lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File 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 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  18 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  21 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  23 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  24 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  26 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  27 #include "llvm/Support/Debug.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/ELF.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  31
  32 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  33
  34 #include <vector>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
  38   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
  39   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
  40          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
  41          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
  42          Type == ELF::STT_TLS);
  43   return Type;
  44 }
  45
  46 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
  47   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
  48   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  49          Binding == ELF::STB_WEAK);
  50   return Binding;
  51 }
  52
  53 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
  54   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  55          Binding == ELF::STB_WEAK);
  56   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
  57   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
  58 }
  59
  60 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
  61   unsigned Visibility =
  62     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
  63   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
  64          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
  65   return Visibility;
  66 }
  67
  68 static bool isFixupKindX86PCRel(unsigned Kind) {
  69   switch (Kind) {
  70   default:
  71     return false;
  72   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  73   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  74   case X86::reloc_riprel_4byte:
  75   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  76     return true;
  77   }
  78 }
  79
  80 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  81   switch (Variant) {
  82   default:
  83     return false;
  84   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  86   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  87   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  88   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  89   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  90   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  91   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  92   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  93   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  94   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  95   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  96     return true;
  97   }
  98 }
  99
 100 namespace {
 101   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
 102     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
 103       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
 104         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
 105     }*/
 106
 107
 108     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 109     /// on symbols.
 110     struct ELFSymbolData {
 111       MCSymbolData *SymbolData;
 112       uint64_t StringIndex;
 113       uint32_t SectionIndex;
 114
 115       // Support lexicographic sorting.
 116       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
 117         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 118           return true;
 119         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 120           return false;
 121         return SymbolData->getSymbol().getName() <
 122                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 123       }
 124     };
 125
 126     /// @name Relocation Data
 127     /// @{
 128
 129     struct ELFRelocationEntry {
 130       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
 131       uint64_t r_offset;
 132       int Index;
 133       unsigned Type;
 134       const MCSymbol *Symbol;
 135       uint64_t r_addend;
 136
 137       // Support lexicographic sorting.
 138       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
 139         return RE.r_offset < r_offset;
 140       }
 141     };
 142
 143     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
 144     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
 145     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
 146
 147     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 148                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
 149     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
 150
 151     /// @}
 152     /// @name Symbol Table Data
 153     /// @{
 154
 155     SmallString<256> StringTable;
 156     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 157     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 158     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 159
 160     /// @}
 161
 162     bool NeedsGOT;
 163
 164     bool NeedsSymtabShndx;
 165
 166     unsigned Is64Bit : 1;
 167
 168     bool HasRelocationAddend;
 169
 170     Triple::OSType OSType;
 171
 172     uint16_t EMachine;
 173
 174     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 175     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 176     // This holds the .strtab section index.
 177     unsigned StringTableIndex;
 178     // This holds the .symtab section index.
 179     unsigned SymbolTableIndex;
 180
 181     unsigned ShstrtabIndex;
 182
 183   public:
 184     ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
 185                     uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
 186                     Triple::OSType _OSType)
 187       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 188         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false),
 189         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
 190         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
 191     }
 192
 193     void WriteWord(uint64_t W) {
 194       if (Is64Bit)
 195         Write64(W);
 196       else
 197         Write32(W);
 198     }
 199
 200     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 201       buf[0] = char(Value >> 0);
 202       buf[1] = char(Value >> 8);
 203     }
 204
 205     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 206       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 207       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 208     }
 209
 210     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 211       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 212       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 213     }
 214
 215     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 216       buf[0] = char(Value >> 8);
 217       buf[1] = char(Value >> 0);
 218     }
 219
 220     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 221       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 222       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 223     }
 224
 225     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 226       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 227       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 228     }
 229
 230     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 231       char buf[1];
 232       buf[0] = Value;
 233       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 234     }
 235
 236     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 237       char buf[2];
 238       if (isLittleEndian())
 239         StringLE16(buf, Value);
 240       else
 241         StringBE16(buf, Value);
 242       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 243     }
 244
 245     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 246       char buf[4];
 247       if (isLittleEndian())
 248         StringLE32(buf, Value);
 249       else
 250         StringBE32(buf, Value);
 251       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 252     }
 253
 254     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 255       char buf[8];
 256       if (isLittleEndian())
 257         StringLE64(buf, Value);
 258       else
 259         StringBE64(buf, Value);
 260       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 261     }
 262
 263     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
 264
 265     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 266                           uint64_t name, uint8_t info,
 267                           uint64_t value, uint64_t size,
 268                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 269                           bool Reserved);
 270
 271     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 272                      ELFSymbolData &MSD,
 273                      const MCAsmLayout &Layout);
 274
 275     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 276     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 277                           const MCAssembler &Asm,
 278                           const MCAsmLayout &Layout,
 279                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 280
 281     void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 282                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 283                           MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 284
 285     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 286                                          const MCSymbol *S);
 287
 288     // Map from a group section to the signature symbol
 289     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 290     // Map from a signature symbol to the group section
 291     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 292
 293     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 294     ///
 295     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 296     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 297     /// string table.
