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 "ELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  18 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  22 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  23 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  26 #include "llvm/Support/ELF.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  29
  30 #include "../Target/Mips/MCTargetDesc/MipsFixupKinds.h"
  31 #include "../Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  32
  33 #include <vector>
  34 using namespace llvm;
  35
  36 #undef  DEBUG_TYPE
  37 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  38
  39 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
  40   const MCFixupKindInfo &FKI =
  41     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
  42
  43   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
  44 }
  45
  46 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  47   switch (Variant) {
  48   default:
  49     return false;
  50   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  51   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  52   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  53   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
  54   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  55   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  56   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  57   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  58   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  59   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  60   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  61   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  62   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  63     return true;
  64   }
  65 }
  66
  67 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
  68 {}
  69
  70 // Emit the ELF header.
  71 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
  72                                   unsigned NumberOfSections) {
  73   // ELF Header
  74   // ----------
  75   //
  76   // Note
  77   // ----
  78   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
  79   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
  80
  81   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
  82   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
  83   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
  84   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
  85
  86   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
  87
  88   // e_ident[EI_DATA]
  89   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
  90
  91   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
  92   // e_ident[EI_OSABI]
  93   Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
  94   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
  95
  96   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
  97
  98   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
  99
 100   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 101
 102   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 103   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 104   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 105   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 106             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 107
 108   // e_flags = whatever the target wants
 109   Write32(getEFlags());
 110
 111   // e_ehsize = ELF header size
 112   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 113
 114   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 115   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 116
 117   // e_shentsize = Section header entry size
 118   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 119
 120   // e_shnum     = # of section header ents
 121   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 122     Write16(ELF::SHN_UNDEF);
 123   else
 124     Write16(NumberOfSections);
 125
 126   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 127   if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 128     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 129   else
 130     Write16(ShstrtabIndex);
 131 }
 132
 133 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 134                                        MCDataFragment *ShndxF,
 135                                        uint64_t name,
 136                                        uint8_t info, uint64_t value,
 137                                        uint64_t size, uint8_t other,
 138                                        uint32_t shndx,
 139                                        bool Reserved) {
 140   if (ShndxF) {
 141     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 142       String32(*ShndxF, shndx);
 143     else
 144       String32(*ShndxF, 0);
 145   }
 146
 147   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 148     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 149
 150   if (is64Bit()) {
 151     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 152     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 153     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 154     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 155     String64(*SymtabF, value); // st_value
 156     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 157   } else {
 158     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 159     String32(*SymtabF, value); // st_value
 160     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 161     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 162     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 163     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 164   }
 165 }
 166
 167 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 168                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 169   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 170     return Data.getCommonAlignment();
 171
 172   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 173
 174   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 175     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 176       int64_t IntValue;
 177       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 178         return (uint64_t)IntValue;
 179     }
 180   }
 181
 182   if (!Symbol.isInSection())
 183     return 0;
 184
 185
 186   if (Data.getFragment()) {
 187     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
 188       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
 189     else
 190       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 191   }
 192
 193   return 0;
 194 }
 195
 196 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 197                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 198   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 199   // versions declared with @@@ to be renamed.
 200
 201   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 202          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 203     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 204     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 205     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 206
 207     // Not an alias.
 208     if (&Symbol == &Alias)
 209       continue;
 210
 211     StringRef AliasName = Alias.getName();
 212     size_t Pos = AliasName.find('@');
 213     if (Pos == StringRef::npos)
 214       continue;
 215
 216     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 217     // This is the first place we are able to copy this information.
 218     it->setExternal(SD.isExternal());
 219     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 220
 221     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 222     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 223       continue;
 224
 225     // FIXME: produce a better error message.
 226     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 227         !Rest.startswith("@@@"))
 228       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 229
 230     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 231   }
 232 }
 233
 234 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 235                                   MCDataFragment *ShndxF,
 236                                   ELFSymbolData &MSD,
 237                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 238   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 239   MCSymbolData &Data =
 240     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 241
 242   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 243     Data.getSymbol().isVariable();
 244
 245   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 246   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 247   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 248
 249   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 250   uint8_t Other = Visibility;
 251
 252   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 253   uint64_t Size = 0;
 254
 255   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 256
 257   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 258   if (ESize) {
 259     int64_t Res;
 260     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 261       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 262     Size = Res;
 263   }
 264
 265   // Write out the symbol table entry
 266   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 267                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 268 }
 269
 270 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 271                                        MCDataFragment *ShndxF,
 272                                        const MCAssembler &Asm,
 273                                        const MCAsmLayout &Layout,
 274                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 275   // The string table must be emitted first because we need the index
 276   // into the string table for all the symbol names.
