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     /// @name Relocation Data
  88     /// @{
  89
  90     struct ELFRelocationEntry {
  91       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
  92       uint64_t r_offset;
  93       int Index;
  94       unsigned Type;
  95       const MCSymbol *Symbol;
  96       uint64_t r_addend;
  97
  98       ELFRelocationEntry()
  99         : r_offset(0), Index(0), Type(0), Symbol(0), r_addend(0) {}
 100
 101       ELFRelocationEntry(uint64_t RelocOffset, int Idx,
 102                          unsigned RelType, const MCSymbol *Sym,
 103                          uint64_t Addend)
 104         : r_offset(RelocOffset), Index(Idx), Type(RelType),
 105           Symbol(Sym), r_addend(Addend) {}
 106
 107       // Support lexicographic sorting.
 108       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
 109         return RE.r_offset < r_offset;
 110       }
 111     };
 112
 113     /// The target specific ELF writer instance.
 114     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
 115
 116     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
 117     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
 118     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
 119
 120     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 121                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
 122     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
 123
 124     /// @}
 125     /// @name Symbol Table Data
 126     /// @{
 127
 128     SmallString<256> StringTable;
 129     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 130     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 131     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 132
 133     /// @}
 134
 135     bool NeedsGOT;
 136
 137     bool NeedsSymtabShndx;
 138
 139     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 140     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 141     // This holds the .strtab section index.
 142     unsigned StringTableIndex;
 143     // This holds the .symtab section index.
 144     unsigned SymbolTableIndex;
 145
 146     unsigned ShstrtabIndex;
 147
 148
 149     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 150                                   const MCValue &Target,
 151                                   const MCFragment &F,
 152                                   const MCFixup &Fixup,
 153                                   bool IsPCRel) const;
 154
 155     // TargetObjectWriter wrappers.
 156     const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 157                                    const MCValue &Target,
 158                                    const MCFragment &F,
 159                                    const MCFixup &Fixup,
 160                                    bool IsPCRel) const {
 161       return TargetObjectWriter->ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 162     }
 163
 164     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 165     bool hasRelocationAddend() const {
 166       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
 167     }
 168     unsigned getEFlags() const {
 169       return TargetObjectWriter->getEFlags();
 170     }
 171     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
 172                           bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
 173                           int64_t Addend) const {
 174       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 175                                               IsRelocWithSymbol, Addend);
 176     }
 177
 178
 179   public:
 180     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
 181                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
 182       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 183         TargetObjectWriter(MOTW),
 184         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false){
 185     }
 186
 187     virtual ~ELFObjectWriter();
 188
 189     void WriteWord(uint64_t W) {
 190       if (is64Bit())
 191         Write64(W);
 192       else
 193         Write32(W);
 194     }
 195
 196     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 197       buf[0] = char(Value >> 0);
 198       buf[1] = char(Value >> 8);
 199     }
 200
 201     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 202       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 203       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 204     }
 205
 206     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 207       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 208       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 209     }
 210
 211     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 212       buf[0] = char(Value >> 8);
 213       buf[1] = char(Value >> 0);
 214     }
 215
 216     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 217       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 218       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 219     }
 220
 221     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 222       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 223       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 224     }
 225
 226     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 227       char buf[1];
 228       buf[0] = Value;
 229       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 230     }
 231
 232     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 233       char buf[2];
 234       if (isLittleEndian())
 235         StringLE16(buf, Value);
 236       else
 237         StringBE16(buf, Value);
 238       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 239     }
 240
 241     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 242       char buf[4];
 243       if (isLittleEndian())
 244         StringLE32(buf, Value);
 245       else
 246         StringBE32(buf, Value);
 247       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 248     }
 249
 250     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 251       char buf[8];
 252       if (isLittleEndian())
 253         StringLE64(buf, Value);
 254       else
 255         StringBE64(buf, Value);
 256       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 257     }
 258
 259     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 260                      unsigned NumberOfSections);
 261
 262     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 263                           MCDataFragment *ShndxF,
 264                           uint64_t name, uint8_t info,
 265                           uint64_t value, uint64_t size,
 266                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 267                           bool Reserved);
 268
 269     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 270                      ELFSymbolData &MSD,
 271                      const MCAsmLayout &Layout);
 272
 273     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 274     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 275                           MCDataFragment *ShndxF,
 276                           const MCAssembler &Asm,
 277                           const MCAsmLayout &Layout,
 278                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 279
 280     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 281                                   const MCAsmLayout &Layout,
 282                                   const MCFragment *Fragment,
 283                                   const MCFixup &Fixup,
 284                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 285
 286     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 287                                          const MCSymbol *S);
 288
 289     // Map from a group section to the signature symbol
 290     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 291     // Map from a signature symbol to the group section
 292     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 293     // Map from a section to the section with the relocations
 294     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMapTy;
 295     // Map from a section to its offset
 296     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint64_t> SectionOffsetMapTy;
 297
 298     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 299     ///
 300     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 301     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 302     /// string table.
