lib/CodeGen/ELFWriter.cpp

   1 //===-- ELFWriter.cpp - Target-independent ELF Writer code ----------------===//
   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 implements the target-independent ELF writer.  This file writes out
  11 // the ELF file in the following order:
  12 //
  13 //  #1. ELF Header
  14 //  #2. '.text' section
  15 //  #3. '.data' section
  16 //  #4. '.bss' section  (conceptual position in file)
  17 //  ...
  18 //  #X. '.shstrtab' section
  19 //  #Y. Section Table
  20 //
  21 // The entries in the section table are laid out as:
  22 //  #0. Null entry [required]
  23 //  #1. ".text" entry - the program code
  24 //  #2. ".data" entry - global variables with initializers.     [ if needed ]
  25 //  #3. ".bss" entry  - global variables without initializers.  [ if needed ]
  26 //  ...
  27 //  #N. ".shstrtab" entry - String table for the section names.
  28 //
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #define DEBUG_TYPE "elfwriter"
  32
  33 #include "ELF.h"
  34 #include "ELFWriter.h"
  35 #include "ELFCodeEmitter.h"
  36 #include "llvm/Constants.h"
  37 #include "llvm/Module.h"
  38 #include "llvm/PassManager.h"
  39 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  40 #include "llvm/CodeGen/BinaryObject.h"
  41 #include "llvm/CodeGen/FileWriters.h"
  42 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  43 #include "llvm/CodeGen/ObjectCodeEmitter.h"
  44 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  45 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  47 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  48 #include "llvm/Target/TargetELFWriterInfo.h"
  49 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  50 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  51 #include "llvm/Support/Streams.h"
  52 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  53 #include "llvm/Support/Debug.h"
  54 using namespace llvm;
  55
  56 char ELFWriter::ID = 0;
  57 /// AddELFWriter - Concrete function to add the ELF writer to the function pass
  58 /// manager.
  59 ObjectCodeEmitter *llvm::AddELFWriter(PassManagerBase &PM,
  60                                        raw_ostream &O,
  61                                        TargetMachine &TM) {
  62   ELFWriter *EW = new ELFWriter(O, TM);
  63   PM.add(EW);
  64   return (ObjectCodeEmitter*) &EW->getMachineCodeEmitter();
  65 }
  66
  67 //===----------------------------------------------------------------------===//
  68 //                          ELFWriter Implementation
  69 //===----------------------------------------------------------------------===//
  70
  71 ELFWriter::ELFWriter(raw_ostream &o, TargetMachine &tm)
  72   : MachineFunctionPass(&ID), O(o), TM(tm),
  73     is64Bit(TM.getTargetData()->getPointerSizeInBits() == 64),
  74     isLittleEndian(TM.getTargetData()->isLittleEndian()),
  75     ElfHdr(isLittleEndian, is64Bit) {
  76
  77   TAI = TM.getTargetAsmInfo();
  78   TEW = TM.getELFWriterInfo();
  79
  80   // Create the machine code emitter object for this target.
  81   MCE = new ELFCodeEmitter(*this);
  82
  83   // Inital number of sections
  84   NumSections = 0;
  85 }
  86
  87 ELFWriter::~ELFWriter() {
  88   delete MCE;
  89 }
  90
  91 // doInitialization - Emit the file header and all of the global variables for
  92 // the module to the ELF file.
  93 bool ELFWriter::doInitialization(Module &M) {
  94   Mang = new Mangler(M);
  95
  96   // ELF Header
  97   // ----------
  98   // Fields e_shnum e_shstrndx are only known after all section have
  99   // been emitted. They locations in the ouput buffer are recorded so
 100   // to be patched up later.
