include/llvm/Object/ELF.h

   1 //===- ELF.h - ELF object file 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 declares the ELFFile template class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_OBJECT_ELF_H
  15 #define LLVM_OBJECT_ELF_H
  16
  17 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  18 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  19 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  22 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  23 #include "llvm/Object/ELFTypes.h"
  24 #include "llvm/Object/Error.h"
  25 #include "llvm/Support/Casting.h"
  26 #include "llvm/Support/ELF.h"
  27 #include "llvm/Support/Endian.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorOr.h"
  30 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include <algorithm>
  33 #include <limits>
  34 #include <utility>
  35
  36 namespace llvm {
  37 namespace object {
  38
  39 StringRef getELFRelocationTypeName(uint32_t Machine, uint32_t Type);
  40
  41 // Subclasses of ELFFile may need this for template instantiation
  42 inline std::pair<unsigned char, unsigned char>
  43 getElfArchType(StringRef Object) {
  44   if (Object.size() < ELF::EI_NIDENT)
  45     return std::make_pair((uint8_t)ELF::ELFCLASSNONE,
  46                           (uint8_t)ELF::ELFDATANONE);
  47   return std::make_pair((uint8_t)Object[ELF::EI_CLASS],
  48                         (uint8_t)Object[ELF::EI_DATA]);
  49 }
  50
  51 template <class ELFT>
  52 class ELFFile {
  53 public:
  54   LLVM_ELF_IMPORT_TYPES_ELFT(ELFT)
  55   typedef typename std::conditional<ELFT::Is64Bits,
  56                                     uint64_t, uint32_t>::type uintX_t;
  57
  58   /// \brief Iterate over constant sized entities.
  59   template <class EntT>
  60   class ELFEntityIterator {
  61   public:
  62     typedef ptrdiff_t difference_type;
  63     typedef EntT value_type;
  64     typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
  65     typedef value_type &reference;
  66     typedef value_type *pointer;
  67
  68     /// \brief Default construct iterator.
  69     ELFEntityIterator() : EntitySize(0), Current(nullptr) {}
  70     ELFEntityIterator(uintX_t EntSize, const char *Start)
  71         : EntitySize(EntSize), Current(Start) {}
  72
  73     reference operator *() {
  74       assert(Current && "Attempted to dereference an invalid iterator!");
  75       return *reinterpret_cast<pointer>(Current);
  76     }
  77
  78     pointer operator ->() {
  79       assert(Current && "Attempted to dereference an invalid iterator!");
  80       return reinterpret_cast<pointer>(Current);
  81     }
  82
  83     bool operator ==(const ELFEntityIterator &Other) {
  84       return Current == Other.Current;
  85     }
  86
  87     bool operator !=(const ELFEntityIterator &Other) {
  88       return !(*this == Other);
  89     }
  90
  91     ELFEntityIterator &operator ++() {
  92       assert(Current && "Attempted to increment an invalid iterator!");
  93       Current += EntitySize;
  94       return *this;
  95     }
  96
  97     ELFEntityIterator &operator+(difference_type n) {
  98       assert(Current && "Attempted to increment an invalid iterator!");
  99       Current += (n * EntitySize);
 100       return *this;
 101     }
 102
 103     ELFEntityIterator &operator-(difference_type n) {
 104       assert(Current && "Attempted to subtract an invalid iterator!");
 105       Current -= (n * EntitySize);
 106       return *this;
 107     }
 108
 109     ELFEntityIterator operator ++(int) {
 110       ELFEntityIterator Tmp = *this;
 111       ++*this;
 112       return Tmp;
 113     }
 114
 115     difference_type operator -(const ELFEntityIterator &Other) const {
 116       assert(EntitySize == Other.EntitySize &&
 117              "Subtracting iterators of different EntitySize!");
 118       return (Current - Other.Current) / EntitySize;
 119     }
 120
 121     const char *get() const { return Current; }
 122
 123     uintX_t getEntSize() const { return EntitySize; }
 124
 125   private:
 126     uintX_t EntitySize;
 127     const char *Current;
 128   };
 129
 130   typedef Elf_Ehdr_Impl<ELFT> Elf_Ehdr;
 131   typedef Elf_Shdr_Impl<ELFT> Elf_Shdr;
 132   typedef Elf_Sym_Impl<ELFT> Elf_Sym;
 133   typedef Elf_Dyn_Impl<ELFT> Elf_Dyn;
 134   typedef Elf_Phdr_Impl<ELFT> Elf_Phdr;
 135   typedef Elf_Rel_Impl<ELFT, false> Elf_Rel;
 136   typedef Elf_Rel_Impl<ELFT, true> Elf_Rela;
 137   typedef Elf_Verdef_Impl<ELFT> Elf_Verdef;
 138   typedef Elf_Verdaux_Impl<ELFT> Elf_Verdaux;
 139   typedef Elf_Verneed_Impl<ELFT> Elf_Verneed;
 140   typedef Elf_Vernaux_Impl<ELFT> Elf_Vernaux;
 141   typedef Elf_Versym_Impl<ELFT> Elf_Versym;
 142   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Dyn> Elf_Dyn_Iter;
 143   typedef iterator_range<Elf_Dyn_Iter> Elf_Dyn_Range;
 144   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Rela> Elf_Rela_Iter;
 145   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Rel> Elf_Rel_Iter;
 146   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Shdr> Elf_Shdr_Iter;
 147   typedef iterator_range<Elf_Shdr_Iter> Elf_Shdr_Range;
 148
 149   /// \brief Archive files are 2 byte aligned, so we need this for
 150   ///     PointerIntPair to work.
