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 "MCELF.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  20 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  23 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  24 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  25 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  26 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  27 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  28 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  29 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/ELF.h"
  33 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  34 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  35
  36 #include <vector>
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #undef  DEBUG_TYPE
  40 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  41
  42 namespace {
  43 class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
  44   protected:
  45
  46     static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind);
  47     static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant);
  48     static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout);
  49     static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
  50                            bool Used, bool Renamed);
  51     static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
  52                         bool isUsedInReloc);
  53     static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD);
  54     static uint64_t DataSectionSize(const MCSectionData &SD);
  55     static uint64_t GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
  56                                        const MCSectionData &SD);
  57     static uint64_t GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
  58                                           const MCSectionData &SD);
  59
  60     void WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
  61                               const MCAsmLayout &Layout,
  62                               const MCSectionELF &Section);
  63
  64     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
  65       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  66         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  67     }*/
  68
  69     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed
  70     /// information on symbols.
  71     struct ELFSymbolData {
  72       MCSymbolData *SymbolData;
  73       uint64_t StringIndex;
  74       uint32_t SectionIndex;
  75
  76       // Support lexicographic sorting.
  77       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
  78         if (MCELF::GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
  79           return true;
  80         if (MCELF::GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
  81           return false;
  82         return SymbolData->getSymbol().getName() <
  83                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
  84       }
  85     };
  86
  87     /// The target specific ELF writer instance.
  88     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
  89
  90     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
  91     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
  92     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
  93
  94     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
  95                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
  96     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
  97
  98     /// @}
  99     /// @name Symbol Table Data
 100     /// @{
 101
 102     SmallString<256> StringTable;
 103     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 104     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 105     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 106
 107     /// @}
 108
 109     bool NeedsGOT;
 110
 111     bool NeedsSymtabShndx;
 112
 113     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 114     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 115     // This holds the .strtab section index.
 116     unsigned StringTableIndex;
 117     // This holds the .symtab section index.
 118     unsigned SymbolTableIndex;
 119
 120     unsigned ShstrtabIndex;
 121
 122
 123     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 124                                   const MCValue &Target,
 125                                   const MCFragment &F,
 126                                   const MCFixup &Fixup,
 127                                   bool IsPCRel) const;
 128
 129     // TargetObjectWriter wrappers.
 130     const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 131                                    const MCValue &Target,
 132                                    const MCFragment &F,
 133                                    const MCFixup &Fixup,
 134                                    bool IsPCRel) const {
 135       return TargetObjectWriter->ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 136     }
 137
 138     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 139     bool hasRelocationAddend() const {
 140       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
 141     }
 142     unsigned getEFlags() const {
 143       return TargetObjectWriter->getEFlags();
 144     }
 145     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
 146                           bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
 147                           int64_t Addend) const {
 148       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 149                                               IsRelocWithSymbol, Addend);
 150     }
 151
 152
 153   public:
 154     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
 155                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
 156       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 157         TargetObjectWriter(MOTW),
 158         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false){
 159     }
 160
 161     virtual ~ELFObjectWriter();
 162
 163     void WriteWord(uint64_t W) {
 164       if (is64Bit())
 165         Write64(W);
 166       else
 167         Write32(W);
 168     }
 169
 170     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 171       buf[0] = char(Value >> 0);
 172       buf[1] = char(Value >> 8);
 173     }
 174
 175     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 176       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 177       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 178     }
 179
 180     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 181       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 182       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 183     }
 184
 185     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 186       buf[0] = char(Value >> 8);
 187       buf[1] = char(Value >> 0);
 188     }
 189
 190     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 191       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 192       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 193     }
 194
 195     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 196       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 197       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 198     }
 199
 200     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 201       char buf[1];
 202       buf[0] = Value;
 203       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 204     }
 205
 206     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 207       char buf[2];