 101   //
 102   // Note
 103   // ----
 104   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 105   // 4 bytes in the former and 8 in the last for *_off and *_addr elf types
 106
 107   ElfHdr.emitByte(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 108   ElfHdr.emitByte('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 109   ElfHdr.emitByte('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 110   ElfHdr.emitByte('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 111
 112   ElfHdr.emitByte(TEW->getEIClass()); // e_ident[EI_CLASS]
 113   ElfHdr.emitByte(TEW->getEIData());  // e_ident[EI_DATA]
 114   ElfHdr.emitByte(EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 115   ElfHdr.emitAlignment(16);           // e_ident[EI_NIDENT-EI_PAD]
 116
 117   ElfHdr.emitWord16(ET_REL);             // e_type
 118   ElfHdr.emitWord16(TEW->getEMachine()); // e_machine = target
 119   ElfHdr.emitWord32(EV_CURRENT);         // e_version
 120   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 121   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 122   ELFHdr_e_shoff_Offset = ElfHdr.size();
 123   ElfHdr.emitWord(0);                    // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 124   ElfHdr.emitWord32(TEW->getEFlags());   // e_flags = whatever the target wants
 125   ElfHdr.emitWord16(TEW->getHdrSize());  // e_ehsize = ELF header size
 126   ElfHdr.emitWord16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 127   ElfHdr.emitWord16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 128
 129   // e_shentsize = Section header entry size
 130   ElfHdr.emitWord16(TEW->getSHdrSize());
 131
 132   // e_shnum     = # of section header ents
 133   ELFHdr_e_shnum_Offset = ElfHdr.size();
 134   ElfHdr.emitWord16(0); // Placeholder
 135
 136   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 137   ELFHdr_e_shstrndx_Offset = ElfHdr.size();
 138   ElfHdr.emitWord16(0); // Placeholder
 139
 140   // Add the null section, which is required to be first in the file.
 141   getNullSection();
 142
 143   return false;
 144 }
 145
 146 unsigned ELFWriter::getGlobalELFVisibility(const GlobalValue *GV) {
 147   switch (GV->getVisibility()) {
 148   default:
 149     assert(0 && "unknown visibility type");
 150   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 151     return ELFSym::STV_DEFAULT;
 152   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 153     return ELFSym::STV_HIDDEN;
 154   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 155     return ELFSym::STV_PROTECTED;
 156   }
 157
 158   return 0;
 159 }
 160
 161 unsigned ELFWriter::getGlobalELFLinkage(const GlobalValue *GV) {
 162   if (GV->hasInternalLinkage())
 163     return ELFSym::STB_LOCAL;
 164
 165   if (GV->hasWeakLinkage())
 166     return ELFSym::STB_WEAK;
 167
 168   return ELFSym::STB_GLOBAL;
 169 }
 170
 171 // getElfSectionFlags - Get the ELF Section Header based on the
 172 // flags defined in ELFTargetAsmInfo.
 173 unsigned ELFWriter::getElfSectionFlags(unsigned Flags) {
 174   unsigned ElfSectionFlags = ELFSection::SHF_ALLOC;
 175
 176   if (Flags & SectionFlags::Code)
 177     ElfSectionFlags |= ELFSection::SHF_EXECINSTR;
 178   if (Flags & SectionFlags::Writeable)
 179     ElfSectionFlags |= ELFSection::SHF_WRITE;
 180   if (Flags & SectionFlags::Mergeable)
 181     ElfSectionFlags |= ELFSection::SHF_MERGE;
 182   if (Flags & SectionFlags::TLS)
 183     ElfSectionFlags |= ELFSection::SHF_TLS;
 184   if (Flags & SectionFlags::Strings)
 185     ElfSectionFlags |= ELFSection::SHF_STRINGS;
 186
 187   return ElfSectionFlags;
 188 }
 189
 190 // For global symbols without a section, return the Null section as a
 191 // placeholder
 192 ELFSection &ELFWriter::getGlobalSymELFSection(const GlobalVariable *GV,
 193                                               ELFSym &Sym) {
 194   // If this is a declaration, the symbol does not have a section.