 303     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 304                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 305                             RevGroupMapTy RevGroupMap,
 306                             unsigned NumRegularSections);
 307
 308     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 309                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 310                          const RelMapTy &RelMap);
 311
 312     void CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 313                                   RelMapTy &RelMap);
 314
 315     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 316                           const RelMapTy &RelMap);
 317
 318     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 319                                 SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 320                                 const RelMapTy &RelMap);
 321
 322     // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
 323     // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
 324     void CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 325                                GroupMapTy &GroupMap,
 326                                RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 327                                SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 328                                const RelMapTy &RelMap);
 329
 330     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 331                                           const MCAsmLayout &Layout);
 332
 333     void WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm, const GroupMapTy &GroupMap,
 334                             const MCAsmLayout &Layout,
 335                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 336                             const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap);
 337
 338     void ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
 339                              std::vector<const MCSectionELF*> &Sections);
 340
 341     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 342                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 343                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 344                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 345
 346     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 347                                   MCDataFragment *F,
 348                                   const MCSectionData *SD);
 349
 350     virtual bool
 351     IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 352                                            const MCSymbolData &DataA,
 353                                            const MCFragment &FB,
 354                                            bool InSet,
 355                                            bool IsPCRel) const;
 356
 357     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 358     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 359                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 360                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 361                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 362                       const MCSectionELF &Section);
 363   };
 364 }
 365
 366 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
 367   const MCFixupKindInfo &FKI =
 368     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
 369
 370   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 371 }
 372
 373 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
 374   switch (Variant) {
 375   default:
 376     return false;
 377   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 378   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 379   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 380   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 381   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 382   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 383   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 384   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 385   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 386   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 387   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 388   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 389   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 390     return true;
 391   }
 392 }
 393
 394 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 395 {}
 396
 397 // Emit the ELF header.
 398 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 399                                   unsigned NumberOfSections) {
 400   // ELF Header
 401   // ----------
 402   //
 403   // Note
 404   // ----
 405   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 406   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 407
 408   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 409   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 410   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 411   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 412
 413   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 414
 415   // e_ident[EI_DATA]
 416   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 417
 418   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 419   // e_ident[EI_OSABI]
 420   Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
 421   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 422
 423   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 424
 425   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 426
 427   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 428
 429   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 430   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 431   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 432   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 433             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 434
 435   // e_flags = whatever the target wants
 436   Write32(getEFlags());
 437
 438   // e_ehsize = ELF header size
 439   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 440
 441   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 442   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 443
 444   // e_shentsize = Section header entry size
 445   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 446
 447   // e_shnum     = # of section header ents
 448   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 449     Write16(ELF::SHN_UNDEF);
 450   else
 451     Write16(NumberOfSections);
 452
 453   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 454   if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 455     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 456   else
 457     Write16(ShstrtabIndex);
 458 }
 459
 460 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 461                                        MCDataFragment *ShndxF,
 462                                        uint64_t name,
 463                                        uint8_t info, uint64_t value,
 464                                        uint64_t size, uint8_t other,
 465                                        uint32_t shndx,
 466                                        bool Reserved) {
 467   if (ShndxF) {
 468     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 469       String32(*ShndxF, shndx);
 470     else
 471       String32(*ShndxF, 0);
 472   }
 473
 474   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 475     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 476
 477   if (is64Bit()) {
 478     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 479     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 480     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 481     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 482     String64(*SymtabF, value); // st_value
 483     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 484   } else {
 485     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 486     String32(*SymtabF, value); // st_value
 487     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 488     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 489     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 490     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 491   }
 492 }
 493
 494 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 495                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 496   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 497     return Data.getCommonAlignment();
 498
 499   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 500
 501   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 502     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 503       int64_t IntValue;
 504       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 505         return (uint64_t)IntValue;
 506     }
 507   }
 508
 509   if (!Symbol.isInSection())
 510     return 0;
 511
 512
 513   if (Data.getFragment()) {
 514     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
 515       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
 516     else
 517       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 518   }
 519
 520   return 0;
 521 }
 522
 523 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 524                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 525   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 526   // versions declared with @@@ to be renamed.