 277   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 278
 279   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 280
 281   // The first entry is the undefined symbol entry.
 282   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 283
 284   // Write the symbol table entries.
 285   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 286   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 287     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 288     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 289   }
 290
 291   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 292   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 293        ++i) {
 294     const MCSectionELF &Section =
 295       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 296     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 297         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 298         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 299         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB ||
 300         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 301       continue;
 302     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 303                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 304                      false);
 305     LastLocalSymbolIndex++;
 306   }
 307
 308   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 309     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 310     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 311     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 312             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 313            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 314     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 315     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 316       LastLocalSymbolIndex++;
 317   }
 318
 319   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 320     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 321     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 322     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 323     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 324       LastLocalSymbolIndex++;
 325   }
 326 }
 327
 328 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 329                                                const MCValue &Target,
 330                                                const MCFragment &F,
 331                                                const MCFixup &Fixup,
 332                                                bool IsPCRel) const {
 333   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 334   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 335   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 336   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 337
 338   if (ASymbol.isUndefined()) {
 339     if (Renamed)
 340       return Renamed;
 341     return &ASymbol;
 342   }
 343
 344   if (SD.isExternal()) {
 345     if (Renamed)
 346       return Renamed;
 347     return &Symbol;
 348   }
 349
 350   const MCSectionELF &Section =
 351     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 352   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 353
 354   if (secKind.isBSS())
 355     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 356
 357   if (secKind.isThreadLocal()) {
 358     if (Renamed)
 359       return Renamed;
 360     return &Symbol;
 361   }
 362
 363   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 364   const MCSectionELF &Sec2 =
 365     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 366
 367   if (&Sec2 != &Section &&
 368       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 369        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 370        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 371     if (Renamed)
 372       return Renamed;
 373     return &Symbol;
 374   }
 375
 376   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 377     if (Target.getConstant() == 0)
 378       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 379     if (Renamed)
 380       return Renamed;
 381     return &Symbol;
 382   }
 383
 384   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 385
 386 }
 387
 388
 389 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 390                                        const MCAsmLayout &Layout,
 391                                        const MCFragment *Fragment,
 392                                        const MCFixup &Fixup,
 393                                        MCValue Target,
 394                                        uint64_t &FixedValue) {
 395   int64_t Addend = 0;
 396   int Index = 0;
 397   int64_t Value = Target.getConstant();
 398   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 399
 400   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 401   if (!Target.isAbsolute()) {
 402     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 403     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 404     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 405
 406     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 407       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 408       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 409       IsPCRel = true;
 410
 411       // Offset of the symbol in the section
 412       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 413
 414       // Offset of the relocation in the section
 415       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 416       Value += b - a;
 417     }
 418
 419     if (!RelocSymbol) {
 420       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 421       MCFragment *F = SD.getFragment();
 422
 423       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 424
 425       // Offset of the symbol in the section
 426       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 427     } else {
 428       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 429         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 430       else
 431         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 432       Index = -1;
 433     }
 434     Addend = Value;
 435     // Compensate for the addend on i386.
 436     if (is64Bit())
 437       Value = 0;
 438   }
 439
 440   FixedValue = Value;
 441   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 442                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 443   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 444     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 445   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 446     NeedsGOT = true;
 447
 448   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 449     Fixup.getOffset();
 450
 451   adjustFixupOffset(Fixup, RelocOffset);
 452
 453   if (!hasRelocationAddend())
 454     Addend = 0;
 455
 456   if (is64Bit())
 457     assert(isInt<64>(Addend));
 458   else
 459     assert(isInt<32>(Addend));
 460
 461   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
 462   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 463 }
 464
 465
 466 uint64_t
 467 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 468                                              const MCSymbol *S) {
 469   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 470   return SD.getIndex();
 471 }
 472
 473 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 474                                  const MCSymbolData &Data,
 475                                  bool Used, bool Renamed) {
 476   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 477     return false;
 478
 479   if (Used)
 480     return true;
 481
 482   if (Renamed)
 483     return false;
 484
 485   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 486
 487   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 488     return true;
 489
 490   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 491   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 492     return false;
 493
 494   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 495   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 496     return false;
 497
 498   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 499     return false;
 500
 501   if (Symbol.isTemporary())
 502     return false;
 503
 504   return true;
 505 }
 506
 507 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 508                               bool isUsedInReloc) {
 509   if (Data.isExternal())
 510     return false;
 511
 512   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 513   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 514
 515   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 516     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 517       return true;
 518
 519     return false;
 520   }
 521
 522   return true;
 523 }
 524
 525 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 526                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 527                                       const RelMapTy &RelMap) {
 528   unsigned Index = 1;
 529   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 530          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 531     const MCSectionELF &Section =
 532       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 533     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 534       continue;
 535     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 536   }
 537
 538   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 539          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 540     const MCSectionELF &Section =
 541       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 542     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 543         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 544         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 545       continue;
 546     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 547     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 548     if (RelSection)
 549       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 550   }
 551 }
 552
 553 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 554                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 555                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 556                                          unsigned NumRegularSections) {
 557   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 558   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 559   if (NeedsGOT) {
 560     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 561     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 562     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 563     Data.setExternal(true);
 564     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 565   }
 566
 567   // Index 0 is always the empty string.