 195   if (!GV->hasInitializer()) {
 196     Sym.SectionIdx = ELFSection::SHN_UNDEF;
 197     return getNullSection();
 198   }
 199
 200   // Get the name and flags of the section for the global
 201   const Section *S = TAI->SectionForGlobal(GV);
 202   unsigned SectionType = ELFSection::SHT_PROGBITS;
 203   unsigned SectionFlags = getElfSectionFlags(S->getFlags());
 204   DOUT << "Section " << S->getName() << " for global " << GV->getName() << "\n";
 205
 206   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 207   unsigned Align = TD->getPreferredAlignment(GV);
 208   Constant *CV = GV->getInitializer();
 209
 210   // If this global has a zero initializer, go to .bss or common section.
 211   // Variables are part of the common block if they are zero initialized
 212   // and allowed to be merged with other symbols.
 213   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV)) {
 214     SectionType = ELFSection::SHT_NOBITS;
 215     ELFSection &ElfS = getSection(S->getName(), SectionType, SectionFlags);
 216     if (GV->hasLinkOnceLinkage() || GV->hasWeakLinkage() ||
 217         GV->hasCommonLinkage()) {
 218       Sym.SectionIdx = ELFSection::SHN_COMMON;
 219       Sym.IsCommon = true;
 220       ElfS.Align = 1;
 221       return ElfS;
 222     }
 223     Sym.IsBss = true;
 224     Sym.SectionIdx = ElfS.SectionIdx;
 225     if (Align) ElfS.Size = (ElfS.Size + Align-1) & ~(Align-1);
 226     ElfS.Align = std::max(ElfS.Align, Align);
 227     return ElfS;
 228   }
 229
 230   Sym.IsConstant = true;
 231   ELFSection &ElfS = getSection(S->getName(), SectionType, SectionFlags);
 232   Sym.SectionIdx = ElfS.SectionIdx;
 233   ElfS.Align = std::max(ElfS.Align, Align);
 234   return ElfS;
 235 }
 236
 237 void ELFWriter::EmitFunctionDeclaration(const Function *F) {
 238   ELFSym GblSym(F);
 239   GblSym.setBind(ELFSym::STB_GLOBAL);
 240   GblSym.setType(ELFSym::STT_NOTYPE);
 241   GblSym.setVisibility(ELFSym::STV_DEFAULT);
 242   GblSym.SectionIdx = ELFSection::SHN_UNDEF;
 243   SymbolList.push_back(GblSym);
 244 }
 245
 246 void ELFWriter::EmitGlobalVar(const GlobalVariable *GV) {
 247   unsigned SymBind = getGlobalELFLinkage(GV);
 248   unsigned Align=0, Size=0;
 249   ELFSym GblSym(GV);
 250   GblSym.setBind(SymBind);
 251   GblSym.setVisibility(getGlobalELFVisibility(GV));
 252
 253   if (GV->hasInitializer()) {
 254     GblSym.setType(ELFSym::STT_OBJECT);
 255     const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 256     Align = TD->getPreferredAlignment(GV);
 257     Size = TD->getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType());
 258     GblSym.Size = Size;
 259   } else {
 260     GblSym.setType(ELFSym::STT_NOTYPE);
 261   }
 262
 263   ELFSection &GblSection = getGlobalSymELFSection(GV, GblSym);
 264
 265   if (GblSym.IsCommon) {
 266     GblSym.Value = Align;
 267   } else if (GblSym.IsBss) {
 268     GblSym.Value = GblSection.Size;
 269     GblSection.Size += Size;
 270   } else if (GblSym.IsConstant){
 271     // GblSym.Value should contain the symbol index inside the section,
 272     // and all symbols should start on their required alignment boundary
 273     GblSym.Value = (GblSection.size() + (Align-1)) & (-Align);
 274     GblSection.emitAlignment(Align);
 275     EmitGlobalConstant(GV->getInitializer(), GblSection);
 276   }
 277
 278   // Local symbols should come first on the symbol table.
 279   if (!GV->hasPrivateLinkage()) {
 280     if (SymBind == ELFSym::STB_LOCAL)
 281       SymbolList.push_front(GblSym);
 282     else
 283       SymbolList.push_back(GblSym);
 284   }
 285 }
 286
 287 void ELFWriter::EmitGlobalConstantStruct(const ConstantStruct *CVS,
 288                                          ELFSection &GblS) {
 289
 290   // Print the fields in successive locations. Pad to align if needed!