 151   template <typename T>
 152   class ArchivePointerTypeTraits {
 153   public:
 154     static inline const void *getAsVoidPointer(T *P) { return P; }
 155     static inline T *getFromVoidPointer(const void *P) {
 156       return static_cast<T *>(P);
 157     }
 158     enum { NumLowBitsAvailable = 1 };
 159   };
 160
 161   class Elf_Sym_Iter {
 162   public:
 163     typedef ptrdiff_t difference_type;
 164     typedef const Elf_Sym value_type;
 165     typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category;
 166     typedef value_type &reference;
 167     typedef value_type *pointer;
 168
 169     /// \brief Default construct iterator.
 170     Elf_Sym_Iter() : EntitySize(0), Current(0, false) {}
 171     Elf_Sym_Iter(uintX_t EntSize, const char *Start, bool IsDynamic)
 172         : EntitySize(EntSize), Current(Start, IsDynamic) {}
 173
 174     reference operator*() {
 175       assert(Current.getPointer() &&
 176              "Attempted to dereference an invalid iterator!");
 177       return *reinterpret_cast<pointer>(Current.getPointer());
 178     }
 179
 180     pointer operator->() {
 181       assert(Current.getPointer() &&
 182              "Attempted to dereference an invalid iterator!");
 183       return reinterpret_cast<pointer>(Current.getPointer());
 184     }
 185
 186     bool operator==(const Elf_Sym_Iter &Other) {
 187       return Current == Other.Current;
 188     }
 189
 190     bool operator!=(const Elf_Sym_Iter &Other) { return !(*this == Other); }
 191
 192     Elf_Sym_Iter &operator++() {
 193       assert(Current.getPointer() &&
 194              "Attempted to increment an invalid iterator!");
 195       Current.setPointer(Current.getPointer() + EntitySize);
 196       return *this;
 197     }
 198
 199     Elf_Sym_Iter operator++(int) {
 200       Elf_Sym_Iter Tmp = *this;
 201       ++*this;
 202       return Tmp;
 203     }
 204
 205     Elf_Sym_Iter operator+(difference_type Dist) {
 206       assert(Current.getPointer() &&
 207              "Attempted to increment an invalid iterator!");
 208       Current.setPointer(Current.getPointer() + EntitySize * Dist);
 209       return *this;
 210     }
 211
 212     difference_type operator-(const Elf_Sym_Iter &Other) const {
 213       assert(EntitySize == Other.EntitySize &&
 214              "Subtracting iterators of different EntitySize!");
 215       return (Current.getPointer() - Other.Current.getPointer()) / EntitySize;
 216     }
 217
 218     const char *get() const { return Current.getPointer(); }
 219
 220     bool isDynamic() const { return Current.getInt(); }
 221
 222     uintX_t getEntSize() const { return EntitySize; }
 223
 224   private:
 225     uintX_t EntitySize;
 226     PointerIntPair<const char *, 1, bool,
 227                    ArchivePointerTypeTraits<const char> > Current;
 228   };
 229
 230 private:
 231   typedef SmallVector<const Elf_Shdr *, 2> Sections_t;
 232   typedef DenseMap<unsigned, unsigned> IndexMap_t;
 233
 234   StringRef Buf;
 235
 236   const uint8_t *base() const {
 237     return reinterpret_cast<const uint8_t *>(Buf.data());
 238   }
 239
 240   const Elf_Ehdr *Header;
 241   const Elf_Shdr *SectionHeaderTable;
 242   const Elf_Shdr *dot_shstrtab_sec; // Section header string table.
 243   const Elf_Shdr *dot_strtab_sec;   // Symbol header string table.
 244   const Elf_Shdr *dot_symtab_sec;   // Symbol table section.
 245
 246   const Elf_Shdr *SymbolTableSectionHeaderIndex;
 247   DenseMap<const Elf_Sym *, ELF::Elf64_Word> ExtendedSymbolTable;
 248
 249   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_sec;   // .gnu.version
 250   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_r_sec; // .gnu.version_r
 251   const Elf_Shdr *dot_gnu_version_d_sec; // .gnu.version_d
 252
 253   /// \brief Represents a region described by entries in the .dynamic table.
 254   struct DynRegionInfo {
 255     DynRegionInfo() : Addr(nullptr), Size(0), EntSize(0) {}
 256     /// \brief Address in current address space.
 257     const void *Addr;
 258     /// \brief Size in bytes of the region.
 259     uintX_t Size;
 260     /// \brief Size of each entity in the region.
 261     uintX_t EntSize;
 262   };
 263
 264   DynRegionInfo DynamicRegion;
 265   DynRegionInfo DynHashRegion;
 266   DynRegionInfo DynStrRegion;
 267   DynRegionInfo DynSymRegion;
 268
 269   // Pointer to SONAME entry in dynamic string table
 270   // This is set the first time getLoadName is called.
 271   mutable const char *dt_soname;
 272
 273   // Records for each version index the corresponding Verdef or Vernaux entry.
 274   // This is filled the first time LoadVersionMap() is called.
 275   class VersionMapEntry : public PointerIntPair<const void*, 1> {
 276     public:
 277     // If the integer is 0, this is an Elf_Verdef*.
 278     // If the integer is 1, this is an Elf_Vernaux*.