 208       if (isLittleEndian())
 209         StringLE16(buf, Value);
 210       else
 211         StringBE16(buf, Value);
 212       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 213     }
 214
 215     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 216       char buf[4];
 217       if (isLittleEndian())
 218         StringLE32(buf, Value);
 219       else
 220         StringBE32(buf, Value);
 221       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 222     }
 223
 224     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 225       char buf[8];
 226       if (isLittleEndian())
 227         StringLE64(buf, Value);
 228       else
 229         StringBE64(buf, Value);
 230       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 231     }
 232
 233     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 234                      unsigned NumberOfSections);
 235
 236     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 237                           MCDataFragment *ShndxF,
 238                           uint64_t name, uint8_t info,
 239                           uint64_t value, uint64_t size,
 240                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 241                           bool Reserved);
 242
 243     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 244                      ELFSymbolData &MSD,
 245                      const MCAsmLayout &Layout);
 246
 247     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 248     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 249                           MCDataFragment *ShndxF,
 250                           const MCAssembler &Asm,
 251                           const MCAsmLayout &Layout,
 252                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 253
 254     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 255                                   const MCAsmLayout &Layout,
 256                                   const MCFragment *Fragment,
 257                                   const MCFixup &Fixup,
 258                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 259
 260     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 261                                          const MCSymbol *S);
 262
 263     // Map from a group section to the signature symbol
 264     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 265     // Map from a signature symbol to the group section
 266     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 267     // Map from a section to the section with the relocations
 268     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMapTy;
 269     // Map from a section to its offset
 270     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint64_t> SectionOffsetMapTy;
 271
 272     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 273     ///
 274     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 275     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 276     /// string table.
 277     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 278                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 279                             RevGroupMapTy RevGroupMap,
 280                             unsigned NumRegularSections);
 281
 282     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 283                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 284                          const RelMapTy &RelMap);
 285
 286     void CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 287                                   RelMapTy &RelMap);
 288
 289     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 290                           const RelMapTy &RelMap);
 291
 292     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 293                                 SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 294                                 const RelMapTy &RelMap);
 295
 296     // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
 297     // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
 298     void CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 299                                GroupMapTy &GroupMap,
 300                                RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 301                                SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 302                                const RelMapTy &RelMap);
 303
 304     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 305                                           const MCAsmLayout &Layout);
 306
 307     void WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm, const GroupMapTy &GroupMap,
 308                             const MCAsmLayout &Layout,
 309                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 310                             const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap);
 311
 312     void ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
 313                              std::vector<const MCSectionELF*> &Sections);
 314
 315     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 316                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 317                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 318                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 319
 320     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 321                                   MCDataFragment *F,
 322                                   const MCSectionData *SD);
 323
 324     virtual bool
 325     IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 326                                            const MCSymbolData &DataA,
 327                                            const MCFragment &FB,
 328                                            bool InSet,
 329                                            bool IsPCRel) const;
 330
 331     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 332     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 333                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 334                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 335                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 336                       const MCSectionELF &Section);
 337   };
 338 }
 339
 340 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
 341   const MCFixupKindInfo &FKI =
 342     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
 343
 344   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 345 }
 346
 347 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
 348   switch (Variant) {
 349   default:
 350     return false;
 351   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 352   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 353   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 354   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 355   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 356   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 357   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 358   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 359   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 360   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 361   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 362   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 363   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 364     return true;
 365   }
 366 }
 367
 368 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 369 {}
 370
 371 // Emit the ELF header.