 527
 528   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 529          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 530     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 531     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 532     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 533
 534     // Not an alias.
 535     if (&Symbol == &Alias)
 536       continue;
 537
 538     StringRef AliasName = Alias.getName();
 539     size_t Pos = AliasName.find('@');
 540     if (Pos == StringRef::npos)
 541       continue;
 542
 543     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 544     // This is the first place we are able to copy this information.
 545     it->setExternal(SD.isExternal());
 546     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 547
 548     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 549     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 550       continue;
 551
 552     // FIXME: produce a better error message.
 553     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 554         !Rest.startswith("@@@"))
 555       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 556
 557     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 558   }
 559 }
 560
 561 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 562                                   MCDataFragment *ShndxF,
 563                                   ELFSymbolData &MSD,
 564                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 565   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 566   MCSymbolData &Data =
 567     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 568
 569   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 570     Data.getSymbol().isVariable();
 571
 572   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 573   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 574   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 575
 576   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 577   uint8_t Other = Visibility;
 578
 579   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 580   uint64_t Size = 0;
 581
 582   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 583
 584   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 585   if (ESize) {
 586     int64_t Res;
 587     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 588       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 589     Size = Res;
 590   }
 591
 592   // Write out the symbol table entry
 593   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 594                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 595 }
 596
 597 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 598                                        MCDataFragment *ShndxF,
 599                                        const MCAssembler &Asm,
 600                                        const MCAsmLayout &Layout,
 601                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 602   // The string table must be emitted first because we need the index
 603   // into the string table for all the symbol names.
 604   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 605
 606   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 607
 608   // The first entry is the undefined symbol entry.
 609   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 610
 611   // Write the symbol table entries.
 612   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 613   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 614     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 615     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 616   }
 617
 618   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 619   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 620        ++i) {
 621     const MCSectionELF &Section =
 622       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 623     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 624         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 625         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 626         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB ||
 627         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 628       continue;
 629     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 630                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 631                      false);
 632     LastLocalSymbolIndex++;
 633   }
 634
 635   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 636     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 637     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 638     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 639             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 640            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 641     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 642     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 643       LastLocalSymbolIndex++;
 644   }
 645
 646   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 647     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 648     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 649     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 650     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 651       LastLocalSymbolIndex++;
 652   }
 653 }
 654
 655 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 656                                                const MCValue &Target,
 657                                                const MCFragment &F,
 658                                                const MCFixup &Fixup,
 659                                                bool IsPCRel) const {
 660   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 661   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 662   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 663   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 664
 665   if (ASymbol.isUndefined()) {
 666     if (Renamed)
 667       return Renamed;
 668     return &ASymbol;
 669   }
 670
 671   if (SD.isExternal()) {
 672     if (Renamed)
 673       return Renamed;
 674     return &Symbol;
 675   }
 676
 677   const MCSectionELF &Section =
 678     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 679   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 680
 681   if (secKind.isBSS())
 682     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 683
 684   if (secKind.isThreadLocal()) {
 685     if (Renamed)
 686       return Renamed;
 687     return &Symbol;
 688   }
 689
 690   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 691   const MCSectionELF &Sec2 =
 692     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 693
 694   if (&Sec2 != &Section &&
 695       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 696        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 697        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 698     if (Renamed)
 699       return Renamed;
 700     return &Symbol;
 701   }
 702
 703   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 704     if (Target.getConstant() == 0)
 705       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 706     if (Renamed)
 707       return Renamed;
 708     return &Symbol;
 709   }
 710
 711   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 712
 713 }
 714
 715
 716 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 717                                        const MCAsmLayout &Layout,
 718                                        const MCFragment *Fragment,
 719                                        const MCFixup &Fixup,
 720                                        MCValue Target,
 721                                        uint64_t &FixedValue) {
 722   int64_t Addend = 0;
 723   int Index = 0;
 724   int64_t Value = Target.getConstant();
 725   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 726
 727   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 728   if (!Target.isAbsolute()) {
 729     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 730     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 731     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 732
 733     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 734       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 735       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 736       IsPCRel = true;
 737
 738       // Offset of the symbol in the section
 739       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 740
 741       // Offset of the relocation in the section
 742       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 743       Value += b - a;
 744     }
 745
 746     if (!RelocSymbol) {
 747       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 748       MCFragment *F = SD.getFragment();
 749
 750       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 751
 752       // Offset of the symbol in the section
 753       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 754     } else {
 755       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 756         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 757       else
 758         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 759       Index = -1;
 760     }
 761     Addend = Value;
 762     // Compensate for the addend on i386.