 568   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 569   StringTable += '\x00';
 570
 571   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 572   // optimize them in shstrtab.
 573
 574   // Add the data for the symbols.
 575   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 576          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 577     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 578
 579     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 580     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 581     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 582
 583     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 584                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 585                     Renames.count(&Symbol)))
 586       continue;
 587
 588     ELFSymbolData MSD;
 589     MSD.SymbolData = it;
 590     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 591
 592     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 593     // are able to set it.
 594     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 595     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 596       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 597       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 598       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 599     }
 600
 601     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 602       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 603
 604     if (it->isCommon()) {
 605       assert(!Local);
 606       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 607     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 608       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 609     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 610       if (isSignature && !Used)
 611         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 612       else
 613         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 614     } else {
 615       const MCSectionELF &Section =
 616         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 617       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 618       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 619         NeedsSymtabShndx = true;
 620       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 621     }
 622
 623     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 624     // @@ in defined ones.
 625     StringRef Name = Symbol.getName();
 626     SmallString<32> Buf;
 627
 628     size_t Pos = Name.find("@@@");
 629     if (Pos != StringRef::npos) {
 630       Buf += Name.substr(0, Pos);
 631       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 632       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 633       Name = Buf;
 634     }
 635
 636     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 637     if (!Entry) {
 638       Entry = StringTable.size();
 639       StringTable += Name;
 640       StringTable += '\x00';
 641     }
 642     MSD.StringIndex = Entry;
 643     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 644       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 645     else if (Local)
 646       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 647     else
 648       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 649   }
 650
 651   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 652   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 653   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 654   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 655
 656   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 657   // symbols with non-local bindings.
 658   unsigned Index = 1;
 659   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 660     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 661
 662   Index += NumRegularSections;
 663
 664   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 665     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 666   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 667     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 668
 669   if (NumRegularSections > ELF::SHN_LORESERVE)
 670     NeedsSymtabShndx = true;
 671 }
 672
 673 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
 674                                                MCAsmLayout &Layout,
 675                                                RelMapTy &RelMap) {
 676   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 677          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 678     const MCSectionData &SD = *it;
 679     if (Relocations[&SD].empty())
 680       continue;
 681
 682     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 683     const MCSectionELF &Section =
 684       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 685
 686     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 687     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
 688     RelaSectionName += SectionName;
 689
 690     unsigned EntrySize;
 691     if (hasRelocationAddend())
 692       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
 693     else
 694       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
 695
 696     const MCSectionELF *RelaSection =
 697       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
 698                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
 699                         SectionKind::getReadOnly(),
 700                         EntrySize, "");
 701     RelMap[&Section] = RelaSection;
 702     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
 703   }
 704 }
 705
 706 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 707                                        const RelMapTy &RelMap) {
 708   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 709          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 710     const MCSectionData &SD = *it;
 711     const MCSectionELF &Section =
 712       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 713
 714     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
 715     if (!RelaSection)
 716       continue;
 717     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
 718     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
 719
 720     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
 721     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
 722   }
 723 }
 724
 725 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
 726                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