 298     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 299                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 300                             RevGroupMapTy RevGroupMap);
 301
 302     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 303                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 304
 305     void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 306                          const MCSectionData &SD);
 307
 308     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
 309       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 310              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 311         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
 312       }
 313     }
 314
 315     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 316                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 317
 318     void CreateGroupSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 319                              GroupMapTy &GroupMap, RevGroupMapTy &RevGroupMap);
 320
 321     void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
 322
 323     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 324                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 325                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 326                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 327
 328     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
 329                                   const MCSectionData *SD);
 330
 331     bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
 332                               const MCValue Target,
 333                               bool IsPCRel,
 334                               const MCFragment *DF) const;
 335
 336     void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 337     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 338                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 339                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 340                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 341                       const MCSectionELF &Section);
 342   };
 343
 344 }
 345
 346 // Emit the ELF header.
 347 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 348                                   unsigned NumberOfSections) {
 349   // ELF Header
 350   // ----------
 351   //
 352   // Note
 353   // ----
 354   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 355   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 356
 357   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 358   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 359   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 360   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 361
 362   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 363
 364   // e_ident[EI_DATA]
 365   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 366
 367   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 368   // e_ident[EI_OSABI]
 369   switch (OSType) {
 370     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
 371     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
 372     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
 373   }
 374   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 375
 376   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 377
 378   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 379
 380   Write16(EMachine); // e_machine = target
 381
 382   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 383   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 384   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 385   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 386             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 387
 388   // FIXME: Make this configurable.
 389   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
 390
 391   // e_ehsize = ELF header size
 392   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 393
 394   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 395   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 396
 397   // e_shentsize = Section header entry size
 398   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 399
 400   // e_shnum     = # of section header ents
 401   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 402     Write16(0);
 403   else
 404     Write16(NumberOfSections);
 405
 406   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 407   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 408     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 409   else
 410     Write16(ShstrtabIndex);
 411 }
 412
 413 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 414                                        MCDataFragment *ShndxF,
 415                                        uint64_t name,
 416                                        uint8_t info, uint64_t value,
 417                                        uint64_t size, uint8_t other,
 418                                        uint32_t shndx,
 419                                        bool Reserved) {
 420   if (ShndxF) {
 421     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 422       String32(*ShndxF, shndx);
 423     else
 424       String32(*ShndxF, 0);
 425   }
 426
 427   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 428     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 429
 430   if (Is64Bit) {
 431     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 432     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 433     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 434     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 435     String64(*SymtabF, value); // st_value
 436     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 437   } else {
 438     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 439     String32(*SymtabF, value); // st_value
 440     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 441     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 442     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 443     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 444   }
 445 }
 446
 447 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
 448   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 449     return Data.getCommonAlignment();
 450
 451   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 452   if (!Symbol.isInSection())
 453     return 0;
 454
 455   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
 456     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
 457       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
 458
 459   return 0;
 460 }
 461
 462 static const MCSymbol &AliasedSymbol(const MCSymbol &Symbol) {
 463   const MCSymbol *S = &Symbol;
 464   while (S->isVariable()) {
 465     const MCExpr *Value = S->getVariableValue();
 466     MCExpr::ExprKind Kind = Value->getKind();
 467     switch (Kind) {
 468     case MCExpr::SymbolRef: {
 469       const MCSymbolRefExpr *Ref = static_cast<const MCSymbolRefExpr*>(Value);
 470       S = &Ref->getSymbol();
 471       break;
 472     }
 473     case MCExpr::Target: {
 474       const MCTargetExpr *TExp = static_cast<const MCTargetExpr*>(Value);
 475       MCValue Res;
 476       TExp->EvaluateAsRelocatableImpl(Res, NULL);
 477       S = &Res.getSymA()->getSymbol();
 478       break;
 479     }
 480     default:
 481       return *S;
 482     }
 483   }
 484   return *S;
 485 }
 486
 487 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 488   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 489   // versions declared with @@@ to be renamed.