 279     VersionMapEntry() : PointerIntPair<const void*, 1>(nullptr, 0) { }
 280     VersionMapEntry(const Elf_Verdef *verdef)
 281         : PointerIntPair<const void*, 1>(verdef, 0) { }
 282     VersionMapEntry(const Elf_Vernaux *vernaux)
 283         : PointerIntPair<const void*, 1>(vernaux, 1) { }
 284     bool isNull() const { return getPointer() == nullptr; }
 285     bool isVerdef() const { return !isNull() && getInt() == 0; }
 286     bool isVernaux() const { return !isNull() && getInt() == 1; }
 287     const Elf_Verdef *getVerdef() const {
 288       return isVerdef() ? (const Elf_Verdef*)getPointer() : nullptr;
 289     }
 290     const Elf_Vernaux *getVernaux() const {
 291       return isVernaux() ? (const Elf_Vernaux*)getPointer() : nullptr;
 292     }
 293   };
 294   mutable SmallVector<VersionMapEntry, 16> VersionMap;
 295   void LoadVersionDefs(const Elf_Shdr *sec) const;
 296   void LoadVersionNeeds(const Elf_Shdr *ec) const;
 297   void LoadVersionMap() const;
 298
 299 public:
 300   template<typename T>
 301   const T        *getEntry(uint32_t Section, uint32_t Entry) const;
 302   template <typename T>
 303   const T *getEntry(const Elf_Shdr *Section, uint32_t Entry) const;
 304   const char     *getString(uint32_t section, uint32_t offset) const;
 305   const char     *getString(const Elf_Shdr *section, uint32_t offset) const;
 306   const char *getDynamicString(uintX_t Offset) const;
 307   ErrorOr<StringRef> getSymbolVersion(const Elf_Shdr *section,
 308                                       const Elf_Sym *Symb,
 309                                       bool &IsDefault) const;
 310   void VerifyStrTab(const Elf_Shdr *sh) const;
 311
 312   StringRef getRelocationTypeName(uint32_t Type) const;
 313   void getRelocationTypeName(uint32_t Type,
 314                              SmallVectorImpl<char> &Result) const;
 315
 316   /// \brief Get the symbol table section and symbol for a given relocation.
 317   template <class RelT>
 318   std::pair<const Elf_Shdr *, const Elf_Sym *>
 319   getRelocationSymbol(const Elf_Shdr *RelSec, const RelT *Rel) const;
 320
 321   ELFFile(StringRef Object, std::error_code &EC);
 322
 323   bool isMipsELF64() const {
 324     return Header->e_machine == ELF::EM_MIPS &&
 325       Header->getFileClass() == ELF::ELFCLASS64;
 326   }
 327
 328   bool isMips64EL() const {
 329     return Header->e_machine == ELF::EM_MIPS &&
 330       Header->getFileClass() == ELF::ELFCLASS64 &&
 331       Header->getDataEncoding() == ELF::ELFDATA2LSB;
 332   }
 333
 334   Elf_Shdr_Iter begin_sections() const;
 335   Elf_Shdr_Iter end_sections() const;
 336   Elf_Shdr_Range sections() const {
 337     return make_range(begin_sections(), end_sections());
 338   }
 339
 340   Elf_Sym_Iter begin_symbols() const;
 341   Elf_Sym_Iter end_symbols() const;
 342
 343   Elf_Dyn_Iter begin_dynamic_table() const;
 344   /// \param NULLEnd use one past the first DT_NULL entry as the end instead of
 345   /// the section size.
 346   Elf_Dyn_Iter end_dynamic_table(bool NULLEnd = false) const;
 347   Elf_Dyn_Range dynamic_table(bool NULLEnd = false) const {
 348     return make_range(begin_dynamic_table(), end_dynamic_table(NULLEnd));
 349   }
 350
 351   Elf_Sym_Iter begin_dynamic_symbols() const {
 352     if (DynSymRegion.Addr)
 353       return Elf_Sym_Iter(DynSymRegion.EntSize, (const char *)DynSymRegion.Addr,
 354                           true);
 355     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, true);
 356   }
 357
 358   Elf_Sym_Iter end_dynamic_symbols() const {
 359     if (DynSymRegion.Addr)
 360       return Elf_Sym_Iter(DynSymRegion.EntSize,
 361                           (const char *)DynSymRegion.Addr + DynSymRegion.Size,
 362                           true);
 363     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, true);
 364   }
 365
 366   Elf_Rela_Iter begin_rela(const Elf_Shdr *sec) const {
 367     return Elf_Rela_Iter(sec->sh_entsize,
 368                          (const char *)(base() + sec->sh_offset));
 369   }
 370
 371   Elf_Rela_Iter end_rela(const Elf_Shdr *sec) const {
 372     return Elf_Rela_Iter(
 373         sec->sh_entsize,
 374         (const char *)(base() + sec->sh_offset + sec->sh_size));
 375   }
 376
 377   Elf_Rel_Iter begin_rel(const Elf_Shdr *sec) const {
 378     return Elf_Rel_Iter(sec->sh_entsize,
 379                         (const char *)(base() + sec->sh_offset));
 380   }
 381
 382   Elf_Rel_Iter end_rel(const Elf_Shdr *sec) const {
 383     return Elf_Rel_Iter(sec->sh_entsize,
 384                         (const char *)(base() + sec->sh_offset + sec->sh_size));
 385   }
 386
 387   /// \brief Iterate over program header table.
 388   typedef ELFEntityIterator<const Elf_Phdr> Elf_Phdr_Iter;
 389
 390   Elf_Phdr_Iter begin_program_headers() const {
 391     return Elf_Phdr_Iter(Header->e_phentsize,
 392                          (const char*)base() + Header->e_phoff);
 393   }
 394
 395   Elf_Phdr_Iter end_program_headers() const {
 396     return Elf_Phdr_Iter(Header->e_phentsize,
 397                          (const char*)base() +
 398                            Header->e_phoff +
 399                            (Header->e_phnum * Header->e_phentsize));
 400   }
 401
 402   uint64_t getNumSections() const;
 403   uintX_t getStringTableIndex() const;
 404   ELF::Elf64_Word getSymbolTableIndex(const Elf_Sym *symb) const;
 405   const Elf_Ehdr *getHeader() const { return Header; }
 406   const Elf_Shdr *getSection(const Elf_Sym *symb) const;
 407   const Elf_Shdr *getSection(uint32_t Index) const;
 408   const Elf_Sym *getSymbol(uint32_t index) const;
 409
 410   ErrorOr<StringRef> getSymbolName(Elf_Sym_Iter Sym) const;
 411
 412   /// \brief Get the name of \p Symb.