 727                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
 728                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
 729                                        uint64_t Alignment,
 730                                        uint64_t EntrySize) {
 731   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
 732   Write32(Type);        // sh_type
 733   WriteWord(Flags);     // sh_flags
 734   WriteWord(Address);   // sh_addr
 735   WriteWord(Offset);    // sh_offset
 736   WriteWord(Size);      // sh_size
 737   Write32(Link);        // sh_link
 738   Write32(Info);        // sh_info
 739   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
 740   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
 741 }
 742
 743 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 744                                                MCDataFragment *F,
 745                                                const MCSectionData *SD) {
 746   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
 747   // sort by the r_offset just like gnu as does
 748   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
 749
 750   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
 751     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
 752
 753     if (!entry.Index)
 754       ;
 755     else if (entry.Index < 0)
 756       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
 757     else
 758       entry.Index += LocalSymbolData.size();
 759     if (is64Bit()) {
 760       String64(*F, entry.r_offset);
 761
 762       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
 763       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 764       String64(*F, ERE64.r_info);
 765
 766       if (hasRelocationAddend())
 767         String64(*F, entry.r_addend);
 768     } else {
 769       String32(*F, entry.r_offset);
 770
 771       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
 772       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
 773       String32(*F, ERE32.r_info);
 774
 775       if (hasRelocationAddend())
 776         String32(*F, entry.r_addend);
 777     }
 778   }
 779 }
 780
 781 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
 782   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
 783   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
 784   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
 785   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
 786   const unsigned sizeA = NameA.size();
 787   const unsigned sizeB = NameB.size();
 788   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
 789   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
 790     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
 791     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
 792     if (ca != cb)
 793       return cb - ca;
 794   }
 795
 796   return sizeB - sizeA;
 797 }
 798
 799 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
 800                                              MCAsmLayout &Layout,
 801                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 802                                              const RelMapTy &RelMap) {
 803   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 804   MCDataFragment *F;
 805
 806   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
 807
 808   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
 809   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
 810     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
 811                       SectionKind::getReadOnly());
 812   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
 813   ShstrtabSD.setAlignment(1);
 814
 815   const MCSectionELF *SymtabSection =
 816     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
 817                       SectionKind::getReadOnly(),
 818                       EntrySize, "");
 819   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
 820   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
 821
 822   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
 823
 824   if (NeedsSymtabShndx) {
 825     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
 826       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
 827                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
 828     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
 829     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
 830   }
 831
 832   const MCSectionELF *StrtabSection;
 833   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
 834                                     SectionKind::getReadOnly());
 835   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
 836   StrtabSD.setAlignment(1);
 837
 838   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
 839
 840   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
 841   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
 842   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
 843
 844   // Symbol table
 845   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
 846   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
 847   if (NeedsSymtabShndx) {
 848     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
 849   }
 850   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
 851
 852   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
 853   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
 854
 855   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
 856
 857   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
 858   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 859          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 860     const MCSectionELF &Section =
 861       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 862     Sections.push_back(&Section);
 863   }
 864   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
 865
 866   // Section header string table.
 867   //
 868   // The first entry of a string table holds a null character so skip
 869   // section 0.
 870   uint64_t Index = 1;
 871   F->getContents() += '\x00';
 872
 873   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
 874     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
 875
 876     StringRef Name = Section.getSectionName();
 877     if (I != 0) {
 878       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
 879       if (PreviousName.endswith(Name)) {
 880         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
 881         continue;
 882       }
 883     }
 884     // Remember the index into the string table so we can write it
 885     // into the sh_name field of the section header table.