 291   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 292   unsigned Size = TD->getTypeAllocSize(CVS->getType());
 293   const StructLayout *cvsLayout = TD->getStructLayout(CVS->getType());
 294   uint64_t sizeSoFar = 0;
 295   for (unsigned i = 0, e = CVS->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 296     const Constant* field = CVS->getOperand(i);
 297
 298     // Check if padding is needed and insert one or more 0s.
 299     uint64_t fieldSize = TD->getTypeAllocSize(field->getType());
 300     uint64_t padSize = ((i == e-1 ? Size : cvsLayout->getElementOffset(i+1))
 301                         - cvsLayout->getElementOffset(i)) - fieldSize;
 302     sizeSoFar += fieldSize + padSize;
 303
 304     // Now print the actual field value.
 305     EmitGlobalConstant(field, GblS);
 306
 307     // Insert padding - this may include padding to increase the size of the
 308     // current field up to the ABI size (if the struct is not packed) as well
 309     // as padding to ensure that the next field starts at the right offset.
 310     for (unsigned p=0; p < padSize; p++)
 311       GblS.emitByte(0);
 312   }
 313   assert(sizeSoFar == cvsLayout->getSizeInBytes() &&
 314          "Layout of constant struct may be incorrect!");
 315 }
 316
 317 void ELFWriter::EmitGlobalConstant(const Constant *CV, ELFSection &GblS) {
 318   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 319   unsigned Size = TD->getTypeAllocSize(CV->getType());
 320
 321   if (const ConstantArray *CVA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 322     if (CVA->isString()) {
 323       std::string GblStr = CVA->getAsString();
 324       GblStr.resize(GblStr.size()-1);
 325       GblS.emitString(GblStr);
 326     } else { // Not a string.  Print the values in successive locations
 327       for (unsigned i = 0, e = CVA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 328         EmitGlobalConstant(CVA->getOperand(i), GblS);
 329     }
 330     return;
 331   } else if (const ConstantStruct *CVS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 332     EmitGlobalConstantStruct(CVS, GblS);
 333     return;
 334   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 335     uint64_t Val = CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue();
 336     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 337       GblS.emitWord64(Val);
 338     else if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 339       GblS.emitWord32(Val);
 340     else if (CFP->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 341       assert(0 && "X86_FP80Ty global emission not implemented");
 342     } else if (CFP->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 343       assert(0 && "PPC_FP128Ty global emission not implemented");
 344     return;
 345   } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 346     if (Size == 4)
 347       GblS.emitWord32(CI->getZExtValue());
 348     else if (Size == 8)
 349       GblS.emitWord64(CI->getZExtValue());
 350     else
 351       assert(0 && "LargeInt global emission not implemented");
 352     return;
 353   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 354     const VectorType *PTy = CP->getType();
 355     for (unsigned I = 0, E = PTy->getNumElements(); I < E; ++I)
 356       EmitGlobalConstant(CP->getOperand(I), GblS);
 357     return;
 358   }
 359   assert(0 && "unknown global constant");
 360 }
 361
 362
 363 bool ELFWriter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 364   // Nothing to do here, this is all done through the MCE object above.
 365   return false;
 366 }
 367
 368 /// doFinalization - Now that the module has been completely processed, emit
 369 /// the ELF file to 'O'.
 370 bool ELFWriter::doFinalization(Module &M) {
 371   /// FIXME: This should be removed when moving to ObjectCodeEmiter. Since the
 372   /// current ELFCodeEmiter uses CurrBuff, ... it doesn't update S.Data
 373   /// vector size for .text sections, so this is a quick dirty fix
 374   ELFSection &TS = getTextSection();
 375   if (TS.Size) {
 376     BinaryData &BD = TS.getData();
 377     for (unsigned e=0; e<TS.Size; ++e)
 378       BD.push_back(BD[e]);
 379   }
 380
 381   // Emit .data section placeholder
 382   getDataSection();
 383
 384   // Emit .bss section placeholder
 385   getBSSSection();
 386
 387   // Build and emit data, bss and "common" sections.
