lib/Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- PPCELFObjectWriter.cpp - PPC 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/PPCMCTargetDesc.h"
  11 #include "MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  12 #include "MCTargetDesc/PPCMCExpr.h"
  13 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  16 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  17 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  18
  19 using namespace llvm;
  20
  21 namespace {
  22   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  23   public:
  24     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  25
  26     virtual ~PPCELFObjectWriter();
  27   protected:
  28     virtual unsigned getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  29                                        const MCFixup &Fixup,
  30                                        bool IsPCRel) const;
  31     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  32                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
  33                                   int64_t Addend) const;
  34     virtual const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  35                                            const MCValue &Target,
  36                                            const MCFragment &F,
  37                                            const MCFixup &Fixup,
  38                                            bool IsPCRel) const;
  39     virtual const MCSymbol *undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
  40                                                     const MCFixup &Fixup,
  41                                                     bool IsPCRel) const;
  42   };
  43 }
  44
  45 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  46   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  47                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  48                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  49
  50 PPCELFObjectWriter::~PPCELFObjectWriter() {
  51 }
  52
  53 static MCSymbolRefExpr::VariantKind getAccessVariant(const MCFixup &Fixup) {
  54   const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
  55
  56   if (Expr->getKind() != MCExpr::Target)
  57     return Fixup.getAccessVariant();
  58
  59   switch (cast<PPCMCExpr>(Expr)->getKind()) {
  60   case PPCMCExpr::VK_PPC_None:
  61     return MCSymbolRefExpr::VK_None;
  62   case PPCMCExpr::VK_PPC_LO:
  63     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO;
  64   case PPCMCExpr::VK_PPC_HI:
  65     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI;
  66   case PPCMCExpr::VK_PPC_HA:
  67     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA;
  68   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHERA:
  69     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA;
  70   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHER:
  71     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER;
  72   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHEST:
  73     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST;
  74   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
  75     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA;
  76   }
  77 }
  78
  79 unsigned PPCELFObjectWriter::getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  80                                                const MCFixup &Fixup,
  81                                                bool IsPCRel) const
  82 {
  83   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = getAccessVariant(Fixup);
  84
  85   // determine the type of the relocation
  86   unsigned Type;
  87   if (IsPCRel) {
  88     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  89     default:
  90       llvm_unreachable("Unimplemented");
  91     case PPC::fixup_ppc_br24:
  92     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  93       Type = ELF::R_PPC_REL24;
  94       break;
  95     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
  96     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
  97       Type = ELF::R_PPC_REL14;
  98       break;
  99     case PPC::fixup_ppc_half16:
 100       switch (Modifier) {
 101       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 102       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 103         Type = ELF::R_PPC_REL16;
 104         break;
 105       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 106         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
 107         break;
 108       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 109         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
 110         break;
 111       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 112         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
 113         break;
 114       }
 115       break;
 116     case FK_Data_4:
 117     case FK_PCRel_4:
 118       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 119       break;
 120     case FK_Data_8:
 121     case FK_PCRel_8:
 122       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 123       break;
 124     }
 125   } else {
 126     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 127       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 128     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 129       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 130       break;
 131     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 132       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 133       break;
 134     case PPC::fixup_ppc_half16:
 135       switch (Modifier) {
 136       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 137       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 138         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 139         break;
 140       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 141         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 142         break;
 143       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 144         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 145         break;
 146       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 147         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 148         break;
 149       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 150         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 151         break;
 152       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 153         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 154         break;
 155       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 156         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 157         break;
 158       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 159         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 160         break;
 161       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 162         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 163         break;
 164       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 165         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 166         break;
 167       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 168         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 169         break;
 170       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 171         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 172         break;
 173       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 174         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 175         break;
 176       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 177         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 178         break;
 179       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 180         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 181         break;
 182       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 183         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 184         break;
 185       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 186         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 187         break;
 188       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 189         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 190         break;
 191       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 192         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 193         break;
 194       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 195         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 196         break;
 197       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 198         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 199         break;
 200       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 201         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 202         break;
 203       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 204         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 205         break;
 206       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 207         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 208         break;
 209       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 210         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 211         break;
 212       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 213         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 214         break;
 215       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 216         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 217         break;
 218       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 219         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 220         break;
 221       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 222         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 223         break;
 224       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 225         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 226         break;