 413   /// \param SymTab The symbol table section \p Symb is contained in.
 414   /// \param Symb The symbol to get the name of.
 415   ///
 416   /// \p SymTab is used to lookup the string table to use to get the symbol's
 417   /// name.
 418   ErrorOr<StringRef> getSymbolName(const Elf_Shdr *SymTab,
 419                                    const Elf_Sym *Symb) const;
 420   ErrorOr<StringRef> getSectionName(const Elf_Shdr *Section) const;
 421   uint64_t getSymbolIndex(const Elf_Sym *sym) const;
 422   ErrorOr<ArrayRef<uint8_t> > getSectionContents(const Elf_Shdr *Sec) const;
 423   StringRef getLoadName() const;
 424 };
 425
 426 // Use an alignment of 2 for the typedefs since that is the worst case for
 427 // ELF files in archives.
 428 typedef ELFFile<ELFType<support::little, 2, false> > ELF32LEFile;
 429 typedef ELFFile<ELFType<support::little, 2, true> > ELF64LEFile;
 430 typedef ELFFile<ELFType<support::big, 2, false> > ELF32BEFile;
 431 typedef ELFFile<ELFType<support::big, 2, true> > ELF64BEFile;
 432
 433 // Iterate through the version definitions, and place each Elf_Verdef
 434 // in the VersionMap according to its index.
 435 template <class ELFT>
 436 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionDefs(const Elf_Shdr *sec) const {
 437   unsigned vd_size = sec->sh_size;  // Size of section in bytes
 438   unsigned vd_count = sec->sh_info; // Number of Verdef entries
 439   const char *sec_start = (const char*)base() + sec->sh_offset;
 440   const char *sec_end = sec_start + vd_size;
 441   // The first Verdef entry is at the start of the section.
 442   const char *p = sec_start;
 443   for (unsigned i = 0; i < vd_count; i++) {
 444     if (p + sizeof(Elf_Verdef) > sec_end)
 445       report_fatal_error("Section ended unexpectedly while scanning "
 446                          "version definitions.");
 447     const Elf_Verdef *vd = reinterpret_cast<const Elf_Verdef *>(p);
 448     if (vd->vd_version != ELF::VER_DEF_CURRENT)
 449       report_fatal_error("Unexpected verdef version");
 450     size_t index = vd->vd_ndx & ELF::VERSYM_VERSION;
 451     if (index >= VersionMap.size())
 452       VersionMap.resize(index + 1);
 453     VersionMap[index] = VersionMapEntry(vd);
 454     p += vd->vd_next;
 455   }
 456 }
 457
 458 // Iterate through the versions needed section, and place each Elf_Vernaux
 459 // in the VersionMap according to its index.
 460 template <class ELFT>
 461 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionNeeds(const Elf_Shdr *sec) const {
 462   unsigned vn_size = sec->sh_size;  // Size of section in bytes
 463   unsigned vn_count = sec->sh_info; // Number of Verneed entries
 464   const char *sec_start = (const char *)base() + sec->sh_offset;
 465   const char *sec_end = sec_start + vn_size;
 466   // The first Verneed entry is at the start of the section.
 467   const char *p = sec_start;
 468   for (unsigned i = 0; i < vn_count; i++) {
 469     if (p + sizeof(Elf_Verneed) > sec_end)
 470       report_fatal_error("Section ended unexpectedly while scanning "
 471                          "version needed records.");
 472     const Elf_Verneed *vn = reinterpret_cast<const Elf_Verneed *>(p);
 473     if (vn->vn_version != ELF::VER_NEED_CURRENT)
 474       report_fatal_error("Unexpected verneed version");
 475     // Iterate through the Vernaux entries
 476     const char *paux = p + vn->vn_aux;
 477     for (unsigned j = 0; j < vn->vn_cnt; j++) {
 478       if (paux + sizeof(Elf_Vernaux) > sec_end)
 479         report_fatal_error("Section ended unexpected while scanning auxiliary "
 480                            "version needed records.");
 481       const Elf_Vernaux *vna = reinterpret_cast<const Elf_Vernaux *>(paux);
 482       size_t index = vna->vna_other & ELF::VERSYM_VERSION;
 483       if (index >= VersionMap.size())
 484         VersionMap.resize(index + 1);
 485       VersionMap[index] = VersionMapEntry(vna);
 486       paux += vna->vna_next;
 487     }
 488     p += vn->vn_next;
 489   }
 490 }
 491
 492 template <class ELFT>
 493 void ELFFile<ELFT>::LoadVersionMap() const {
 494   // If there is no dynamic symtab or version table, there is nothing to do.
 495   if (!DynSymRegion.Addr || !dot_gnu_version_sec)
 496     return;
 497
 498   // Has the VersionMap already been loaded?
 499   if (VersionMap.size() > 0)
 500     return;
 501
 502   // The first two version indexes are reserved.
 503   // Index 0 is LOCAL, index 1 is GLOBAL.