 886     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
 887
 888     Index += Name.size() + 1;
 889     F->getContents() += Name;
 890     F->getContents() += '\x00';
 891   }
 892 }
 893
 894 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
 895                                             MCAsmLayout &Layout,
 896                                             GroupMapTy &GroupMap,
 897                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 898                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 899                                             const RelMapTy &RelMap) {
 900   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
 901   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 902   if (Asm.getNoExecStack()) {
 903     const MCSectionELF *GnuStackSection =
 904       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
 905                         SectionKind::getReadOnly());
 906     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
 907   }
 908
 909   // Build the groups
 910   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
 911        it != ie; ++it) {
 912     const MCSectionELF &Section =
 913       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 914     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
 915       continue;
 916
 917     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
 918     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
 919     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
 920     if (!Group) {
 921       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
 922       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
 923       Data.setAlignment(4);
 924       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
 925       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
 926     }
 927     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
 928   }
 929
 930   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
 931
 932   // Add sections to the groups
 933   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
 934        it != ie; ++it) {
 935     const MCSectionELF &Section =
 936       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
 937     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
 938       continue;
 939     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
 940     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
 941     // FIXME: we could use the previous fragment
 942     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
 943     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 944     String32(*F, Index);
 945   }
 946 }
 947
 948 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
 949                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 950                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
 951                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
 952                                    uint64_t Alignment,
 953                                    const MCSectionELF &Section) {
 954   uint64_t sh_link = 0;
 955   uint64_t sh_info = 0;
 956
 957   switch(Section.getType()) {
 958   case ELF::SHT_DYNAMIC:
 959     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
 960     sh_info = 0;
 961     break;
 962
 963   case ELF::SHT_REL:
 964   case ELF::SHT_RELA: {
 965     const MCSectionELF *SymtabSection;
 966     const MCSectionELF *InfoSection;
 967     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
 968                                                    0,
 969                                                    SectionKind::getReadOnly());
 970     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
 971     assert(sh_link && ".symtab not found");
 972
 973     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
 974     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
 975     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
 976
 977     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
 978                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
 979                                                  SectionKind::getReadOnly());
 980     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
 981     break;
 982   }
 983
 984   case ELF::SHT_SYMTAB:
 985   case ELF::SHT_DYNSYM:
 986     sh_link = StringTableIndex;
 987     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
 988     break;
 989
 990   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
 991     sh_link = SymbolTableIndex;
 992     break;
 993
 994   case ELF::SHT_PROGBITS:
 995   case ELF::SHT_STRTAB:
 996   case ELF::SHT_NOBITS:
 997   case ELF::SHT_NOTE:
 998   case ELF::SHT_NULL:
 999   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1000   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1001   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1002   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1003   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1004     // Nothing to do.
1005     break;
1006
1007   case ELF::SHT_GROUP:
1008     sh_link = SymbolTableIndex;
1009     sh_info = GroupSymbolIndex;
1010     break;
1011
1012   default:
1013     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1014     break;
1015   }
1016
1017   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1018                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1019                    Alignment, Section.getEntrySize());
1020 }
1021
1022 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1023   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1024     !SD.getSection().isVirtualSection();
1025 }
1026
1027 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1028   uint64_t Ret = 0;
1029   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1030        ++i) {
1031     const MCFragment &F = *i;
1032     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1033     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1034   }
1035   return Ret;
1036 }
1037
1038 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1039                                              const MCSectionData &SD) {
1040   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1041     return DataSectionSize(SD);
1042   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1043 }
1044
1045 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1046                                                 const MCSectionData &SD) {
1047   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1048     return DataSectionSize(SD);
1049   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1050 }
1051
1052 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1053                                            const MCAsmLayout &Layout,
1054                                            const MCSectionELF &Section) {
1055   uint64_t FileOff = OS.tell();
1056   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1057
1058   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1059   WriteZeros(Padding);
1060   FileOff += Padding;
1061
1062   FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1063
1064   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1065     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1066          ++i) {
1067       const MCFragment &F = *i;
1068       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1069       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1070     }
1071   } else {
1072     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1073   }
1074 }
1075
1076 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1077                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1078                                          const MCAsmLayout &Layout,
1079                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1080                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1081   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1082
1083   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1084   Sections.resize(NumSections - 1);
1085
1086   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1087          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1088     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1089     Sections[p.second - 1] = p.first;
1090   }
1091
1092   // Null section first.
1093   uint64_t FirstSectionSize =
1094     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1095   uint32_t FirstSectionLink =
1096     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1097   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1098
1099   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1100     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1101     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1102     uint32_t GroupSymbolIndex;
1103     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1104       GroupSymbolIndex = 0;
1105     else
1106       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1107                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1108
1109     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1110
1111     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1112                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1113                  SD.getAlignment(), Section);
1114   }
1115 }
1116
1117 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1118                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1119   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1120          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1121     const MCSectionELF &Section =
1122       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1123     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1124       Sections.push_back(&Section);
1125   }
1126
1127   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1128          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1129     const MCSectionELF &Section =
1130       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1131     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1132         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1133         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1134       Sections.push_back(&Section);
1135   }
1136
1137   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1138          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1139     const MCSectionELF &Section =
1140       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1141     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1142         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1143       Sections.push_back(&Section);
1144   }
1145 }
1146
1147 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1148                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1149   GroupMapTy GroupMap;
1150   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1151   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1152
1153   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1154
1155   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1156   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1157
1158   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1159   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1160                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1161   const unsigned AllSections = Asm.size();
1162   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1163
1164   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1165
1166   // Compute symbol table information.