 372 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 373                                   unsigned NumberOfSections) {
 374   // ELF Header
 375   // ----------
 376   //
 377   // Note
 378   // ----
 379   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 380   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 381
 382   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 383   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 384   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 385   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 386
 387   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 388
 389   // e_ident[EI_DATA]
 390   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 391
 392   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 393   // e_ident[EI_OSABI]
 394   Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
 395   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 396
 397   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 398
 399   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 400
 401   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 402
 403   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 404   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 405   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 406   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 407             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 408
 409   // e_flags = whatever the target wants
 410   Write32(getEFlags());
 411
 412   // e_ehsize = ELF header size
 413   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 414
 415   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 416   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 417
 418   // e_shentsize = Section header entry size
 419   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 420
 421   // e_shnum     = # of section header ents
 422   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 423     Write16(ELF::SHN_UNDEF);
 424   else
 425     Write16(NumberOfSections);
 426
 427   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 428   if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 429     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 430   else
 431     Write16(ShstrtabIndex);
 432 }
 433
 434 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 435                                        MCDataFragment *ShndxF,
 436                                        uint64_t name,
 437                                        uint8_t info, uint64_t value,
 438                                        uint64_t size, uint8_t other,
 439                                        uint32_t shndx,
 440                                        bool Reserved) {
 441   if (ShndxF) {
 442     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 443       String32(*ShndxF, shndx);
 444     else
 445       String32(*ShndxF, 0);
 446   }
 447
 448   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 449     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 450
 451   if (is64Bit()) {
 452     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 453     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 454     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 455     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 456     String64(*SymtabF, value); // st_value
 457     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 458   } else {
 459     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 460     String32(*SymtabF, value); // st_value
 461     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 462     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 463     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 464     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 465   }
 466 }
 467
 468 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 469                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 470   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 471     return Data.getCommonAlignment();
 472
 473   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 474
 475   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 476     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 477       int64_t IntValue;
 478       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 479         return (uint64_t)IntValue;
 480     }
 481   }
 482
 483   if (!Symbol.isInSection())
 484     return 0;
 485
 486
 487   if (Data.getFragment()) {
 488     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
 489       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
 490     else
 491       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 492   }
 493
 494   return 0;
 495 }
 496
 497 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 498                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 499   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 500   // versions declared with @@@ to be renamed.
 501
 502   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 503          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 504     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 505     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 506     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 507
 508     // Not an alias.
 509     if (&Symbol == &Alias)
 510       continue;
 511
 512     StringRef AliasName = Alias.getName();
 513     size_t Pos = AliasName.find('@');
 514     if (Pos == StringRef::npos)
 515       continue;
 516
 517     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 518     // This is the first place we are able to copy this information.
 519     it->setExternal(SD.isExternal());
 520     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 521
 522     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 523     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 524       continue;
 525
 526     // FIXME: produce a better error message.
 527     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 528         !Rest.startswith("@@@"))
 529       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 530
 531     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 532   }
 533 }
 534
 535 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 536                                   MCDataFragment *ShndxF,
 537                                   ELFSymbolData &MSD,
 538                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 539   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 540   MCSymbolData &Data =
 541     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 542
 543   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 544     Data.getSymbol().isVariable();
 545
 546   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 547   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 548   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 549
 550   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 551   uint8_t Other = Visibility;
 552
 553   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 554   uint64_t Size = 0;
 555
 556   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 557
 558   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 559   if (ESize) {
 560     int64_t Res;
 561     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 562       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 563     Size = Res;
 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         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 602       continue;
 603     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 604                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 605                      false);
 606     LastLocalSymbolIndex++;
 607   }
 608
 609   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 610     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 611     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 612     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 613             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 614            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 615     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 616     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 617       LastLocalSymbolIndex++;
 618   }
 619
 620   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 621     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 622     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 623     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 624     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 625       LastLocalSymbolIndex++;
 626   }
 627 }
 628
 629 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 630                                                const MCValue &Target,
 631                                                const MCFragment &F,
 632                                                const MCFixup &Fixup,
 633                                                bool IsPCRel) const {
 634   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 635   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 636   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 637   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 638
 639   if (ASymbol.isUndefined()) {
 640     if (Renamed)
 641       return Renamed;
 642     return &ASymbol;
 643   }
 644
 645   if (SD.isExternal()) {
 646     if (Renamed)
 647       return Renamed;
 648     return &Symbol;
 649   }
 650
 651   const MCSectionELF &Section =
 652     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 653   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 654
 655   if (secKind.isBSS())
 656     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 657
 658   if (secKind.isThreadLocal()) {
 659     if (Renamed)
 660       return Renamed;
 661     return &Symbol;
 662   }
 663
 664   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 665   const MCSectionELF &Sec2 =
 666     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 667
 668   if (&Sec2 != &Section &&
 669       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 670        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 671        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 672     if (Renamed)
 673       return Renamed;
 674     return &Symbol;
 675   }
 676
 677   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 678     if (Target.getConstant() == 0)
 679       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 680     if (Renamed)
 681       return Renamed;
 682     return &Symbol;
 683   }
 684
 685   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 686
 687 }
 688
 689
 690 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 691                                        const MCAsmLayout &Layout,
 692                                        const MCFragment *Fragment,
 693                                        const MCFixup &Fixup,
 694                                        MCValue Target,
 695                                        uint64_t &FixedValue) {
 696   int64_t Addend = 0;
 697   int Index = 0;
 698   int64_t Value = Target.getConstant();
 699   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 700
 701   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 702   if (!Target.isAbsolute()) {
 703     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 704     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 705     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 706
 707     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 708       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 709       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 710       IsPCRel = true;
 711
 712       // Offset of the symbol in the section
 713       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 714
 715       // Offset of the relocation in the section
 716       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 717       Value += b - a;
 718     }
 719
 720     if (!RelocSymbol) {
 721       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 722       MCFragment *F = SD.getFragment();
 723
 724       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 725
 726       // Offset of the symbol in the section
 727       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 728     } else {
 729       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 730         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 731       else
 732         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 733       Index = -1;
 734     }
 735     Addend = Value;
 736     // Compensate for the addend on i386.