 490
 491   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 492          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 493     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 494     const MCSymbol &Symbol = AliasedSymbol(Alias);
 495     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 496
 497     // Not an alias.
 498     if (&Symbol == &Alias)
 499       continue;
 500
 501     StringRef AliasName = Alias.getName();
 502     size_t Pos = AliasName.find('@');
 503     if (Pos == StringRef::npos)
 504       continue;
 505
 506     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 507     // This is the first place we are able to copy this information.
 508     it->setExternal(SD.isExternal());
 509     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
 510
 511     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 512     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 513       continue;
 514
 515     // FIXME: produce a better error message.
 516     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 517         !Rest.startswith("@@@"))
 518       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 519
 520     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 521   }
 522 }
 523
 524 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 525                                   MCDataFragment *ShndxF,
 526                                   ELFSymbolData &MSD,
 527                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 528   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 529   MCSymbolData &Data =
 530     Layout.getAssembler().getSymbolData(AliasedSymbol(OrigData.getSymbol()));
 531
 532   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 533     Data.getSymbol().isVariable();
 534
 535   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
 536   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
 537   uint8_t Type = GetType(Data);
 538
 539   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 540   uint8_t Other = Visibility;
 541
 542   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 543   uint64_t Size = 0;
 544   const MCExpr *ESize;
 545
 546   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 547
 548   ESize = Data.getSize();
 549   if (Data.getSize()) {
 550     MCValue Res;
 551     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
 552       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
 553
 554       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
 555         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
 556         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
 557         Size = Res.getConstant();
 558       }
 559     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
 560       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
 561     } else {
 562       assert(0 && "Unsupported size expression");
 563     }
 564   }
 565
 566   // Write out the symbol table entry
 567   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 568                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 569 }
 570
 571 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 572                                        MCDataFragment *ShndxF,
 573                                        const MCAssembler &Asm,
 574                                        const MCAsmLayout &Layout,
 575                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 576   // The string table must be emitted first because we need the index
 577   // into the string table for all the symbol names.
 578   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 579
 580   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 581
 582   // The first entry is the undefined symbol entry.
 583   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 584
 585   // Write the symbol table entries.
 586   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 587   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 588     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 589     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 590   }
 591
 592   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 593   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 594        ++i) {
 595     const MCSectionELF &Section =
 596       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 597     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 598         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 599         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 600         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
 601       continue;
 602     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 603                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
 604     LastLocalSymbolIndex++;
 605   }
 606
 607   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 608     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 609     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 610     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 611             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 612            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 613     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 614     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 615       LastLocalSymbolIndex++;
 616   }
 617
 618   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 619     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 620     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 621     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 622     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 623       LastLocalSymbolIndex++;
 624   }
 625 }
 626
 627 static bool ShouldRelocOnSymbol(const MCSymbolData &SD,
 628                                 const MCValue &Target,
 629                                 const MCFragment &F) {
 630   const MCSymbol &Symbol = SD.getSymbol();
 631   if (Symbol.isUndefined())
 632     return true;
 633
 634   const MCSectionELF &Section =
 635     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
 636
 637   if (SD.isExternal())
 638     return true;
 639
 640   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 641   const MCSectionELF &Sec2 =
 642     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 643
 644   if (Section.getKind().isBSS())
 645     return false;
 646
 647   if (&Sec2 != &Section &&
 648       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 649        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 650        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF))
 651     return true;
 652
 653   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE)
 654     return Target.getConstant() != 0;
 655
 656   return false;
 657 }
 658
 659 // FIXME: this is currently X86/X86_64 only
 660 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 661                                        const MCAsmLayout &Layout,
 662                                        const MCFragment *Fragment,
 663                                        const MCFixup &Fixup,
 664                                        MCValue Target,
 665                                        uint64_t &FixedValue) {
 666   int64_t Addend = 0;
 667   int Index = 0;
 668   int64_t Value = Target.getConstant();
 669   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 670   const MCSymbol &ASymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 671   const MCSymbol *RenamedP = Renames.lookup(&Symbol);