 504   VersionMap.push_back(VersionMapEntry());
 505   VersionMap.push_back(VersionMapEntry());
 506
 507   if (dot_gnu_version_d_sec)
 508     LoadVersionDefs(dot_gnu_version_d_sec);
 509
 510   if (dot_gnu_version_r_sec)
 511     LoadVersionNeeds(dot_gnu_version_r_sec);
 512 }
 513
 514 template <class ELFT>
 515 ELF::Elf64_Word ELFFile<ELFT>::getSymbolTableIndex(const Elf_Sym *symb) const {
 516   if (symb->st_shndx == ELF::SHN_XINDEX)
 517     return ExtendedSymbolTable.lookup(symb);
 518   return symb->st_shndx;
 519 }
 520
 521 template <class ELFT>
 522 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *
 523 ELFFile<ELFT>::getSection(const Elf_Sym *symb) const {
 524   if (symb->st_shndx == ELF::SHN_XINDEX)
 525     return getSection(ExtendedSymbolTable.lookup(symb));
 526   if (symb->st_shndx >= ELF::SHN_LORESERVE)
 527     return nullptr;
 528   return getSection(symb->st_shndx);
 529 }
 530
 531 template <class ELFT>
 532 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym *
 533 ELFFile<ELFT>::getSymbol(uint32_t Index) const {
 534   return &*(begin_symbols() + Index);
 535 }
 536
 537 template <class ELFT>
 538 ErrorOr<ArrayRef<uint8_t> >
 539 ELFFile<ELFT>::getSectionContents(const Elf_Shdr *Sec) const {
 540   if (Sec->sh_offset + Sec->sh_size > Buf.size())
 541     return object_error::parse_failed;
 542   const uint8_t *Start = base() + Sec->sh_offset;
 543   return makeArrayRef(Start, Sec->sh_size);
 544 }
 545
 546 template <class ELFT>
 547 StringRef ELFFile<ELFT>::getRelocationTypeName(uint32_t Type) const {
 548   return getELFRelocationTypeName(Header->e_machine, Type);
 549 }
 550
 551 template <class ELFT>
 552 void ELFFile<ELFT>::getRelocationTypeName(uint32_t Type,
 553                                           SmallVectorImpl<char> &Result) const {
 554   if (!isMipsELF64()) {
 555     StringRef Name = getRelocationTypeName(Type);
 556     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 557   } else {
 558     // The Mips N64 ABI allows up to three operations to be specified per
 559     // relocation record. Unfortunately there's no easy way to test for the
 560     // presence of N64 ELFs as they have no special flag that identifies them
 561     // as being N64. We can safely assume at the moment that all Mips
 562     // ELFCLASS64 ELFs are N64. New Mips64 ABIs should provide enough
 563     // information to disambiguate between old vs new ABIs.
 564     uint8_t Type1 = (Type >> 0) & 0xFF;
 565     uint8_t Type2 = (Type >> 8) & 0xFF;
 566     uint8_t Type3 = (Type >> 16) & 0xFF;
 567
 568     // Concat all three relocation type names.
 569     StringRef Name = getRelocationTypeName(Type1);
 570     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 571
 572     Name = getRelocationTypeName(Type2);
 573     Result.append(1, '/');
 574     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 575
 576     Name = getRelocationTypeName(Type3);
 577     Result.append(1, '/');
 578     Result.append(Name.begin(), Name.end());
 579   }
 580 }
 581
 582 template <class ELFT>
 583 template <class RelT>
 584 std::pair<const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *,
 585           const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym *>
 586 ELFFile<ELFT>::getRelocationSymbol(const Elf_Shdr *Sec, const RelT *Rel) const {
 587   if (!Sec->sh_link)
 588     return std::make_pair(nullptr, nullptr);
 589   const Elf_Shdr *SymTable = getSection(Sec->sh_link);
 590   return std::make_pair(
 591       SymTable, getEntry<Elf_Sym>(SymTable, Rel->getSymbol(isMips64EL())));
 592 }
 593
 594 // Verify that the last byte in the string table in a null.
 595 template <class ELFT>
 596 void ELFFile<ELFT>::VerifyStrTab(const Elf_Shdr *sh) const {
 597   const char *strtab = (const char *)base() + sh->sh_offset;
 598   if (strtab[sh->sh_size - 1] != 0)
 599     // FIXME: Proper error handling.
 600     report_fatal_error("String table must end with a null terminator!");
 601 }
 602
 603 template <class ELFT>
 604 uint64_t ELFFile<ELFT>::getNumSections() const {
 605   assert(Header && "Header not initialized!");
 606   if (Header->e_shnum == ELF::SHN_UNDEF && Header->e_shoff > 0) {
 607     assert(SectionHeaderTable && "SectionHeaderTable not initialized!");
 608     return SectionHeaderTable->sh_size;
 609   }
 610   return Header->e_shnum;
 611 }
 612
 613 template <class ELFT>
 614 typename ELFFile<ELFT>::uintX_t ELFFile<ELFT>::getStringTableIndex() const {
 615   if (Header->e_shnum == ELF::SHN_UNDEF) {
 616     if (Header->e_shstrndx == ELF::SHN_HIRESERVE)
 617       return SectionHeaderTable->sh_link;
 618     if (Header->e_shstrndx >= getNumSections())
 619       return 0;
 620   }
 621   return Header->e_shstrndx;
 622 }
 623
 624 template <class ELFT>
 625 ELFFile<ELFT>::ELFFile(StringRef Object, std::error_code &EC)
 626     : Buf(Object), SectionHeaderTable(nullptr), dot_shstrtab_sec(nullptr),
 627       dot_strtab_sec(nullptr), dot_symtab_sec(nullptr),
 628       SymbolTableSectionHeaderIndex(nullptr), dot_gnu_version_sec(nullptr),
 629       dot_gnu_version_r_sec(nullptr), dot_gnu_version_d_sec(nullptr),
 630       dt_soname(nullptr) {
 631   const uint64_t FileSize = Buf.size();
 632
 633   if (sizeof(Elf_Ehdr) > FileSize) {
 634     // File too short!