 227       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 228         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 229         break;
 230       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 231         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 232         break;
 233       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 234         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 235         break;
 236       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 237         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 238         break;
 239       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 240         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 241         break;
 242       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 243         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 244         break;
 245       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 246         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 247         break;
 248       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 249         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 250         break;
 251       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 252         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 253         break;
 254       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 255         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 256         break;
 257       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 258         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 259            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 260         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 261         break;
 262       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 263         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 264            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 265         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 266         break;
 267       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 268         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 269         break;
 270       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 271         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 272            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 273         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 274         break;
 275       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 276         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 277            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 278         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 279         break;
 280       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 281         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 282         break;
 283       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 284         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 285         break;
 286       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 287         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 288         break;
 289       }
 290       break;
 291     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 292       switch (Modifier) {
 293       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 294       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 295         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 296         break;
 297       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 298         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 299         break;
 300       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 301         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 302         break;
 303       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 304         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 305         break;
 306       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 307         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 308         break;
 309       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 310         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 311         break;
 312       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 313         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 314         break;
 315       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 316         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 317         break;
 318       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 319         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 320         break;
 321       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 322         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 323         break;
 324       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 325         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 326         break;
 327       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 328         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 329         break;
 330       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 331         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 332         break;
 333       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 334         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 335         break;
 336       }
 337       break;
 338     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 339       switch (Modifier) {
 340       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 341       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 342         Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 343         break;
 344       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 345         Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 346         break;
 347       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 348         Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 349         break;
 350       }
 351       break;
 352     case FK_Data_8:
 353       switch (Modifier) {
 354       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 355       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 356         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 357         break;
 358       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 359         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 360         break;
 361       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 362         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 363         break;
 364       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 365         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 366         break;
 367       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 368         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 369         break;
 370       }
 371       break;
 372     case FK_Data_4:
 373       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 374       break;
 375     case FK_Data_2:
 376       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 377       break;
 378     }
 379   }
 380   return Type;
 381 }
 382
 383 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 384                                           const MCFixup &Fixup,
 385                                           bool IsPCRel,
 386                                           bool IsRelocWithSymbol,
 387                                           int64_t Addend) const {
 388   return getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 389 }
 390
 391 const MCSymbol *PPCELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 392                                                    const MCValue &Target,
 393                                                    const MCFragment &F,
 394                                                    const MCFixup &Fixup,
 395                                                    bool IsPCRel) const {
 396   assert(Target.getSymA() && "SymA cannot be 0");
 397   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Fixup.getAccessVariant();
 398
 399   bool EmitThisSym;
 400   switch (Modifier) {
 401   // GOT references always need a relocation, even if the
 402   // target symbol is local.
 403   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 404   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 405   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 406   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 407     EmitThisSym = true;
 408     break;
 409   default:
 410     EmitThisSym = false;
 411     break;
 412   }
 413
 414   if (EmitThisSym)
 415     return &Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
 416   return NULL;
 417 }
 418
 419 const MCSymbol *PPCELFObjectWriter::undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
 420                                                             const MCFixup &Fixup,
 421                                                             bool IsPCRel) const {
 422   assert(Target.getSymA() && "SymA cannot be 0");
 423   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
 424
 425   unsigned RelocType = getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 426
 427   // The .odp creation emits a relocation against the symbol ".TOC." which
 428   // create a R_PPC64_TOC relocation. However the relocation symbol name
 429   // in final object creation should be NULL, since the symbol does not
 430   // really exist, it is just the reference to TOC base for the current
 431   // object file.
 432   bool EmitThisSym = RelocType != ELF::R_PPC64_TOC;
 433
 434   if (EmitThisSym && !Symbol.isTemporary())
 435     return &Symbol;
 436   return NULL;
 437 }
 438
 439 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 440                                                bool Is64Bit,
 441                                                uint8_t OSABI) {
 442   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 443   return createELFObjectWriter(MOTW, OS,  /*IsLittleEndian=*/false);
 444 }