 737     if (is64Bit())
 738       Value = 0;
 739   }
 740
 741   FixedValue = Value;
 742   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 743                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 744   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 745     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 746   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 747     NeedsGOT = true;
 748
 749   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 750     Fixup.getOffset();
 751
 752   // FIXME: no tests cover this. Is adjustFixupOffset dead code?
 753   TargetObjectWriter->adjustFixupOffset(Fixup, RelocOffset);
 754
 755   if (!hasRelocationAddend())
 756     Addend = 0;
 757
 758   if (is64Bit())
 759     assert(isInt<64>(Addend));
 760   else
 761     assert(isInt<32>(Addend));
 762
 763   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend, Fixup);
 764   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 765 }
 766
 767
 768 uint64_t
 769 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 770                                              const MCSymbol *S) {
 771   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 772   return SD.getIndex();
 773 }
 774
 775 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 776                                  const MCSymbolData &Data,
 777                                  bool Used, bool Renamed) {
 778   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 779     return false;
 780
 781   if (Used)
 782     return true;
 783
 784   if (Renamed)
 785     return false;
 786
 787   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 788
 789   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 790     return true;
 791
 792   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 793   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 794     return false;
 795
 796   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 797   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 798     return false;
 799
 800   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 801     return false;
 802
 803   if (Symbol.isTemporary())
 804     return false;
 805
 806   return true;
 807 }
 808
 809 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 810                               bool isUsedInReloc) {
 811   if (Data.isExternal())
 812     return false;
 813
 814   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 815   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 816
 817   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 818     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 819       return true;
 820
 821     return false;
 822   }
 823
 824   return true;
 825 }
 826
 827 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 828                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 829                                       const RelMapTy &RelMap) {
 830   unsigned Index = 1;
 831   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 832          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 833     const MCSectionELF &Section =
 834       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 835     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 836       continue;
 837     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 838   }
 839
 840   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 841          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 842     const MCSectionELF &Section =
 843       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 844     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 845         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 846         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 847       continue;
 848     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 849     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 850     if (RelSection)
 851       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 852   }
 853 }
 854
 855 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 856                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 857                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 858                                          unsigned NumRegularSections) {
 859   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 860   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 861   if (NeedsGOT) {
 862     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 863     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 864     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 865     Data.setExternal(true);
 866     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 867   }
 868
 869   // Index 0 is always the empty string.
 870   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 871   StringTable += '\x00';
 872
 873   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 874   // optimize them in shstrtab.
 875
 876   // Add the data for the symbols.
 877   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 878          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 879     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 880
 881     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 882     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 883     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 884
 885     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 886                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 887                     Renames.count(&Symbol)))
 888       continue;
 889
 890     ELFSymbolData MSD;
 891     MSD.SymbolData = it;
 892     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 893
 894     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 895     // are able to set it.
 896     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 897     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 898       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 899       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 900       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 901     }
 902
 903     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 904       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 905
 906     if (it->isCommon()) {
 907       assert(!Local);
 908       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 909     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 910       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 911     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 912       if (isSignature && !Used)
 913         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 914       else
 915         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 916     } else {
 917       const MCSectionELF &Section =
 918         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 919       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 920       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 921         NeedsSymtabShndx = true;
 922       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 923     }
 924
 925     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 926     // @@ in defined ones.