 388   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 389        I != E; ++I) {
 390     EmitGlobalVar(I);
 391     GblSymLookup[I] = 0;
 392   }
 393
 394   // Emit all pending globals
 395   // TODO: this should be done only for referenced symbols
 396   for (SetVector<GlobalValue*>::const_iterator I = PendingGlobals.begin(),
 397        E = PendingGlobals.end(); I != E; ++I) {
 398
 399     // No need to emit the symbol again
 400     if (GblSymLookup.find(*I) != GblSymLookup.end())
 401       continue;
 402
 403     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I)) {
 404       EmitGlobalVar(GV);
 405     } else if (Function *F = dyn_cast<Function>(*I)) {
 406       // If function is not in GblSymLookup, it doesn't have a body,
 407       // so emit the symbol as a function declaration (no section associated)
 408       EmitFunctionDeclaration(F);
 409     } else {
 410       assert("unknown howto handle pending global");
 411     }
 412     GblSymLookup[*I] = 0;
 413   }
 414
 415   // Emit non-executable stack note
 416   if (TAI->getNonexecutableStackDirective())
 417     getNonExecStackSection();
 418
 419   // Emit a symbol for each section created until now
 420   for (std::map<std::string, ELFSection*>::iterator I = SectionLookup.begin(),
 421        E = SectionLookup.end(); I != E; ++I) {
 422     ELFSection *ES = I->second;
 423
 424     // Skip null section
 425     if (ES->SectionIdx == 0) continue;
 426
 427     ELFSym SectionSym(0);
 428     SectionSym.SectionIdx = ES->SectionIdx;
 429     SectionSym.Size = 0;
 430     SectionSym.setBind(ELFSym::STB_LOCAL);
 431     SectionSym.setType(ELFSym::STT_SECTION);
 432     SectionSym.setVisibility(ELFSym::STV_DEFAULT);
 433
 434     // Local symbols go in the list front
 435     SymbolList.push_front(SectionSym);
 436   }
 437
 438   // Emit string table
 439   EmitStringTable();
 440
 441   // Emit the symbol table now, if non-empty.
 442   EmitSymbolTable();
 443
 444   // Emit the relocation sections.
 445   EmitRelocations();
 446
 447   // Emit the sections string table.
 448   EmitSectionTableStringTable();
 449
 450   // Dump the sections and section table to the .o file.
 451   OutputSectionsAndSectionTable();
 452
 453   // We are done with the abstract symbols.
 454   SectionList.clear();
 455   NumSections = 0;
 456
 457   // Release the name mangler object.
 458   delete Mang; Mang = 0;
 459   return false;
 460 }
 461
 462 /// EmitRelocations - Emit relocations
 463 void ELFWriter::EmitRelocations() {
 464
 465   // Create Relocation sections for each section which needs it.
 466   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 467        E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 468
 469     // This section does not have relocations
 470     if (!I->hasRelocations()) continue;
 471
 472     // Get the relocation section for section 'I'
 473     bool HasRelA = TEW->hasRelocationAddend();
 474     ELFSection &RelSec = getRelocSection(I->getName(), HasRelA,
 475                                          TEW->getPrefELFAlignment());
 476
 477     // 'Link' - Section hdr idx of the associated symbol table
 478     // 'Info' - Section hdr idx of the section to which the relocation applies
 479     ELFSection &SymTab = getSymbolTableSection();
 480     RelSec.Link = SymTab.SectionIdx;
 481     RelSec.Info = I->SectionIdx;
 482     RelSec.EntSize = TEW->getRelocationEntrySize();
 483
 484     // Get the relocations from Section
 485     std::vector<MachineRelocation> Relos = I->getRelocations();
 486     for (std::vector<MachineRelocation>::iterator MRI = Relos.begin(),
 487          MRE = Relos.end(); MRI != MRE; ++MRI) {
 488       MachineRelocation &MR = *MRI;
 489
 490       // Offset from the start of the section containing the symbol
 491       unsigned Offset = MR.getMachineCodeOffset();
 492
 493       // Symbol index in the symbol table
 494       unsigned SymIdx = 0;
 495
 496       // Target specific ELF relocation type
 497       unsigned RelType = TEW->getRelocationType(MR.getRelocationType());
 498
 499       // Constant addend used to compute the value to be stored
 500       // into the relocatable field
 501       int64_t Addend = 0;
 502
 503       // There are several machine relocations types, and each one of
 504       // them needs a different approach to retrieve the symbol table index.
