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/MCELF.h"
  15 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  16 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  17 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  18 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  19
  20 using namespace llvm;
  21
  22 namespace {
  23   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  24   public:
  25     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  26
  27     virtual ~PPCELFObjectWriter();
  28   protected:
  29     virtual unsigned getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  30                                        const MCFixup &Fixup,
  31                                        bool IsPCRel) const;
  32     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  33                           bool IsPCRel) const override;
  34
  35     bool needsRelocateWithSymbol(const MCSymbolData &SD,
  36                                  unsigned Type) const override;
  37   };
  38 }
  39
  40 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  41   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  42                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  43                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  44
  45 PPCELFObjectWriter::~PPCELFObjectWriter() {
  46 }
  47
  48 static MCSymbolRefExpr::VariantKind getAccessVariant(const MCValue &Target,
  49                                                      const MCFixup &Fixup) {
  50   const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
  51
  52   if (Expr->getKind() != MCExpr::Target)
  53     return Target.getAccessVariant();
  54
  55   switch (cast<PPCMCExpr>(Expr)->getKind()) {
  56   case PPCMCExpr::VK_PPC_None:
  57     return MCSymbolRefExpr::VK_None;
  58   case PPCMCExpr::VK_PPC_LO:
  59     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO;
  60   case PPCMCExpr::VK_PPC_HI:
  61     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI;
  62   case PPCMCExpr::VK_PPC_HA:
  63     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA;
  64   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHERA:
  65     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA;
  66   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHER:
  67     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER;
  68   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHEST:
  69     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST;
  70   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
  71     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA;
  72   }
  73   llvm_unreachable("unknown PPCMCExpr kind");
  74 }
  75
  76 unsigned PPCELFObjectWriter::getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  77                                                const MCFixup &Fixup,
  78                                                bool IsPCRel) const
  79 {
  80   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = getAccessVariant(Target, Fixup);
  81
  82   // determine the type of the relocation
  83   unsigned Type;
  84   if (IsPCRel) {
  85     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  86     default:
  87       llvm_unreachable("Unimplemented");
  88     case PPC::fixup_ppc_br24:
  89     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  90       switch (Modifier) {
  91       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
  92       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  93         Type = ELF::R_PPC_REL24;
  94         break;
  95       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  96         Type = ELF::R_PPC_PLTREL24;
  97         break;
  98       }
  99       break;
 100     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
 101     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 102       Type = ELF::R_PPC_REL14;
 103       break;
 104     case PPC::fixup_ppc_half16:
 105       switch (Modifier) {
 106       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 107       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 108         Type = ELF::R_PPC_REL16;
 109         break;
 110       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 111         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
 112         break;
 113       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 114         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
 115         break;
 116       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 117         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
 118         break;
 119       }
 120       break;
 121     case FK_Data_4:
 122     case FK_PCRel_4:
 123       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 124       break;
 125     case FK_Data_8:
 126     case FK_PCRel_8:
 127       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 128       break;
 129     }
 130   } else {
 131     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 132       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 133     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 134       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 135       break;
 136     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 137       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 138       break;
 139     case PPC::fixup_ppc_half16:
 140       switch (Modifier) {
 141       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 142       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 143         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 144         break;
 145       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 146         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 147         break;
 148       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 149         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 150         break;
 151       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 152         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 153         break;
 154       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 155         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 156         break;
 157       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 158         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 159         break;
 160       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 161         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 162         break;
 163       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 164         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 165         break;
 166       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 167         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 168         break;
 169       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 170         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 171         break;
 172       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 173         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 174         break;
 175       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 176         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 177         break;
 178       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 179         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 180         break;
 181       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 182         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 183         break;
 184       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 185         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 186         break;
 187       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 188         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 189         break;
 190       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 191         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 192         break;
 193       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 194         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 195         break;
 196       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 197         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 198         break;
 199       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 200         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 201         break;
 202       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 203         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 204         break;
 205       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 206         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 207         break;
 208       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 209         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 210         break;
 211       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 212         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 213         break;
 214       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 215         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 216         break;
 217       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 218         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 219         break;
 220       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 221         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 222         break;
 223       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 224         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 225         break;
 226       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 227         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 228         break;
 229       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 230         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 231         break;
 232       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 233         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 234         break;
 235       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 236         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 237         break;
 238       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 239         if (is64Bit())
 240           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 241         else
 242           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSGD16;
 243         break;
 244       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 245         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 246         break;
 247       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 248         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 249         break;
 250       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 251         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 252         break;
 253       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 254         if (is64Bit())
 255           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 256         else
 257           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSLD16;
 258         break;
 259       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 260         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 261         break;
 262       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 263         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 264         break;
 265       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 266         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 267         break;
 268       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 269         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 270            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 271         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 272         break;
 273       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 274         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 275            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 276         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 277         break;
 278       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 279         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 280         break;
 281       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 282         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 283            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 284         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 285         break;
 286       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 287         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 288            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 289         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 290         break;
 291       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 292         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 293         break;
 294       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 295         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 296         break;
 297       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 298         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 299         break;
 300       }
 301       break;
 302     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 303       switch (Modifier) {
 304       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 305       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 306         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 307         break;
 308       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 309         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 310         break;
 311       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 312         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 313         break;
 314       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 315         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 316         break;
 317       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 318         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 319         break;
 320       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 321         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 322         break;
 323       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 324         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 325         break;
 326       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 327         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 328         break;
 329       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 330         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 331         break;
 332       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 333         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 334         break;
 335       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 336         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 337         break;
 338       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 339         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 340         break;
 341       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 342         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 343         break;
 344       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 345         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 346         break;
 347       }
 348       break;
 349     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 350       switch (Modifier) {
 351       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 352       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 353         if (is64Bit())
 354           Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 355         else
 356           Type = ELF::R_PPC_TLSGD;
 357         break;
 358       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 359         if (is64Bit())
 360           Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 361         else
 362           Type = ELF::R_PPC_TLSLD;
 363         break;
 364       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 365         if (is64Bit())
 366           Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 367         else
 368           Type = ELF::R_PPC_TLS;
 369         break;
 370       }
 371       break;
 372     case FK_Data_8:
 373       switch (Modifier) {
 374       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 375       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 376         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 377         break;
 378       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 379         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 380         break;
 381       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 382         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 383         break;
 384       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 385         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 386         break;
 387       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 388         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 389         break;
 390       }
 391       break;
 392     case FK_Data_4:
 393       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 394       break;
 395     case FK_Data_2:
 396       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 397       break;
 398     }
 399   }
 400   return Type;
 401 }
 402
 403 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 404                                           const MCFixup &Fixup,
 405                                           bool IsPCRel) const {
 406   return getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 407 }
 408
 409 bool PPCELFObjectWriter::needsRelocateWithSymbol(const MCSymbolData &SD,
 410                                                  unsigned Type) const {
 411   switch (Type) {
 412     default:
 413       return false;
 414
 415     case ELF::R_PPC_REL24:
 416       // If the target symbol has a local entry point, we must keep the
 417       // target symbol to preserve that information for the linker.
 418       // The "other" values are stored in the last 6 bits of the second byte.
 419       // The traditional defines for STO values assume the full byte and thus
 420       // the shift to pack it.
 421       unsigned Other = MCELF::getOther(SD) << 2;
 422       return (Other & ELF::STO_PPC64_LOCAL_MASK) != 0;
 423   }
 424 }
 425
 426 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 427                                                bool Is64Bit,
 428                                                bool IsLittleEndian,
 429                                                uint8_t OSABI) {
 430   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 431   return createELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
 432 }