 927     StringRef Name = Symbol.getName();
 928     SmallString<32> Buf;
 929
 930     size_t Pos = Name.find("@@@");
 931     if (Pos != StringRef::npos) {
 932       Buf += Name.substr(0, Pos);
 933       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 934       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 935       Name = Buf;
 936     }
 937
 938     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 939     if (!Entry) {
 940       Entry = StringTable.size();
 941       StringTable += Name;
 942       StringTable += '\x00';
 943     }
 944     MSD.StringIndex = Entry;
 945     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 946       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 947     else if (Local)
 948       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 949     else
 950       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 951   }
 952
 953   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 954   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 955   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 956   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 957
 958   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 959   // symbols with non-local bindings.
 960   unsigned Index = 1;
 961   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 962     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 963
 964   Index += NumRegularSections;
 965
 966   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 967     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 968   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 969     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 970
 971   if (NumRegularSections > ELF::SHN_LORESERVE)
 972     NeedsSymtabShndx = true;
 973 }
 974
 975 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
 976                                                MCAsmLayout &Layout,
 977                                                RelMapTy &RelMap) {
 978   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 979          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 980     const MCSectionData &SD = *it;
 981     if (Relocations[&SD].empty())
 982       continue;
 983
 984     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 985     const MCSectionELF &Section =
 986       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 987
 988     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 989     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
 990     RelaSectionName += SectionName;
 991
 992     unsigned EntrySize;
 993     if (hasRelocationAddend())
 994       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
 995     else
 996       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
 997
 998     const MCSectionELF *RelaSection =
 999       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1000                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1001                         SectionKind::getReadOnly(),
1002                         EntrySize, "");
1003     RelMap[&Section] = RelaSection;
1004     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1005   }
1006 }
1007
1008 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1009                                        const RelMapTy &RelMap) {
1010   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1011          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1012     const MCSectionData &SD = *it;
1013     const MCSectionELF &Section =
1014       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1015
1016     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
1017     if (!RelaSection)
1018       continue;
1019     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1020     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1021
1022     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1023     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
1024   }
1025 }
1026
1027 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1028                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1029                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1030                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1031                                        uint64_t Alignment,
1032                                        uint64_t EntrySize) {
1033   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1034   Write32(Type);        // sh_type
1035   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1036   WriteWord(Address);   // sh_addr
1037   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1038   WriteWord(Size);      // sh_size
1039   Write32(Link);        // sh_link
1040   Write32(Info);        // sh_info
1041   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1042   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1043 }
1044
1045 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1046                                                MCDataFragment *F,
1047                                                const MCSectionData *SD) {
1048   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1049
1050   // Sort the relocation entries. Most targets just sort by r_offset, but some
1051   // (e.g., MIPS) have additional constraints.
1052   TargetObjectWriter->sortRelocs(Asm, Relocs);
1053
1054   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1055     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1056
1057     if (!entry.Index)
1058       ;
1059     else if (entry.Index < 0)
1060       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1061     else
1062       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1063     if (is64Bit()) {
1064       String64(*F, entry.r_offset);
1065
1066       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1067       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1068       String64(*F, ERE64.r_info);
1069
1070       if (hasRelocationAddend())
1071         String64(*F, entry.r_addend);
1072     } else {
1073       String32(*F, entry.r_offset);
1074
1075       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1076       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1077       String32(*F, ERE32.r_info);
1078
1079       if (hasRelocationAddend())
1080         String32(*F, entry.r_addend);
1081     }
1082   }
1083 }
1084
1085 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
1086   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
1087   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
1088   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
1089   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
1090   const unsigned sizeA = NameA.size();
1091   const unsigned sizeB = NameB.size();
1092   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
1093   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
1094     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
1095     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
1096     if (ca != cb)
1097       return cb - ca;
1098   }
1099
1100   return sizeB - sizeA;
1101 }
1102
1103 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1104                                              MCAsmLayout &Layout,
1105                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1106                                              const RelMapTy &RelMap) {
1107   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1108   MCDataFragment *F;
1109
1110   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1111
1112   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1113   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1114     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1115                       SectionKind::getReadOnly());
1116   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1117   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1118
1119   const MCSectionELF *SymtabSection =
1120     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1121                       SectionKind::getReadOnly(),
1122                       EntrySize, "");
1123   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1124   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1125
1126   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1127
1128   if (NeedsSymtabShndx) {
1129     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1130       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1131                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1132     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1133     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1134   }
1135
1136   const MCSectionELF *StrtabSection;
1137   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1138                                     SectionKind::getReadOnly());
1139   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1140   StrtabSD.setAlignment(1);
1141
1142   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1143
1144   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
1145   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1146   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
1147
1148   // Symbol table
1149   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1150   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1151   if (NeedsSymtabShndx) {
1152     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1153   }
1154   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1155
1156   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1157   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1158
1159   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1160
1161   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1162   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1163          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1164     const MCSectionELF &Section =
1165       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1166     Sections.push_back(&Section);
1167   }
1168   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
1169
1170   // Section header string table.