 635     EC = object_error::parse_failed;
 636     return;
 637   }
 638
 639   Header = reinterpret_cast<const Elf_Ehdr *>(base());
 640
 641   if (Header->e_shoff == 0)
 642     return;
 643
 644   const uint64_t SectionTableOffset = Header->e_shoff;
 645
 646   if (SectionTableOffset + sizeof(Elf_Shdr) > FileSize) {
 647     // Section header table goes past end of file!
 648     EC = object_error::parse_failed;
 649     return;
 650   }
 651
 652   // The getNumSections() call below depends on SectionHeaderTable being set.
 653   SectionHeaderTable =
 654     reinterpret_cast<const Elf_Shdr *>(base() + SectionTableOffset);
 655   const uint64_t SectionTableSize = getNumSections() * Header->e_shentsize;
 656
 657   if (SectionTableOffset + SectionTableSize > FileSize) {
 658     // Section table goes past end of file!
 659     EC = object_error::parse_failed;
 660     return;
 661   }
 662
 663   // Scan sections for special sections.
 664
 665   for (const Elf_Shdr &Sec : sections()) {
 666     switch (Sec.sh_type) {
 667     case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
 668       if (SymbolTableSectionHeaderIndex) {
 669         // More than one .symtab_shndx!
 670         EC = object_error::parse_failed;
 671         return;
 672       }
 673       SymbolTableSectionHeaderIndex = &Sec;
 674       break;
 675     case ELF::SHT_SYMTAB:
 676       if (dot_symtab_sec) {
 677         // More than one .symtab!
 678         EC = object_error::parse_failed;
 679         return;
 680       }
 681       dot_symtab_sec = &Sec;
 682       dot_strtab_sec = getSection(Sec.sh_link);
 683       break;
 684     case ELF::SHT_DYNSYM: {
 685       if (DynSymRegion.Addr) {
 686         // More than one .dynsym!
 687         EC = object_error::parse_failed;
 688         return;
 689       }
 690       DynSymRegion.Addr = base() + Sec.sh_offset;
 691       DynSymRegion.Size = Sec.sh_size;
 692       DynSymRegion.EntSize = Sec.sh_entsize;
 693       const Elf_Shdr *DynStr = getSection(Sec.sh_link);
 694       DynStrRegion.Addr = base() + DynStr->sh_offset;
 695       DynStrRegion.Size = DynStr->sh_size;
 696       DynStrRegion.EntSize = DynStr->sh_entsize;
 697       break;
 698     }
 699     case ELF::SHT_DYNAMIC:
 700       if (DynamicRegion.Addr) {
 701         // More than one .dynamic!
 702         EC = object_error::parse_failed;
 703         return;
 704       }
 705       DynamicRegion.Addr = base() + Sec.sh_offset;
 706       DynamicRegion.Size = Sec.sh_size;
 707       DynamicRegion.EntSize = Sec.sh_entsize;
 708       break;
 709     case ELF::SHT_GNU_versym:
 710       if (dot_gnu_version_sec != nullptr) {
 711         // More than one .gnu.version section!
 712         EC = object_error::parse_failed;
 713         return;
 714       }
 715       dot_gnu_version_sec = &Sec;
 716       break;
 717     case ELF::SHT_GNU_verdef:
 718       if (dot_gnu_version_d_sec != nullptr) {
 719         // More than one .gnu.version_d section!
 720         EC = object_error::parse_failed;
 721         return;
 722       }
 723       dot_gnu_version_d_sec = &Sec;
 724       break;
 725     case ELF::SHT_GNU_verneed:
 726       if (dot_gnu_version_r_sec != nullptr) {
 727         // More than one .gnu.version_r section!
 728         EC = object_error::parse_failed;
 729         return;
 730       }
 731       dot_gnu_version_r_sec = &Sec;
 732       break;
 733     }
 734   }
 735
 736   // Get string table sections.
 737   dot_shstrtab_sec = getSection(getStringTableIndex());
 738   if (dot_shstrtab_sec) {
 739     // Verify that the last byte in the string table in a null.
 740     VerifyStrTab(dot_shstrtab_sec);
 741   }
 742
 743   // Build symbol name side-mapping if there is one.
 744   if (SymbolTableSectionHeaderIndex) {
 745     const Elf_Word *ShndxTable = reinterpret_cast<const Elf_Word*>(base() +
 746                                       SymbolTableSectionHeaderIndex->sh_offset);
 747     for (Elf_Sym_Iter SI = begin_symbols(), SE = end_symbols(); SI != SE;
 748          ++SI) {
 749       if (*ShndxTable != ELF::SHN_UNDEF)
 750         ExtendedSymbolTable[&*SI] = *ShndxTable;
 751       ++ShndxTable;
 752     }
 753   }
 754
 755   // Scan program headers.