 763     if (is64Bit())
 764       Value = 0;
 765   }
 766
 767   FixedValue = Value;
 768   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 769                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 770   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 771     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 772   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 773     NeedsGOT = true;
 774
 775   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 776     Fixup.getOffset();
 777
 778   // FIXME: no tests cover this. Is adjustFixupOffset dead code?
 779   TargetObjectWriter->adjustFixupOffset(Fixup, RelocOffset);
 780
 781   if (!hasRelocationAddend())
 782     Addend = 0;
 783
 784   if (is64Bit())
 785     assert(isInt<64>(Addend));
 786   else
 787     assert(isInt<32>(Addend));
 788
 789   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
 790   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 791 }
 792
 793
 794 uint64_t
 795 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 796                                              const MCSymbol *S) {
 797   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 798   return SD.getIndex();
 799 }
 800
 801 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 802                                  const MCSymbolData &Data,
 803                                  bool Used, bool Renamed) {
 804   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 805     return false;
 806
 807   if (Used)
 808     return true;
 809
 810   if (Renamed)
 811     return false;
 812
 813   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 814
 815   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 816     return true;
 817
 818   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 819   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 820     return false;
 821
 822   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 823   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 824     return false;
 825
 826   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 827     return false;
 828
 829   if (Symbol.isTemporary())
 830     return false;
 831
 832   return true;
 833 }
 834
 835 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 836                               bool isUsedInReloc) {
 837   if (Data.isExternal())
 838     return false;
 839
 840   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 841   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 842
 843   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 844     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 845       return true;
 846
 847     return false;
 848   }
 849
 850   return true;
 851 }
 852
 853 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 854                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 855                                       const RelMapTy &RelMap) {
 856   unsigned Index = 1;
 857   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 858          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 859     const MCSectionELF &Section =
 860       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 861     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 862       continue;
 863     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 864   }
 865
 866   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 867          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 868     const MCSectionELF &Section =
 869       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 870     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 871         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 872         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 873       continue;
 874     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 875     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 876     if (RelSection)
 877       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 878   }
 879 }
 880
 881 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 882                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 883                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 884                                          unsigned NumRegularSections) {
 885   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 886   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 887   if (NeedsGOT) {
 888     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 889     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 890     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 891     Data.setExternal(true);
 892     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 893   }
 894
 895   // Index 0 is always the empty string.
 896   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 897   StringTable += '\x00';
 898
 899   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 900   // optimize them in shstrtab.
 901
 902   // Add the data for the symbols.
 903   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 904          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 905     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 906
 907     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 908     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 909     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 910
 911     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 912                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 913                     Renames.count(&Symbol)))
 914       continue;
 915
 916     ELFSymbolData MSD;
 917     MSD.SymbolData = it;
 918     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 919
 920     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 921     // are able to set it.