1171   //
1172   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1173   // section 0.
1174   uint64_t Index = 1;
1175   F->getContents() += '\x00';
1176
1177   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
1178     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
1179
1180     StringRef Name = Section.getSectionName();
1181     if (I != 0) {
1182       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
1183       if (PreviousName.endswith(Name)) {
1184         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
1185         continue;
1186       }
1187     }
1188     // Remember the index into the string table so we can write it
1189     // into the sh_name field of the section header table.
1190     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1191
1192     Index += Name.size() + 1;
1193     F->getContents() += Name;
1194     F->getContents() += '\x00';
1195   }
1196 }
1197
1198 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
1199                                             MCAsmLayout &Layout,
1200                                             GroupMapTy &GroupMap,
1201                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
1202                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1203                                             const RelMapTy &RelMap) {
1204   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
1205   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1206   if (Asm.getNoExecStack()) {
1207     const MCSectionELF *GnuStackSection =
1208       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1209                         SectionKind::getReadOnly());
1210     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
1211   }
1212
1213   // Build the groups
1214   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1215        it != ie; ++it) {
1216     const MCSectionELF &Section =
1217       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1218     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1219       continue;
1220
1221     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1222     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1223     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1224     if (!Group) {
1225       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
1226       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1227       Data.setAlignment(4);
1228       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1229       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1230     }
1231     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1232   }
1233
1234   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1235
1236   // Add sections to the groups
1237   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1238        it != ie; ++it) {
1239     const MCSectionELF &Section =
1240       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1241     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1242       continue;
1243     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1244     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1245     // FIXME: we could use the previous fragment
1246     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1247     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1248     String32(*F, Index);
1249   }
1250 }
1251
1252 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1253                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1254                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1255                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1256                                    uint64_t Alignment,
1257                                    const MCSectionELF &Section) {
1258   uint64_t sh_link = 0;
1259   uint64_t sh_info = 0;
1260
1261   switch(Section.getType()) {
1262   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1263     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1264     sh_info = 0;
1265     break;
1266
1267   case ELF::SHT_REL:
1268   case ELF::SHT_RELA: {
1269     const MCSectionELF *SymtabSection;
1270     const MCSectionELF *InfoSection;
1271     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1272                                                    0,
1273                                                    SectionKind::getReadOnly());
1274     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1275     assert(sh_link && ".symtab not found");
1276
1277     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1278     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1279     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1280
1281     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1282                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1283                                                  SectionKind::getReadOnly());
1284     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1285     break;
1286   }
1287
1288   case ELF::SHT_SYMTAB:
1289   case ELF::SHT_DYNSYM:
1290     sh_link = StringTableIndex;
1291     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1292     break;
1293
1294   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1295     sh_link = SymbolTableIndex;
1296     break;
1297
1298   case ELF::SHT_PROGBITS:
1299   case ELF::SHT_STRTAB:
1300   case ELF::SHT_NOBITS:
1301   case ELF::SHT_NOTE:
1302   case ELF::SHT_NULL:
1303   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1304   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1305   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1306   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1307   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1308     // Nothing to do.