 672   if (!RenamedP)
 673     RenamedP = &ASymbol;
 674   const MCSymbol &Renamed = *RenamedP;
 675
 676   bool IsPCRel = isFixupKindX86PCRel(Fixup.getKind());
 677   if (!Target.isAbsolute()) {
 678     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 679     MCFragment *F = SD.getFragment();
 680
 681     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 682       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 683       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 684       IsPCRel = true;
 685       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
 686
 687       // Offset of the symbol in the section
 688       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
 689
 690       // Ofeset of the relocation in the section
 691       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 692       Value += b - a;
 693     }
 694
 695     bool RelocOnSymbol = ShouldRelocOnSymbol(SD, Target, *Fragment);
 696     if (!RelocOnSymbol) {
 697       Index = F->getParent()->getOrdinal();
 698
 699       MCSectionData *FSD = F->getParent();
 700       // Offset of the symbol in the section
 701       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
 702     } else {
 703       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 704         WeakrefUsedInReloc.insert(&Renamed);
 705       else
 706         UsedInReloc.insert(&Renamed);
 707       Index = -1;
 708     }
 709     Addend = Value;
 710     // Compensate for the addend on i386.
 711     if (Is64Bit)
 712       Value = 0;
 713   }
 714
 715   FixedValue = Value;
 716
 717   // determine the type of the relocation
 718
 719   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 720   unsigned Type;
 721   if (Is64Bit) {
 722     if (IsPCRel) {
 723       switch (Modifier) {
 724       default:
 725         llvm_unreachable("Unimplemented");
 726       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 727         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
 728         break;
 729       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 730         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
 731         break;
 732       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 733         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 734         break;
 735       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 736         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
 737         break;
 738       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 739         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
 740         break;
 741       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 742         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
 743         break;
 744       }
 745     } else {
 746       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 747       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 748       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
 749       case X86::reloc_signed_4byte:
 750       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 751         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
 752         switch (Modifier) {
 753         default:
 754           llvm_unreachable("Unimplemented");
 755         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 756           Type = ELF::R_X86_64_32S;
 757           break;
 758         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 759           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
 760           break;
 761         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 762           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 763           break;
 764         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 765           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
 766           break;
 767         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 768           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
 769           break;
 770         }
 771         break;
 772       case FK_Data_4:
 773         Type = ELF::R_X86_64_32;
 774         break;
 775       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
 776       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 777       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
 778       }
 779     }
 780   } else {
 781     if (IsPCRel) {
 782       switch (Modifier) {
 783       default:
 784         llvm_unreachable("Unimplemented");
 785       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 786         Type = ELF::R_386_PC32;
 787         break;
 788       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 789         Type = ELF::R_386_PLT32;
 790         break;
 791       }
 792     } else {
 793       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 794       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 795
 796       case X86::reloc_global_offset_table:
 797         Type = ELF::R_386_GOTPC;
 798         break;
 799
 800       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
 801       // instead?
 802       case X86::reloc_signed_4byte:
 803       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 804       case FK_Data_4:
 805         switch (Modifier) {
 806         default:
 807           llvm_unreachable("Unimplemented");
 808         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 809           Type = ELF::R_386_32;
 810           break;
 811         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 812           Type = ELF::R_386_GOT32;
 813           break;
 814         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 815           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
 816           break;
 817         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 818           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
 819           break;
 820         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 821           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
 822           break;
 823         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 824           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
 825           break;
 826         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 827           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
 828           break;
 829         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 830           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
 831           break;
 832         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 833           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
 834           break;
 835         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 836           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
 837           break;
 838         }
 839         break;
 840       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
 841       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 842       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
 843       }
 844     }
 845   }
 846
 847   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 848     NeedsGOT = true;
 849
 850   ELFRelocationEntry ERE;
 851
 852   ERE.Index = Index;
 853   ERE.Type = Type;
 854   ERE.Symbol = &Renamed;
 855
 856   ERE.r_offset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 857
 858   if (HasRelocationAddend)