 505       if (MR.isGlobalValue()) {
 506         const GlobalValue *G = MR.getGlobalValue();
 507         SymIdx = GblSymLookup[G];
 508         Addend = TEW->getAddendForRelTy(RelType);
 509       } else {
 510         unsigned SectionIdx = MR.getConstantVal();
 511         // TODO: use a map for this.
 512         for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 513              E = SymbolList.end(); I != E; ++I)
 514           if ((SectionIdx == I->SectionIdx) &&
 515               (I->getType() == ELFSym::STT_SECTION)) {
 516             SymIdx = I->SymTabIdx;
 517             break;
 518           }
 519         Addend = (uint64_t)MR.getResultPointer();
 520       }
 521
 522       // Get the relocation entry and emit to the relocation section
 523       ELFRelocation Rel(Offset, SymIdx, RelType, HasRelA, Addend);
 524       EmitRelocation(RelSec, Rel, HasRelA);
 525     }
 526   }
 527 }
 528
 529 /// EmitRelocation - Write relocation 'Rel' to the relocation section 'Rel'
 530 void ELFWriter::EmitRelocation(BinaryObject &RelSec, ELFRelocation &Rel,
 531                                bool HasRelA) {
 532   RelSec.emitWord(Rel.getOffset());
 533   RelSec.emitWord(Rel.getInfo(is64Bit));
 534   if (HasRelA)
 535     RelSec.emitWord(Rel.getAddend());
 536 }
 537
 538 /// EmitSymbol - Write symbol 'Sym' to the symbol table 'SymbolTable'
 539 void ELFWriter::EmitSymbol(BinaryObject &SymbolTable, ELFSym &Sym) {
 540   if (is64Bit) {
 541     SymbolTable.emitWord32(Sym.NameIdx);
 542     SymbolTable.emitByte(Sym.Info);
 543     SymbolTable.emitByte(Sym.Other);
 544     SymbolTable.emitWord16(Sym.SectionIdx);
 545     SymbolTable.emitWord64(Sym.Value);
 546     SymbolTable.emitWord64(Sym.Size);
 547   } else {
 548     SymbolTable.emitWord32(Sym.NameIdx);
 549     SymbolTable.emitWord32(Sym.Value);
 550     SymbolTable.emitWord32(Sym.Size);
 551     SymbolTable.emitByte(Sym.Info);
 552     SymbolTable.emitByte(Sym.Other);
 553     SymbolTable.emitWord16(Sym.SectionIdx);
 554   }
 555 }
 556
 557 /// EmitSectionHeader - Write section 'Section' header in 'SHdrTab'
 558 /// Section Header Table
 559 void ELFWriter::EmitSectionHeader(BinaryObject &SHdrTab,
 560                                   const ELFSection &SHdr) {
 561   SHdrTab.emitWord32(SHdr.NameIdx);
 562   SHdrTab.emitWord32(SHdr.Type);
 563   if (is64Bit) {
 564     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Flags);
 565     SHdrTab.emitWord(SHdr.Addr);
 566     SHdrTab.emitWord(SHdr.Offset);
 567     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Size);
 568     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Link);
 569     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Info);
 570     SHdrTab.emitWord64(SHdr.Align);
 571     SHdrTab.emitWord64(SHdr.EntSize);
 572   } else {
 573     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Flags);
 574     SHdrTab.emitWord(SHdr.Addr);
 575     SHdrTab.emitWord(SHdr.Offset);
 576     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Size);
 577     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Link);
 578     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Info);
 579     SHdrTab.emitWord32(SHdr.Align);
 580     SHdrTab.emitWord32(SHdr.EntSize);
 581   }
 582 }
 583
 584 /// EmitStringTable - If the current symbol table is non-empty, emit the string
 585 /// table for it
 586 void ELFWriter::EmitStringTable() {
 587   if (!SymbolList.size()) return;  // Empty symbol table.