1167   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1168
1169
1170   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1171
1172   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1173                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1174                          SectionIndexMap,
1175                          RelMap);
1176
1177   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1178   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1179                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1180   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1181
1182   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1183   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1184   unsigned NumSections = Sections.size();
1185   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1186   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1187     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1188     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1189
1190     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1191
1192     // Remember the offset into the file for this section.
1193     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1194
1195     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1196     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1197   }
1198
1199   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1200
1201   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1202
1203   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1204     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1205   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1206
1207   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1208     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1209     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1210
1211     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1212
1213     // Remember the offset into the file for this section.
1214     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1215
1216     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1217     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1218   }
1219
1220   // Write out the ELF header ...
1221   WriteHeader(SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1222
1223   // ... then the regular sections ...
1224   // + because of .shstrtab
1225   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1226     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1227
1228   FileOff = OS.tell();
1229   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1230   WriteZeros(Padding);
1231
1232   // ... then the section header table ...
1233   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1234                      SectionOffsetMap);
1235
1236   FileOff = OS.tell();
1237
1238   // ... and then the remaining sections ...
1239   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1240     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1241 }
1242
1243 bool
1244 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1245                                                       const MCSymbolData &DataA,
1246                                                       const MCFragment &FB,
1247                                                       bool InSet,
1248                                                       bool IsPCRel) const {
1249   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1250     return false;
1251   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1252                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1253 }
1254
1255 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1256                                             raw_ostream &OS,
1257                                             bool IsLittleEndian) {
1258   switch (MOTW->getEMachine()) {
1259     case ELF::EM_386:
1260     case ELF::EM_X86_64:
1261     case ELF::EM_ARM:
1262       return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1263     case ELF::EM_MBLAZE:
1264       return new MBlazeELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1265     case ELF::EM_PPC:
1266     case ELF::EM_PPC64:
1267       return new PPCELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1268     case ELF::EM_MIPS:
1269       return new MipsELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1270     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1271   }
1272 }
1273
1274 unsigned ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1275                                        const MCFixup &Fixup,
1276                                        bool IsPCRel,
1277                                        bool IsRelocWithSymbol,
1278                                        int64_t Addend) const {
1279   return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
1280                                           IsRelocWithSymbol, Addend);
1281 }
1282
1283 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1284 //===- PPCELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1285
1286 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1287                                              raw_ostream &_OS,
1288                                              bool IsLittleEndian)
1289   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1290 }
1291
1292 PPCELFObjectWriter::~PPCELFObjectWriter() {
1293 }
1294
1295 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1296                                              const MCFixup &Fixup,
1297                                              bool IsPCRel,
1298                                              bool IsRelocWithSymbol,
1299                                              int64_t Addend) const {
1300   // determine the type of the relocation
1301   unsigned Type;
1302   if (IsPCRel) {
1303     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1304     default:
1305       llvm_unreachable("Unimplemented");
1306     case PPC::fixup_ppc_br24:
1307       Type = ELF::R_PPC_REL24;
1308       break;
1309     case FK_PCRel_4:
1310       Type = ELF::R_PPC_REL32;
1311       break;
1312     }
1313   } else {
1314     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1315       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1316     case PPC::fixup_ppc_br24:
1317       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
1318       break;
1319     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
1320       Type = ELF::R_PPC_ADDR14_BRTAKEN; // XXX: or BRNTAKEN?_
1321       break;
1322     case PPC::fixup_ppc_ha16:
1323       Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
1324       break;
1325     case PPC::fixup_ppc_lo16:
1326       Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
1327       break;
1328     case PPC::fixup_ppc_lo14:
1329       Type = ELF::R_PPC_ADDR14;
1330       break;
1331     case FK_Data_4:
1332       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
1333       break;
1334     case FK_Data_2:
1335       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
1336       break;
1337     }
1338   }
1339   return Type;
1340 }
1341
1342 void PPCELFObjectWriter::
1343 adjustFixupOffset(const MCFixup &Fixup, uint64_t &RelocOffset) {
1344   switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1345     case PPC::fixup_ppc_ha16:
1346     case PPC::fixup_ppc_lo16:
1347       RelocOffset += 2;
1348       break;
1349     default:
1350       break;
1351   }
1352 }
1353
1354 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1355
1356 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1357                                              raw_ostream &_OS,
1358                                              bool IsLittleEndian)
1359   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1360 }
1361
1362 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1363 }
1364
1365 unsigned MBlazeELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1366                                              const MCFixup &Fixup,
1367                                              bool IsPCRel,
1368                                              bool IsRelocWithSymbol,
1369                                              int64_t Addend) const {
1370   // determine the type of the relocation
1371   unsigned Type;
1372   if (IsPCRel) {
1373     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1374     default:
1375       llvm_unreachable("Unimplemented");
1376     case FK_PCRel_4:
1377       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1378       break;
1379     case FK_PCRel_2:
1380       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1381       break;
1382     }
1383   } else {
1384     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1385     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1386     case FK_Data_4:
1387       Type = ((IsRelocWithSymbol || Addend !=0)
1388               ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1389               : ELF::R_MICROBLAZE_64);
1390       break;
1391     case FK_Data_2:
1392       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1393       break;
1394     }
1395   }
1396   return Type;
1397 }
1398
1399 //===- MipsELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1400
1401 MipsELFObjectWriter::MipsELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1402                                          raw_ostream &_OS,
1403                                          bool IsLittleEndian)
1404   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {}
1405
1406 MipsELFObjectWriter::~MipsELFObjectWriter() {}
1407
1408 // FIXME: get the real EABI Version from the Triple.