 859     ERE.r_addend = Addend;
 860   else
 861     ERE.r_addend = 0; // Silence compiler warning.
 862
 863   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 864 }
 865
 866 uint64_t
 867 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 868                                              const MCSymbol *S) {
 869   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 870   return SD.getIndex();
 871 }
 872
 873 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
 874                        bool Used, bool Renamed) {
 875   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 876     return false;
 877
 878   if (Used)
 879     return true;
 880
 881   if (Renamed)
 882     return false;
 883
 884   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 885
 886   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 887     return true;
 888
 889   const MCSymbol &A = AliasedSymbol(Symbol);
 890   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
 891     return false;
 892
 893   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 894     return false;
 895
 896   if (Symbol.isTemporary())
 897     return false;
 898
 899   return true;
 900 }
 901
 902 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 903                     bool isUsedInReloc) {
 904   if (Data.isExternal())
 905     return false;
 906
 907   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 908   const MCSymbol &RefSymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 909
 910   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 911     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 912       return true;
 913
 914     return false;
 915   }
 916
 917   return true;
 918 }
 919
 920 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 921                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 922   unsigned Index = 1;
 923   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 924          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 925     const MCSectionELF &Section =
 926       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 927     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 928       continue;
 929     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 930   }
 931
 932   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 933          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 934     const MCSectionELF &Section =
 935       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 936     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
 937       continue;
 938     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 939   }
 940 }
 941
 942 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 943                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 944                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
 945   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 946   if (NeedsGOT) {
 947     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 948     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 949     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 950     Data.setExternal(true);
 951     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 952   }
 953
 954   // Build section lookup table.
 955   int NumRegularSections = Asm.size();
 956
 957   // Index 0 is always the empty string.
 958   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 959   StringTable += '\x00';
 960
 961   // Add the data for the symbols.
 962   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 963          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 964     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 965
 966     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 967     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 968     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 969
 970     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 971                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 972                     Renames.count(&Symbol)))
 973       continue;
 974
 975     ELFSymbolData MSD;
 976     MSD.SymbolData = it;
 977     const MCSymbol &RefSymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 978
 979     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 980     // are able to set it.
 981     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 982     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 983       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 984       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 985       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 986     }
 987
 988     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 989       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 990
 991     if (it->isCommon()) {
 992       assert(!Local);
 993       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 994     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 995       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 996     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 997       if (isSignature && !Used)
 998         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 999       else
1000         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
1001     } else {
1002       const MCSectionELF &Section =
1003         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
1004       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1005       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
1006         NeedsSymtabShndx = true;
1007       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1008     }
1009
1010     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
1011     // @@ in defined ones.
1012     StringRef Name = Symbol.getName();
1013     SmallString<32> Buf;
1014
1015     size_t Pos = Name.find("@@@");
1016     if (Pos != StringRef::npos) {
1017       Buf += Name.substr(0, Pos);
1018       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
1019       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
1020       Name = Buf;
1021     }
1022
1023     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
1024     if (!Entry) {
1025       Entry = StringTable.size();
1026       StringTable += Name;
1027       StringTable += '\x00';
1028     }
1029     MSD.StringIndex = Entry;
1030     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
1031       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
1032     else if (Local)
1033       LocalSymbolData.push_back(MSD);
1034     else
1035       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1036   }
1037
1038   // Symbols are required to be in lexicographic order.
1039   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
1040   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1041   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1042
1043   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
1044   // symbols with non-local bindings.