 588   ELFSection &StrTab = getStringTableSection();
 589
 590   // Set the zero'th symbol to a null byte, as required.
 591   StrTab.emitByte(0);
 592
 593   // Walk on the symbol list and write symbol names into the
 594   // string table.
 595   unsigned Index = 1;
 596   for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 597        E = SymbolList.end(); I != E; ++I) {
 598
 599     // Use the name mangler to uniquify the LLVM symbol.
 600     std::string Name;
 601     if (I->GV) Name.append(Mang->getValueName(I->GV));
 602
 603     if (Name.empty()) {
 604       I->NameIdx = 0;
 605     } else {
 606       I->NameIdx = Index;
 607       StrTab.emitString(Name);
 608
 609       // Keep track of the number of bytes emitted to this section.
 610       Index += Name.size()+1;
 611     }
 612   }
 613   assert(Index == StrTab.size());
 614   StrTab.Size = Index;
 615 }
 616
 617 /// EmitSymbolTable - Emit the symbol table itself.
 618 void ELFWriter::EmitSymbolTable() {
 619   if (!SymbolList.size()) return;  // Empty symbol table.
 620
 621   unsigned FirstNonLocalSymbol = 1;
 622   // Now that we have emitted the string table and know the offset into the
 623   // string table of each symbol, emit the symbol table itself.
 624   ELFSection &SymTab = getSymbolTableSection();
 625   SymTab.Align = TEW->getPrefELFAlignment();
 626
 627   // Section Index of .strtab.
 628   SymTab.Link = getStringTableSection().SectionIdx;
 629
 630   // Size of each symtab entry.
 631   SymTab.EntSize = TEW->getSymTabEntrySize();
 632
 633   // The first entry in the symtab is the null symbol
 634   ELFSym NullSym = ELFSym(0);
 635   EmitSymbol(SymTab, NullSym);
 636
 637   // Emit all the symbols to the symbol table. Skip the null
 638   // symbol, cause it's emitted already
 639   unsigned Index = 1;
 640   for (std::list<ELFSym>::iterator I = SymbolList.begin(),
 641        E = SymbolList.end(); I != E; ++I, ++Index) {
 642     // Keep track of the first non-local symbol
 643     if (I->getBind() == ELFSym::STB_LOCAL)
 644       FirstNonLocalSymbol++;
 645
 646     // Emit symbol to the symbol table
 647     EmitSymbol(SymTab, *I);
 648
 649     // Record the symbol table index for each global value
 650     if (I->GV)
 651       GblSymLookup[I->GV] = Index;
 652
 653     // Keep track on the symbol index into the symbol table
 654     I->SymTabIdx = Index;
 655   }
 656
 657   SymTab.Info = FirstNonLocalSymbol;
 658   SymTab.Size = SymTab.size();
 659 }
 660
 661 /// EmitSectionTableStringTable - This method adds and emits a section for the
 662 /// ELF Section Table string table: the string table that holds all of the
 663 /// section names.
 664 void ELFWriter::EmitSectionTableStringTable() {
 665   // First step: add the section for the string table to the list of sections:
 666   ELFSection &SHStrTab = getSectionHeaderStringTableSection();
 667
 668   // Now that we know which section number is the .shstrtab section, update the
 669   // e_shstrndx entry in the ELF header.
 670   ElfHdr.fixWord16(SHStrTab.SectionIdx, ELFHdr_e_shstrndx_Offset);
 671
 672   // Set the NameIdx of each section in the string table and emit the bytes for
 673   // the string table.