 922     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 923     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 924       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 925       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 926       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 927     }
 928
 929     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 930       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 931
 932     if (it->isCommon()) {
 933       assert(!Local);
 934       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 935     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 936       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 937     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 938       if (isSignature && !Used)
 939         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 940       else
 941         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 942     } else {
 943       const MCSectionELF &Section =
 944         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 945       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 946       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 947         NeedsSymtabShndx = true;
 948       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 949     }
 950
 951     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 952     // @@ in defined ones.
 953     StringRef Name = Symbol.getName();
 954     SmallString<32> Buf;
 955
 956     size_t Pos = Name.find("@@@");
 957     if (Pos != StringRef::npos) {
 958       Buf += Name.substr(0, Pos);
 959       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 960       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 961       Name = Buf;
 962     }
 963
 964     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 965     if (!Entry) {
 966       Entry = StringTable.size();
 967       StringTable += Name;
 968       StringTable += '\x00';
 969     }
 970     MSD.StringIndex = Entry;
 971     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 972       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 973     else if (Local)
 974       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 975     else
 976       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 977   }
 978
 979   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 980   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 981   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 982   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 983
 984   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 985   // symbols with non-local bindings.
 986   unsigned Index = 1;
 987   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 988     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 989
 990   Index += NumRegularSections;
 991
 992   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 993     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 994   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 995     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 996
 997   if (NumRegularSections > ELF::SHN_LORESERVE)
 998     NeedsSymtabShndx = true;
 999 }
1000
1001 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
1002                                                MCAsmLayout &Layout,
1003                                                RelMapTy &RelMap) {
1004   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1005          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1006     const MCSectionData &SD = *it;
1007     if (Relocations[&SD].empty())
1008       continue;
1009
1010     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1011     const MCSectionELF &Section =
1012       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1013
1014     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1015     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
1016     RelaSectionName += SectionName;
1017
1018     unsigned EntrySize;
1019     if (hasRelocationAddend())
1020       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1021     else
1022       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1023
1024     const MCSectionELF *RelaSection =
1025       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1026                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1027                         SectionKind::getReadOnly(),
1028                         EntrySize, "");
1029     RelMap[&Section] = RelaSection;
1030     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1031   }
1032 }
1033
1034 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1035                                        const RelMapTy &RelMap) {
1036   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1037          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1038     const MCSectionData &SD = *it;
1039     const MCSectionELF &Section =
1040       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1041
1042     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
1043     if (!RelaSection)
1044       continue;
1045     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1046     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1047
1048     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1049     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
1050   }
1051 }
1052
1053 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1054                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1055                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1056                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1057                                        uint64_t Alignment,
1058                                        uint64_t EntrySize) {
1059   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1060   Write32(Type);        // sh_type
1061   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1062   WriteWord(Address);   // sh_addr
1063   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1064   WriteWord(Size);      // sh_size
1065   Write32(Link);        // sh_link
1066   Write32(Info);        // sh_info
1067   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1068   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1069 }
1070
1071 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1072                                                MCDataFragment *F,
1073                                                const MCSectionData *SD) {
1074   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1075   // sort by the r_offset just like gnu as does
1076   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1077
1078   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1079     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1080
1081     if (!entry.Index)
1082       ;
1083     else if (entry.Index < 0)
1084       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1085     else
1086       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1087     if (is64Bit()) {
1088       String64(*F, entry.r_offset);
1089
1090       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1091       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1092       String64(*F, ERE64.r_info);
1093
1094       if (hasRelocationAddend())
1095         String64(*F, entry.r_addend);
1096     } else {
1097       String32(*F, entry.r_offset);
1098
1099       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1100       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1101       String32(*F, ERE32.r_info);
1102
1103       if (hasRelocationAddend())
1104         String32(*F, entry.r_addend);
1105     }
1106   }
1107 }
1108
1109 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
1110   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
1111   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
1112   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
1113   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
1114   const unsigned sizeA = NameA.size();
1115   const unsigned sizeB = NameB.size();
1116   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
1117   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
1118     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
1119     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
1120     if (ca != cb)
1121       return cb - ca;
1122   }
1123
1124   return sizeB - sizeA;
1125 }
1126
1127 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1128                                              MCAsmLayout &Layout,
1129                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1130                                              const RelMapTy &RelMap) {
1131   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1132   MCDataFragment *F;
1133
1134   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1135
1136   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1137   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1138     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1139                       SectionKind::getReadOnly());
1140   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1141   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1142
1143   const MCSectionELF *SymtabSection =
1144     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1145                       SectionKind::getReadOnly(),
1146                       EntrySize, "");
1147   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1148   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1149
1150   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1151
1152   if (NeedsSymtabShndx) {
1153     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1154       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1155                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1156     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1157     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1158   }
1159
1160   const MCSectionELF *StrtabSection;
1161   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1162                                     SectionKind::getReadOnly());
1163   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1164   StrtabSD.setAlignment(1);
1165
1166   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1167
1168   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
1169   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1170   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
1171
1172   // Symbol table
1173   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1174   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1175   if (NeedsSymtabShndx) {
1176     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1177   }
1178   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1179
1180   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1181   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1182
1183   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1184
1185   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1186   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1187          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1188     const MCSectionELF &Section =
1189       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1190     Sections.push_back(&Section);
1191   }
1192   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
1193
1194   // Section header string table.