1309     break;
1310
1311   case ELF::SHT_GROUP:
1312     sh_link = SymbolTableIndex;
1313     sh_info = GroupSymbolIndex;
1314     break;
1315
1316   default:
1317     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1318     break;
1319   }
1320
1321   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1322                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1323                    Alignment, Section.getEntrySize());
1324 }
1325
1326 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1327   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1328     !SD.getSection().isVirtualSection();
1329 }
1330
1331 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1332   uint64_t Ret = 0;
1333   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1334        ++i) {
1335     const MCFragment &F = *i;
1336     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1337     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1338   }
1339   return Ret;
1340 }
1341
1342 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1343                                              const MCSectionData &SD) {
1344   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1345     return DataSectionSize(SD);
1346   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1347 }
1348
1349 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1350                                                 const MCSectionData &SD) {
1351   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1352     return DataSectionSize(SD);
1353   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1354 }
1355
1356 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1357                                            const MCAsmLayout &Layout,
1358                                            const MCSectionELF &Section) {
1359   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1360
1361   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
1362   WriteZeros(Padding);
1363
1364   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1365     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1366          ++i) {
1367       const MCFragment &F = *i;
1368       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1369       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1370     }
1371   } else {
1372     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1373   }
1374 }
1375
1376 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1377                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1378                                          const MCAsmLayout &Layout,
1379                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1380                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1381   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1382
1383   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1384   Sections.resize(NumSections - 1);
1385
1386   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1387          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1388     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1389     Sections[p.second - 1] = p.first;
1390   }
1391
1392   // Null section first.
1393   uint64_t FirstSectionSize =
1394     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1395   uint32_t FirstSectionLink =
1396     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1397   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1398
1399   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1400     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1401     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1402     uint32_t GroupSymbolIndex;
1403     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1404       GroupSymbolIndex = 0;
1405     else
1406       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1407                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1408
1409     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1410
1411     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1412                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1413                  SD.getAlignment(), Section);
1414   }
1415 }
1416
1417 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1418                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1419   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1420          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1421     const MCSectionELF &Section =
1422       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1423     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1424       Sections.push_back(&Section);
1425   }
1426
1427   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1428          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1429     const MCSectionELF &Section =
1430       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1431     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1432         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1433         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1434       Sections.push_back(&Section);
1435   }
1436
1437   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1438          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1439     const MCSectionELF &Section =
1440       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1441     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1442         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1443       Sections.push_back(&Section);
1444   }
1445 }
1446
1447 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1448                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1449   GroupMapTy GroupMap;
1450   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1451   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1452
1453   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1454
1455   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1456   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1457
1458   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1459   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1460                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1461   const unsigned AllSections = Asm.size();
1462   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1463
1464   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1465
1466   // Compute symbol table information.
1467   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1468
1469
1470   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1471
1472   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1473                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1474                          SectionIndexMap,
1475                          RelMap);
1476
1477   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1478   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1479                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1480   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1481
1482   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1483   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1484   unsigned NumSections = Sections.size();
1485   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1486   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1487     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1488     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1489
1490     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1491
1492     // Remember the offset into the file for this section.
1493     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1494
1495     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1496     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1497   }
1498
1499   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1500
1501   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1502
1503   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1504     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1505   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1506
1507   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1508     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1509     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1510
1511     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1512
1513     // Remember the offset into the file for this section.
1514     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1515
1516     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1517     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1518   }
1519
1520   // Write out the ELF header ...
1521   WriteHeader(SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1522
1523   // ... then the regular sections ...
1524   // + because of .shstrtab
1525   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1526     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1527
1528   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
1529   WriteZeros(Padding);
1530
1531   // ... then the section header table ...
1532   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1533                      SectionOffsetMap);
1534
1535   // ... and then the remaining sections ...
1536   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1537     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1538 }
1539
1540 bool
1541 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1542                                                       const MCSymbolData &DataA,
1543                                                       const MCFragment &FB,
1544                                                       bool InSet,
1545                                                       bool IsPCRel) const {
1546   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1547     return false;
1548   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1549                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1550 }
1551
1552 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1553                                             raw_ostream &OS,
1554                                             bool IsLittleEndian) {
1555   return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
1556 }