1045   unsigned Index = 1;
1046   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1047     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1048
1049   Index += NumRegularSections;
1050
1051   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1052     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1053   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1054     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1055 }
1056
1057 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1058                                       const MCSectionData &SD) {
1059   if (!Relocations[&SD].empty()) {
1060     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1061     const MCSectionELF *RelaSection;
1062     const MCSectionELF &Section =
1063       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1064
1065     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1066     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
1067     RelaSectionName += SectionName;
1068
1069     unsigned EntrySize;
1070     if (HasRelocationAddend)
1071       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1072     else
1073       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1074
1075     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
1076                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1077                                     SectionKind::getReadOnly(),
1078                                     EntrySize, "");
1079
1080     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1081     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1082
1083     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1084
1085     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
1086
1087     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
1088   }
1089 }
1090
1091 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1092                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1093                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1094                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1095                                        uint64_t Alignment,
1096                                        uint64_t EntrySize) {
1097   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1098   Write32(Type);        // sh_type
1099   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1100   WriteWord(Address);   // sh_addr
1101   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1102   WriteWord(Size);      // sh_size
1103   Write32(Link);        // sh_link
1104   Write32(Info);        // sh_info
1105   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1106   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1107 }
1108
1109 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1110                                                MCDataFragment *F,
1111                                                const MCSectionData *SD) {
1112   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1113   // sort by the r_offset just like gnu as does
1114   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1115
1116   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1117     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1118
1119     if (entry.Index < 0)
1120       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1121     else
1122       entry.Index += LocalSymbolData.size() + 1;
1123     if (Is64Bit) {
1124       String64(*F, entry.r_offset);
1125
1126       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1127       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1128       String64(*F, ERE64.r_info);
1129
1130       if (HasRelocationAddend)
1131         String64(*F, entry.r_addend);
1132     } else {
1133       String32(*F, entry.r_offset);
1134
1135       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1136       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1137       String32(*F, ERE32.r_info);
1138
1139       if (HasRelocationAddend)
1140         String32(*F, entry.r_addend);
1141     }
1142   }
1143 }
1144
1145 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1146                                              MCAsmLayout &Layout,
1147                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1148   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1149   MCDataFragment *F;
1150
1151   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1152
1153   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1154   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1155     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1156                       SectionKind::getReadOnly());
1157   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1158   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1159   ShstrtabIndex = Asm.size();
1160
1161   const MCSectionELF *SymtabSection =
1162     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1163                       SectionKind::getReadOnly(),
1164                       EntrySize, "");
1165   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1166   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1167   SymbolTableIndex = Asm.size();
1168
1169   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1170
1171   if (NeedsSymtabShndx) {
1172     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1173       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1174                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1175     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1176     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1177   }
1178
1179   const MCSection *StrtabSection;
1180   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1181                                     SectionKind::getReadOnly());
1182   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1183   StrtabSD.setAlignment(1);
1184   StringTableIndex = Asm.size();
1185
1186   WriteRelocations(Asm, Layout);
1187
1188   // Symbol table
1189   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1190   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1191   if (NeedsSymtabShndx) {
1192     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1193     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1194   }
1195   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1196   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1197
1198   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1199   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1200   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1201
1202   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1203
1204   // Section header string table.
1205   //
1206   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1207   // section 0.
1208   uint64_t Index = 1;
1209   F->getContents() += '\x00';
1210
1211   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1212   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1213          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1214     const MCSectionELF &Section =
1215       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1216     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1217
1218     StringRef Name = Section.getSectionName();
1219     if (SecStringMap.count(Name)) {
1220       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1221       continue;
1222     }
1223     // Remember the index into the string table so we can write it
1224     // into the sh_name field of the section header table.
1225     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1226     SecStringMap[Name] = Index;
1227
1228     Index += Name.size() + 1;
1229     F->getContents() += Name;
1230     F->getContents() += '\x00';
1231   }
1232
1233   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1234 }
1235
1236 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1237                                            const MCValue Target,
1238                                            bool IsPCRel,
1239                                            const MCFragment *DF) const {
1240   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1241   // relative to.