 674   unsigned Index = 0;
 675
 676   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 677          E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 678     // Set the index into the table.  Note if we have lots of entries with
 679     // common suffixes, we could memoize them here if we cared.
 680     I->NameIdx = Index;
 681     SHStrTab.emitString(I->getName());
 682
 683     // Keep track of the number of bytes emitted to this section.
 684     Index += I->getName().size()+1;
 685   }
 686
 687   // Set the size of .shstrtab now that we know what it is.
 688   assert(Index == SHStrTab.size());
 689   SHStrTab.Size = Index;
 690 }
 691
 692 /// OutputSectionsAndSectionTable - Now that we have constructed the file header
 693 /// and all of the sections, emit these to the ostream destination and emit the
 694 /// SectionTable.
 695 void ELFWriter::OutputSectionsAndSectionTable() {
 696   // Pass #1: Compute the file offset for each section.
 697   size_t FileOff = ElfHdr.size();   // File header first.
 698
 699   // Adjust alignment of all section if needed.
 700   for (std::list<ELFSection>::iterator I = SectionList.begin(),
 701          E = SectionList.end(); I != E; ++I) {
 702
 703     // Section idx 0 has 0 offset
 704     if (!I->SectionIdx)
 705       continue;
 706
 707     if (!I->size()) {
 708       I->Offset = FileOff;
 709       continue;
 710     }
 711
 712     // Update Section size
 713     if (!I->Size)
 714       I->Size = I->size();
 715
 716     // Align FileOff to whatever the alignment restrictions of the section are.
 717     if (I->Align)
 718       FileOff = (FileOff+I->Align-1) & ~(I->Align-1);
 719
 720     I->Offset = FileOff;
 721     FileOff += I->Size;
 722   }
 723
 724   // Align Section Header.
 725   unsigned TableAlign = TEW->getPrefELFAlignment();
 726   FileOff = (FileOff+TableAlign-1) & ~(TableAlign-1);
 727
 728   // Now that we know where all of the sections will be emitted, set the e_shnum
 729   // entry in the ELF header.
 730   ElfHdr.fixWord16(NumSections, ELFHdr_e_shnum_Offset);
 731
 732   // Now that we know the offset in the file of the section table, update the
 733   // e_shoff address in the ELF header.
 734   ElfHdr.fixWord(FileOff, ELFHdr_e_shoff_Offset);
 735
 736   // Now that we know all of the data in the file header, emit it and all of the
 737   // sections!
 738   O.write((char *)&ElfHdr.getData()[0], ElfHdr.size());
 739   FileOff = ElfHdr.size();
 740
 741   // Section Header Table blob
 742   BinaryObject SHdrTable(isLittleEndian, is64Bit);
 743
 744   // Emit all of sections to the file and build the section header table.
 745   while (!SectionList.empty()) {
 746     ELFSection &S = *SectionList.begin();
 747     DOUT << "SectionIdx: " << S.SectionIdx << ", Name: " << S.getName()
 748          << ", Size: " << S.Size << ", Offset: " << S.Offset
 749          << ", SectionData Size: " << S.size() << "\n";
 750
 751     // Align FileOff to whatever the alignment restrictions of the section are.
 752     if (S.size()) {
 753       if (S.Align)  {
 754         for (size_t NewFileOff = (FileOff+S.Align-1) & ~(S.Align-1);
 755              FileOff != NewFileOff; ++FileOff)
 756           O << (char)0xAB;
 757       }
 758       O.write((char *)&S.getData()[0], S.Size);
 759       FileOff += S.Size;
 760     }
 761
 762     EmitSectionHeader(SHdrTable, S);
 763     SectionList.pop_front();
 764   }
 765
 766   // Align output for the section table.
 767   for (size_t NewFileOff = (FileOff+TableAlign-1) & ~(TableAlign-1);
 768        FileOff != NewFileOff; ++FileOff)
 769     O << (char)0xAB;
 770
 771   // Emit the section table itself.
 772   O.write((char *)&SHdrTable.getData()[0], SHdrTable.size());
 773 }