68 const MCSymbol *ARMELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  69                                                    const MCValue &Target,
  70                                                    const MCFragment &F,
  71                                                    const MCFixup &Fixup,
  72                                                    bool IsPCRel) const {
  73   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
  74   bool EmitThisSym = false;
  75
  76   const MCSectionELF &Section =
  77     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
  78   bool InNormalSection = true;
  79   unsigned RelocType = 0;
  80   RelocType = GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
  81
  82   DEBUG(
  83       const MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
  84       MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind2;
  85       Kind2 = Target.getSymB() ?  Target.getSymB()->getKind() :
  86         MCSymbolRefExpr::VK_None;
  87       dbgs() << "considering symbol "
  88         << Section.getSectionName() << "/"
  89         << Symbol.getName() << "/"
  90         << " Rel:" << (unsigned)RelocType
  91         << " Kind: " << (int)Kind << "/" << (int)Kind2
  92         << " Tmp:"
  93         << Symbol.isAbsolute() << "/" << Symbol.isDefined() << "/"
  94         << Symbol.isVariable() << "/" << Symbol.isTemporary()
  95         << " Counts:" << PCRelCount << "/" << NonPCRelCount << "\n");
  96
  97   if (IsPCRel) { ++PCRelCount;
  98     switch (RelocType) {
  99     default:
 100       // Most relocation types are emitted as explicit symbols
 101       InNormalSection =
 102         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 103         .Case(".data.rel.ro.local", false)
 104         .Case(".data.rel", false)
 105         .Case(".bss", false)
 106         .Default(true);
 107       EmitThisSym = true;
 108       break;
 109     case ELF::R_ARM_ABS32:
 110       // But things get strange with R_ARM_ABS32
 111       // In this case, most things that go in .rodata show up
 112       // as section relative relocations
 113       InNormalSection =
 114         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 115         .Case(".data.rel.ro.local", false)
 116         .Case(".data.rel", false)
 117         .Case(".rodata", false)
 118         .Case(".bss", false)
 119         .Default(true);
 120       EmitThisSym = false;
 121       break;
 122     }
 123   } else {
 124     NonPCRelCount++;
 125     InNormalSection =
 126       StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 127       .Case(".data.rel.ro.local", false)
 128       .Case(".rodata", false)
 129       .Case(".data.rel", false)
 130       .Case(".bss", false)
 131       .Default(true);
 132
 133     switch (RelocType) {
 134     default: EmitThisSym = true; break;
 135     case ELF::R_ARM_ABS32: EmitThisSym = false; break;
 136     case ELF::R_ARM_PREL31: EmitThisSym = false; break;
 137     }
 138   }
 139
 140   if (EmitThisSym)
 141     return &Symbol;
 142   if (! Symbol.isTemporary() && InNormalSection) {
 143     return &Symbol;
 144   }
 145   return NULL;
 146 }
 147
 148 // Need to examine the Fixup when determining whether to
 149 // emit the relocation as an explicit symbol or as a section relative
 150 // offset
 151 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 152                                           const MCFixup &Fixup,
 153                                           bool IsPCRel,
 154                                           bool IsRelocWithSymbol,
 155                                           int64_t Addend) const {
 156   return GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 157 }
 158
 159 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocTypeInner(const MCValue &Target,
 160                                                const MCFixup &Fixup,
 161                                                bool IsPCRel) const  {
 162   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 163     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 164
 165   unsigned Type = 0;
 166   if (IsPCRel) {
 167     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 168     default: llvm_unreachable("Unimplemented");
 169     case FK_Data_4:
 170       switch (Modifier) {
 171       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 172       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 173         Type = ELF::R_ARM_REL32;
 174         break;
 175       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
 176         llvm_unreachable("unimplemented");
 177       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
 178         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
 179         break;
 180       }
 181       break;
 182     case ARM::fixup_arm_blx:
 183     case ARM::fixup_arm_uncondbl:
 184       switch (Modifier) {
 185       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
 186         Type = ELF::R_ARM_PLT32;
 187         break;
 188       default:
 189         Type = ELF::R_ARM_CALL;
 190         break;
 191       }
 192       break;
 193     case ARM::fixup_arm_condbl:
 194     case ARM::fixup_arm_condbranch:
 195     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
 196       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
 197       break;
 198     case ARM::fixup_t2_condbranch:
 199     case ARM::fixup_t2_uncondbranch:
 200       Type = ELF::R_ARM_THM_JUMP24;
 201       break;
 202     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
 203     case ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel:
 204       Type = ELF::R_ARM_MOVT_PREL;
 205       break;
 206     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
 207     case ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel:
 208       Type = ELF::R_ARM_MOVW_PREL_NC;
 209       break;
 210     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
 211     case ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel:
 212       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_PREL;
 213       break;
 214     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
 215     case ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel:
 216       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_PREL_NC;
 217       break;
 218     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
 219     case ARM::fixup_arm_thumb_blx:
 220       Type = ELF::R_ARM_THM_CALL;
 221       break;
 222     }
 223   } else {
 224     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 225     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 226     case FK_Data_4:
 227       switch (Modifier) {
 228       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 229       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_NONE:
 230         Type = ELF::R_ARM_NONE;
 231         break;
 232       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
 233         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL;
 234         break;
 235       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
 236         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32;
 237         break;
 238       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
 239         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32;
 240         break;
 241       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
 242         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
 243         break;
 244       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 245         Type = ELF::R_ARM_ABS32;
 246         break;
 247       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
 248         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32;
 249         break;
 250       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TARGET1:
 251         Type = ELF::R_ARM_TARGET1;
 252         break;
 253       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TARGET2:
 254         Type = ELF::R_ARM_TARGET2;
 255         break;
 256       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PREL31:
 257         Type = ELF::R_ARM_PREL31;
 258         break;
 259       }
 260       break;
 261     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
 262     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
 263     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
 264     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
 265     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
 266     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
 267     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
 268       llvm_unreachable("Unimplemented");
 269     case ARM::fixup_arm_condbranch:
 270     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
 271       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
 272       break;
 273     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
 274       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS;
 275       break;
 276     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
 277       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC;
 278       break;
 279     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
 280       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_ABS;
 281       break;
 282     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
 283       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC;
 284       break;
 285     }
 286   }
 287
 288   return Type;
 289 }
 290
 291 MCObjectWriter *llvm::createARMELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 292                                                uint8_t OSABI) {
 293   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new ARMELFObjectWriter(OSABI);
 294   return createELFObjectWriter(MOTW, OS,  /*IsLittleEndian=*/true);
 295 }