1242   const MCSection *BaseSection = 0;
1243   if (IsPCRel) {
1244     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1245     assert(BaseSection);
1246   }
1247
1248   const MCSection *SectionA = 0;
1249   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1250   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1251     SymbolA = &A->getSymbol();
1252     SectionA = &SymbolA->getSection();
1253   }
1254
1255   const MCSection *SectionB = 0;
1256   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1257     SectionB = &B->getSymbol().getSection();
1258   }
1259
1260   if (!BaseSection)
1261     return SectionA == SectionB;
1262
1263   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1264   if (DataA.isExternal())
1265     return false;
1266
1267   return !SectionB && BaseSection == SectionA;
1268 }
1269
1270 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1271                                           MCAsmLayout &Layout,
1272                                           GroupMapTy &GroupMap,
1273                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1274   // Build the groups
1275   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1276        it != ie; ++it) {
1277     const MCSectionELF &Section =
1278       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1279     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1280       continue;
1281
1282     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1283     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1284     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1285     if (!Group) {
1286       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1287       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1288       Data.setAlignment(4);
1289       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1290       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1291     }
1292     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1293   }
1294
1295   // Add sections to the groups
1296   unsigned Index = 1;
1297   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1298   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1299        it != ie; ++it, ++Index) {
1300     const MCSectionELF &Section =
1301       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1302     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1303       continue;
1304     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1305     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1306     // FIXME: we could use the previous fragment
1307     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1308     String32(*F, NumGroups + Index);
1309   }
1310
1311   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1312          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1313     const MCSectionELF *Group = i->second;
1314     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1315     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1316   }
1317 }
1318
1319 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1320                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1321                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1322                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1323                                    uint64_t Alignment,
1324                                    const MCSectionELF &Section) {
1325   uint64_t sh_link = 0;
1326   uint64_t sh_info = 0;
1327
1328   switch(Section.getType()) {
1329   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1330     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1331     sh_info = 0;
1332     break;
1333
1334   case ELF::SHT_REL:
1335   case ELF::SHT_RELA: {
1336     const MCSectionELF *SymtabSection;
1337     const MCSectionELF *InfoSection;
1338     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1339                                                    0,
1340                                                    SectionKind::getReadOnly());
1341     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1342     assert(sh_link && ".symtab not found");
1343
1344     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1345     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1346     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1347
1348     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1349                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1350                                                  SectionKind::getReadOnly());
1351     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1352     break;
1353   }
1354
1355   case ELF::SHT_SYMTAB:
1356   case ELF::SHT_DYNSYM:
1357     sh_link = StringTableIndex;
1358     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1359     break;
1360
1361   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1362     sh_link = SymbolTableIndex;
1363     break;
1364
1365   case ELF::SHT_PROGBITS:
1366   case ELF::SHT_STRTAB:
1367   case ELF::SHT_NOBITS:
1368   case ELF::SHT_NULL:
1369   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1370     // Nothing to do.
1371     break;
1372
1373   case ELF::SHT_GROUP: {
1374     sh_link = SymbolTableIndex;
1375     sh_info = GroupSymbolIndex;
1376     break;
1377   }
1378
1379   default:
1380     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1381     break;
1382   }
1383
1384   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1385                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1386                    Alignment, Section.getEntrySize());
1387 }
1388
1389 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1390                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1391   GroupMapTy GroupMap;
1392   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1393   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1394                       RevGroupMap);
1395
1396   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1397
1398   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1399
1400   // Compute symbol table information.
1401   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1402
1403   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1404                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1405                          SectionIndexMap);
1406
1407   // Update to include the metadata sections.
1408   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1409
1410   // Add 1 for the null section.
1411   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1412   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1413   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1414   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1415
1416   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1417   Sections.resize(NumSections);
1418
1419   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1420          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1421     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1422     Sections[p.second] = p.first;
1423   }
1424
1425   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1426     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1427     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1428
1429     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1430
1431     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1432     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1433
1434     FileOff += Size;
1435   }
1436
1437   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1438
1439   // Write out the ELF header ...
1440   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1441
1442   FileOff = HeaderSize;
1443
1444   // ... then all of the sections ...
1445   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1446
1447   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1448     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1449     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1450
1451     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1452     WriteZeros(Padding);
1453     FileOff += Padding;
1454
1455     // Remember the offset into the file for this section.
1456     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1457
1458     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1459
1460     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1461   }
1462
1463   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1464   WriteZeros(Padding);
1465   FileOff += Padding;
1466
1467   // ... and then the section header table.
1468   // Should we align the section header table?
1469   //
1470   // Null section first.
1471   uint64_t FirstSectionSize =
1472     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1473   uint32_t FirstSectionLink =
1474     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1475   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1476
1477   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1478     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1479     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1480     uint32_t GroupSymbolIndex;
1481     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1482       GroupSymbolIndex = 0;
1483     else
1484       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1485
1486     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1487                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1488                  SD.getAlignment(), Section);
1489   }
1490 }
1491
1492 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1493                                             bool Is64Bit,
1494                                             Triple::OSType OSType,
1495                                             uint16_t EMachine,
1496                                             bool IsLittleEndian,
1497                                             bool HasRelocationAddend) {
1498   return new ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1499                              HasRelocationAddend, OSType);
1500 }