1195   //
1196   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1197   // section 0.
1198   uint64_t Index = 1;
1199   F->getContents() += '\x00';
1200
1201   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
1202     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
1203
1204     StringRef Name = Section.getSectionName();
1205     if (I != 0) {
1206       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
1207       if (PreviousName.endswith(Name)) {
1208         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
1209         continue;
1210       }
1211     }
1212     // Remember the index into the string table so we can write it
1213     // into the sh_name field of the section header table.
1214     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1215
1216     Index += Name.size() + 1;
1217     F->getContents() += Name;
1218     F->getContents() += '\x00';
1219   }
1220 }
1221
1222 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
1223                                             MCAsmLayout &Layout,
1224                                             GroupMapTy &GroupMap,
1225                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
1226                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1227                                             const RelMapTy &RelMap) {
1228   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
1229   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1230   if (Asm.getNoExecStack()) {
1231     const MCSectionELF *GnuStackSection =
1232       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1233                         SectionKind::getReadOnly());
1234     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
1235   }
1236
1237   // Build the groups
1238   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1239        it != ie; ++it) {
1240     const MCSectionELF &Section =
1241       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1242     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1243       continue;
1244
1245     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1246     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1247     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1248     if (!Group) {
1249       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
1250       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1251       Data.setAlignment(4);
1252       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1253       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1254     }
1255     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1256   }
1257
1258   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1259
1260   // Add sections to the groups
1261   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1262        it != ie; ++it) {
1263     const MCSectionELF &Section =
1264       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1265     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1266       continue;
1267     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1268     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1269     // FIXME: we could use the previous fragment
1270     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1271     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1272     String32(*F, Index);
1273   }
1274 }
1275
1276 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1277                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1278                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1279                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1280                                    uint64_t Alignment,
1281                                    const MCSectionELF &Section) {
1282   uint64_t sh_link = 0;
1283   uint64_t sh_info = 0;
1284
1285   switch(Section.getType()) {
1286   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1287     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1288     sh_info = 0;
1289     break;
1290
1291   case ELF::SHT_REL:
1292   case ELF::SHT_RELA: {
1293     const MCSectionELF *SymtabSection;
1294     const MCSectionELF *InfoSection;
1295     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1296                                                    0,
1297                                                    SectionKind::getReadOnly());
1298     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1299     assert(sh_link && ".symtab not found");
1300
1301     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1302     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1303     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1304
1305     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1306                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1307                                                  SectionKind::getReadOnly());
1308     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1309     break;
1310   }
1311
1312   case ELF::SHT_SYMTAB:
1313   case ELF::SHT_DYNSYM:
1314     sh_link = StringTableIndex;
1315     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1316     break;
1317
1318   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1319     sh_link = SymbolTableIndex;
1320     break;
1321
1322   case ELF::SHT_PROGBITS:
1323   case ELF::SHT_STRTAB:
1324   case ELF::SHT_NOBITS:
1325   case ELF::SHT_NOTE:
1326   case ELF::SHT_NULL:
1327   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1328   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1329   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1330   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1331   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1332     // Nothing to do.