 756   for (Elf_Phdr_Iter PhdrI = begin_program_headers(),
 757                      PhdrE = end_program_headers();
 758        PhdrI != PhdrE; ++PhdrI) {
 759     if (PhdrI->p_type == ELF::PT_DYNAMIC) {
 760       DynamicRegion.Addr = base() + PhdrI->p_offset;
 761       DynamicRegion.Size = PhdrI->p_filesz;
 762       DynamicRegion.EntSize = sizeof(Elf_Dyn);
 763       break;
 764     }
 765   }
 766
 767   EC = std::error_code();
 768 }
 769
 770 // Get the symbol table index in the symtab section given a symbol
 771 template <class ELFT>
 772 uint64_t ELFFile<ELFT>::getSymbolIndex(const Elf_Sym *Sym) const {
 773   uintptr_t SymLoc = uintptr_t(Sym);
 774   uintptr_t SymTabLoc = uintptr_t(base() + dot_symtab_sec->sh_offset);
 775   assert(SymLoc > SymTabLoc && "Symbol not in symbol table!");
 776   uint64_t SymOffset = SymLoc - SymTabLoc;
 777   assert(SymOffset % dot_symtab_sec->sh_entsize == 0 &&
 778          "Symbol not multiple of symbol size!");
 779   return SymOffset / dot_symtab_sec->sh_entsize;
 780 }
 781
 782 template <class ELFT>
 783 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr_Iter ELFFile<ELFT>::begin_sections() const {
 784   return Elf_Shdr_Iter(Header->e_shentsize,
 785                        (const char *)base() + Header->e_shoff);
 786 }
 787
 788 template <class ELFT>
 789 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr_Iter ELFFile<ELFT>::end_sections() const {
 790   return Elf_Shdr_Iter(Header->e_shentsize,
 791                        (const char *)base() + Header->e_shoff +
 792                            (getNumSections() * Header->e_shentsize));
 793 }
 794
 795 template <class ELFT>
 796 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym_Iter ELFFile<ELFT>::begin_symbols() const {
 797   if (!dot_symtab_sec)
 798     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, false);
 799   return Elf_Sym_Iter(dot_symtab_sec->sh_entsize,
 800                       (const char *)base() + dot_symtab_sec->sh_offset, false);
 801 }
 802
 803 template <class ELFT>
 804 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Sym_Iter ELFFile<ELFT>::end_symbols() const {
 805   if (!dot_symtab_sec)
 806     return Elf_Sym_Iter(0, nullptr, false);
 807   return Elf_Sym_Iter(dot_symtab_sec->sh_entsize,
 808                       (const char *)base() + dot_symtab_sec->sh_offset +
 809                           dot_symtab_sec->sh_size,
 810                       false);
 811 }
 812
 813 template <class ELFT>
 814 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Dyn_Iter
 815 ELFFile<ELFT>::begin_dynamic_table() const {
 816   if (DynamicRegion.Addr)
 817     return Elf_Dyn_Iter(DynamicRegion.EntSize,
 818                         (const char *)DynamicRegion.Addr);
 819   return Elf_Dyn_Iter(0, nullptr);
 820 }
 821
 822 template <class ELFT>
 823 typename ELFFile<ELFT>::Elf_Dyn_Iter
 824 ELFFile<ELFT>::end_dynamic_table(bool NULLEnd) const {
 825   if (!DynamicRegion.Addr)
 826     return Elf_Dyn_Iter(0, nullptr);
 827   Elf_Dyn_Iter Ret(DynamicRegion.EntSize,
 828                     (const char *)DynamicRegion.Addr + DynamicRegion.Size);
 829
 830   if (NULLEnd) {
 831     Elf_Dyn_Iter Start = begin_dynamic_table();
 832     while (Start != Ret && Start->getTag() != ELF::DT_NULL)
 833       ++Start;
 834
 835     // Include the DT_NULL.
 836     if (Start != Ret)
 837       ++Start;
 838     Ret = Start;
 839   }
 840   return Ret;
 841 }
 842
 843 template <class ELFT>
 844 StringRef ELFFile<ELFT>::getLoadName() const {
 845   if (!dt_soname) {
 846     dt_soname = "";
 847     // Find the DT_SONAME entry
 848     for (const auto &Entry : dynamic_table())
 849       if (Entry.getTag() == ELF::DT_SONAME) {
 850         dt_soname = getDynamicString(Entry.getVal());
 851         break;
 852       }
 853   }
 854   return dt_soname;
 855 }
 856
 857 template <class ELFT>
 858 template <typename T>
 859 const T *ELFFile<ELFT>::getEntry(uint32_t Section, uint32_t Entry) const {
 860   return getEntry<T>(getSection(Section), Entry);
 861 }
 862
 863 template <class ELFT>
 864 template <typename T>
 865 const T *ELFFile<ELFT>::getEntry(const Elf_Shdr *Section,
 866                                  uint32_t Entry) const {
 867   return reinterpret_cast<const T *>(base() + Section->sh_offset +
 868                                      (Entry * Section->sh_entsize));
 869 }
 870
 871 template <class ELFT>
 872 const typename ELFFile<ELFT>::Elf_Shdr *
 873 ELFFile<ELFT>::getSection(uint32_t index) const {
 874   if (index == 0)
 875     return nullptr;
 876   if (!SectionHeaderTable || index >= getNumSections())
 877     // FIXME: Proper error handling.
 878     report_fatal_error("Invalid section index!");
 879
 880   return reinterpret_cast<const Elf_Shdr *>(
 881          reinterpret_cast<const char *>(SectionHeaderTable)
 882          + (index * Header->e_shentsize));
 883 }
 884
 885 template <class ELFT>
 886 const char *ELFFile<ELFT>::getString(uint32_t section,
 887                                      ELF::Elf32_Word offset) const {
 888   return getString(getSection(section), offset);
 889 }
 890
 891 template <class ELFT>
 892 const char *ELFFile<ELFT>::getString(const Elf_Shdr *section,
 893                                      ELF::Elf32_Word offset) const {
 894   assert(section && section->sh_type == ELF::SHT_STRTAB && "Invalid section!");
 895   if (offset >= section->sh_size)
 896     // FIXME: Proper error handling.