1409 unsigned MipsELFObjectWriter::getEFlags() const {
1410   return ELF::EF_MIPS_NOREORDER | ELF::EF_MIPS_ARCH_32R2;
1411 }
1412
1413 const MCSymbol *MipsELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
1414                                                     const MCValue &Target,
1415                                                     const MCFragment &F,
1416                                                     const MCFixup &Fixup,
1417                                                     bool IsPCRel) const {
1418   assert(Target.getSymA() && "SymA cannot be 0.");
1419   const MCSymbol &Sym = Target.getSymA()->getSymbol();
1420
1421   if (Sym.getSection().getKind().isMergeableCString() ||
1422       Sym.getSection().getKind().isMergeableConst())
1423     return &Sym;
1424
1425   return NULL;
1426 }
1427
1428 unsigned MipsELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1429                                            const MCFixup &Fixup,
1430                                            bool IsPCRel,
1431                                            bool IsRelocWithSymbol,
1432                                            int64_t Addend) const {
1433   // determine the type of the relocation
1434   unsigned Type = (unsigned)ELF::R_MIPS_NONE;
1435   unsigned Kind = (unsigned)Fixup.getKind();
1436
1437   switch (Kind) {
1438   default:
1439     llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1440   case FK_Data_4:
1441     Type = ELF::R_MIPS_32;
1442     break;
1443   case FK_GPRel_4:
1444     Type = ELF::R_MIPS_GPREL32;
1445     break;
1446   case Mips::fixup_Mips_GPREL16:
1447     Type = ELF::R_MIPS_GPREL16;
1448     break;
1449   case Mips::fixup_Mips_26:
1450     Type = ELF::R_MIPS_26;
1451     break;
1452   case Mips::fixup_Mips_CALL16:
1453     Type = ELF::R_MIPS_CALL16;
1454     break;
1455   case Mips::fixup_Mips_GOT_Global:
1456   case Mips::fixup_Mips_GOT_Local:
1457     Type = ELF::R_MIPS_GOT16;
1458     break;
1459   case Mips::fixup_Mips_HI16:
1460     Type = ELF::R_MIPS_HI16;
1461     break;
1462   case Mips::fixup_Mips_LO16:
1463     Type = ELF::R_MIPS_LO16;
1464     break;
1465   case Mips::fixup_Mips_TLSGD:
1466     Type = ELF::R_MIPS_TLS_GD;
1467     break;
1468   case Mips::fixup_Mips_GOTTPREL:
1469     Type = ELF::R_MIPS_TLS_GOTTPREL;
1470     break;
1471   case Mips::fixup_Mips_TPREL_HI:
1472     Type = ELF::R_MIPS_TLS_TPREL_HI16;
1473     break;
1474   case Mips::fixup_Mips_TPREL_LO:
1475     Type = ELF::R_MIPS_TLS_TPREL_LO16;
1476     break;
1477   case Mips::fixup_Mips_Branch_PCRel:
1478   case Mips::fixup_Mips_PC16:
1479     Type = ELF::R_MIPS_PC16;
1480     break;
1481   }
1482
1483   return Type;
1484 }