1333     break;
1334
1335   case ELF::SHT_GROUP:
1336     sh_link = SymbolTableIndex;
1337     sh_info = GroupSymbolIndex;
1338     break;
1339
1340   default:
1341     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1342     break;
1343   }
1344
1345   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1346                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1347                    Alignment, Section.getEntrySize());
1348 }
1349
1350 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1351   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1352     !SD.getSection().isVirtualSection();
1353 }
1354
1355 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1356   uint64_t Ret = 0;
1357   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1358        ++i) {
1359     const MCFragment &F = *i;
1360     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1361     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1362   }
1363   return Ret;
1364 }
1365
1366 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1367                                              const MCSectionData &SD) {
1368   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1369     return DataSectionSize(SD);
1370   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1371 }
1372
1373 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1374                                                 const MCSectionData &SD) {
1375   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1376     return DataSectionSize(SD);
1377   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1378 }
1379
1380 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1381                                            const MCAsmLayout &Layout,
1382                                            const MCSectionELF &Section) {
1383   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1384
1385   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
1386   WriteZeros(Padding);
1387
1388   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1389     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1390          ++i) {
1391       const MCFragment &F = *i;
1392       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1393       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1394     }
1395   } else {
1396     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1397   }
1398 }
1399
1400 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1401                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1402                                          const MCAsmLayout &Layout,
1403                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1404                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1405   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1406
1407   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1408   Sections.resize(NumSections - 1);
1409
1410   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1411          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1412     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1413     Sections[p.second - 1] = p.first;
1414   }
1415
1416   // Null section first.
1417   uint64_t FirstSectionSize =
1418     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1419   uint32_t FirstSectionLink =
1420     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1421   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1422
1423   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1424     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1425     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1426     uint32_t GroupSymbolIndex;
1427     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1428       GroupSymbolIndex = 0;
1429     else
1430       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1431                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1432
1433     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1434
1435     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1436                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1437                  SD.getAlignment(), Section);
1438   }
1439 }
1440
1441 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1442                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1443   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1444          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1445     const MCSectionELF &Section =
1446       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1447     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1448       Sections.push_back(&Section);
1449   }
1450
1451   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1452          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1453     const MCSectionELF &Section =
1454       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1455     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1456         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1457         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1458       Sections.push_back(&Section);
1459   }
1460
1461   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1462          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1463     const MCSectionELF &Section =
1464       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1465     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1466         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1467       Sections.push_back(&Section);
1468   }
1469 }
1470
1471 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1472                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1473   GroupMapTy GroupMap;
1474   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1475   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1476
1477   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1478
1479   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1480   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1481
1482   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1483   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1484                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1485   const unsigned AllSections = Asm.size();
1486   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1487
1488   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1489
1490   // Compute symbol table information.
1491   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1492
1493
1494   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1495
1496   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1497                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1498                          SectionIndexMap,
1499                          RelMap);
1500
1501   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1502   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1503                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1504   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1505
1506   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1507   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1508   unsigned NumSections = Sections.size();
1509   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1510   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1511     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1512     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1513
1514     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1515
1516     // Remember the offset into the file for this section.
1517     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1518
1519     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1520     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1521   }
1522
1523   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1524
1525   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1526
1527   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1528     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1529   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1530
1531   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1532     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1533     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1534
1535     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1536
1537     // Remember the offset into the file for this section.
1538     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1539
1540     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1541     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1542   }
1543
1544   // Write out the ELF header ...
1545   WriteHeader(SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1546
1547   // ... then the regular sections ...
1548   // + because of .shstrtab
1549   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1550     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1551
1552   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
1553   WriteZeros(Padding);
1554
1555   // ... then the section header table ...
1556   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1557                      SectionOffsetMap);
1558
1559   // ... and then the remaining sections ...
1560   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1561     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1562 }
1563
1564 bool
1565 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1566                                                       const MCSymbolData &DataA,
1567                                                       const MCFragment &FB,
1568                                                       bool InSet,
1569                                                       bool IsPCRel) const {
1570   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1571     return false;
1572   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1573                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1574 }
1575
1576 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1577                                             raw_ostream &OS,
1578                                             bool IsLittleEndian) {
1579   return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
1580 }