 897     report_fatal_error("Symbol name offset outside of string table!");
 898   return (const char *)base() + section->sh_offset + offset;
 899 }
 900
 901 template <class ELFT>
 902 const char *ELFFile<ELFT>::getDynamicString(uintX_t Offset) const {
 903   if (!DynStrRegion.Addr || Offset >= DynStrRegion.Size)
 904     return nullptr;
 905   return (const char *)DynStrRegion.Addr + Offset;
 906 }
 907
 908 template <class ELFT>
 909 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolName(Elf_Sym_Iter Sym) const {
 910   if (!Sym.isDynamic())
 911     return getSymbolName(dot_symtab_sec, &*Sym);
 912
 913   if (!DynStrRegion.Addr || Sym->st_name >= DynStrRegion.Size)
 914     return object_error::parse_failed;
 915   return StringRef(getDynamicString(Sym->st_name));
 916 }
 917
 918 template <class ELFT>
 919 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolName(const Elf_Shdr *Section,
 920                                                 const Elf_Sym *Symb) const {
 921   if (Symb->st_name == 0) {
 922     const Elf_Shdr *ContainingSec = getSection(Symb);
 923     if (ContainingSec)
 924       return getSectionName(ContainingSec);
 925   }
 926
 927   const Elf_Shdr *StrTab = getSection(Section->sh_link);
 928   if (Symb->st_name >= StrTab->sh_size)
 929     return object_error::parse_failed;
 930   return StringRef(getString(StrTab, Symb->st_name));
 931 }
 932
 933 template <class ELFT>
 934 ErrorOr<StringRef>
 935 ELFFile<ELFT>::getSectionName(const Elf_Shdr *Section) const {
 936   if (Section->sh_name >= dot_shstrtab_sec->sh_size)
 937     return object_error::parse_failed;
 938   return StringRef(getString(dot_shstrtab_sec, Section->sh_name));
 939 }
 940
 941 template <class ELFT>
 942 ErrorOr<StringRef> ELFFile<ELFT>::getSymbolVersion(const Elf_Shdr *section,
 943                                                    const Elf_Sym *symb,
 944                                                    bool &IsDefault) const {
 945   // Handle non-dynamic symbols.
 946   if (section != DynSymRegion.Addr && section != nullptr) {
 947     // Non-dynamic symbols can have versions in their names
 948     // A name of the form 'foo@V1' indicates version 'V1', non-default.
 949     // A name of the form 'foo@@V2' indicates version 'V2', default version.
 950     ErrorOr<StringRef> SymName = getSymbolName(section, symb);
 951     if (!SymName)
 952       return SymName;
 953     StringRef Name = *SymName;
 954     size_t atpos = Name.find('@');
 955     if (atpos == StringRef::npos) {
 956       IsDefault = false;
 957       return StringRef("");
 958     }
 959     ++atpos;
 960     if (atpos < Name.size() && Name[atpos] == '@') {
 961       IsDefault = true;
 962       ++atpos;
 963     } else {
 964       IsDefault = false;
 965     }
 966     return Name.substr(atpos);
 967   }
 968
 969   // This is a dynamic symbol. Look in the GNU symbol version table.
 970   if (!dot_gnu_version_sec) {
 971     // No version table.
 972     IsDefault = false;
 973     return StringRef("");
 974   }
 975
 976   // Determine the position in the symbol table of this entry.
 977   size_t entry_index = ((const char *)symb - (const char *)DynSymRegion.Addr) /
 978                        DynSymRegion.EntSize;
 979
 980   // Get the corresponding version index entry
 981   const Elf_Versym *vs = getEntry<Elf_Versym>(dot_gnu_version_sec, entry_index);
 982   size_t version_index = vs->vs_index & ELF::VERSYM_VERSION;
 983
 984   // Special markers for unversioned symbols.
 985   if (version_index == ELF::VER_NDX_LOCAL ||
 986       version_index == ELF::VER_NDX_GLOBAL) {
 987     IsDefault = false;
 988     return StringRef("");
 989   }
 990
 991   // Lookup this symbol in the version table
 992   LoadVersionMap();
 993   if (version_index >= VersionMap.size() || VersionMap[version_index].isNull())
 994     return object_error::parse_failed;
 995   const VersionMapEntry &entry = VersionMap[version_index];
 996
 997   // Get the version name string
 998   size_t name_offset;
 999   if (entry.isVerdef()) {
1000     // The first Verdaux entry holds the name.
1001     name_offset = entry.getVerdef()->getAux()->vda_name;
1002   } else {
1003     name_offset = entry.getVernaux()->vna_name;
1004   }
1005
1006   // Set IsDefault
1007   if (entry.isVerdef()) {
1008     IsDefault = !(vs->vs_index & ELF::VERSYM_HIDDEN);
1009   } else {
1010     IsDefault = false;
1011   }
1012
1013   if (name_offset >= DynStrRegion.Size)
1014     return object_error::parse_failed;
1015   return StringRef(getDynamicString(name_offset));
1016 }
1017
1018 /// This function returns the hash value for a symbol in the .dynsym section
1019 /// Name of the API remains consistent as specified in the libelf
1020 /// REF : http://www.sco.com/developers/gabi/latest/ch5.dynamic.html#hash
1021 static inline unsigned elf_hash(StringRef &symbolName) {
1022   unsigned h = 0, g;
1023   for (unsigned i = 0, j = symbolName.size(); i < j; i++) {
1024     h = (h << 4) + symbolName[i];
1025     g = h & 0xf0000000L;
1026     if (g != 0)
1027       h ^= g >> 24;
1028     h &= ~g;
1029   }
1030   return h;
1031 }
1032 } // end namespace object
1033 } // end namespace llvm
1034
1035 #endif