lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  23 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  24 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  26 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  27 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
  28 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  29 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  30 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ELF.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include <vector>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 #undef  DEBUG_TYPE
  38 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  39
  40 namespace {
  41 class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
  42   protected:
  43
  44     static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind);
  45     static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant);
  46     static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout);
  47     static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
  48                            bool Used, bool Renamed);
  49     static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
  50                         bool isUsedInReloc);
  51     static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD);
  52     static uint64_t DataSectionSize(const MCSectionData &SD);
  53     static uint64_t GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
  54                                        const MCSectionData &SD);
  55     static uint64_t GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
  56                                           const MCSectionData &SD);
  57
  58     void WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
  59                               const MCAsmLayout &Layout,
  60                               const MCSectionELF &Section);
  61
  62     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
  63       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  64         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  65     }*/
  66
  67     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed
  68     /// information on symbols.
  69     struct ELFSymbolData {
  70       MCSymbolData *SymbolData;
  71       uint64_t StringIndex;
  72       uint32_t SectionIndex;
  73
  74       // Support lexicographic sorting.
  75       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
  76         if (MCELF::GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
  77           return true;
  78         if (MCELF::GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
  79           return false;
  80         return SymbolData->getSymbol().getName() <
  81                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
  82       }
  83     };
  84
  85     /// The target specific ELF writer instance.
  86     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
  87
  88     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
  89     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
  90     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
  91
  92     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
  93                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
  94     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
  95
  96     /// @}
  97     /// @name Symbol Table Data
  98     /// @{
  99
 100     SmallString<256> StringTable;
 101     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 102     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 103     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 104
 105     /// @}
 106
 107     bool NeedsGOT;
 108
 109     bool NeedsSymtabShndx;
 110
 111     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 112     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 113     // This holds the .strtab section index.
 114     unsigned StringTableIndex;
 115     // This holds the .symtab section index.
 116     unsigned SymbolTableIndex;
 117
 118     unsigned ShstrtabIndex;
 119
 120
 121     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 122                                   const MCValue &Target,
 123                                   const MCFragment &F,
 124                                   const MCFixup &Fixup,
 125                                   bool IsPCRel) const;
 126
 127     // TargetObjectWriter wrappers.
 128     const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 129                                    const MCValue &Target,
 130                                    const MCFragment &F,
 131                                    const MCFixup &Fixup,
 132                                    bool IsPCRel) const {
 133       return TargetObjectWriter->ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 134     }
 135     const MCSymbol *undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
 136                                             const MCFixup &Fixup,
 137                                             bool IsPCRel) const {
 138       return TargetObjectWriter->undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup,
 139                                                          IsPCRel);
 140     }
 141
 142     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 143     bool hasRelocationAddend() const {
 144       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
 145     }
 146     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
 147                           bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
 148                           int64_t Addend) const {
 149       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 150                                               IsRelocWithSymbol, Addend);
 151     }
 152
 153   public:
 154     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
 155                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
 156       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 157         TargetObjectWriter(MOTW),
 158         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false){
 159     }
 160
 161     virtual ~ELFObjectWriter();
 162
 163     void WriteWord(uint64_t W) {
 164       if (is64Bit())
 165         Write64(W);
 166       else
 167         Write32(W);
 168     }
 169
 170     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 171       buf[0] = char(Value >> 0);
 172       buf[1] = char(Value >> 8);
 173     }
 174
 175     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 176       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 177       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 178     }
 179
 180     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 181       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 182       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 183     }
 184
 185     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 186       buf[0] = char(Value >> 8);
 187       buf[1] = char(Value >> 0);
 188     }
 189
 190     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 191       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 192       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 193     }
 194
 195     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 196       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 197       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 198     }
 199
 200     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 201       char buf[1];
 202       buf[0] = Value;
 203       F.getContents().append(&buf[0], &buf[1]);
 204     }
 205
 206     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 207       char buf[2];
 208       if (isLittleEndian())
 209         StringLE16(buf, Value);
 210       else
 211         StringBE16(buf, Value);
 212       F.getContents().append(&buf[0], &buf[2]);
 213     }
 214
 215     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 216       char buf[4];
 217       if (isLittleEndian())
 218         StringLE32(buf, Value);
 219       else
 220         StringBE32(buf, Value);
 221       F.getContents().append(&buf[0], &buf[4]);
 222     }
 223
 224     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 225       char buf[8];
 226       if (isLittleEndian())
 227         StringLE64(buf, Value);
 228       else
 229         StringBE64(buf, Value);
 230       F.getContents().append(&buf[0], &buf[8]);
 231     }
 232
 233     void WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 234                      uint64_t SectionDataSize,
 235                      unsigned NumberOfSections);
 236
 237     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 238                           MCDataFragment *ShndxF,
 239                           uint64_t name, uint8_t info,
 240                           uint64_t value, uint64_t size,
 241                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 242                           bool Reserved);
 243
 244     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 245                      ELFSymbolData &MSD,
 246                      const MCAsmLayout &Layout);
 247
 248     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 249     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 250                           MCDataFragment *ShndxF,
 251                           const MCAssembler &Asm,
 252                           const MCAsmLayout &Layout,
 253                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 254
 255     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 256                                   const MCAsmLayout &Layout,
 257                                   const MCFragment *Fragment,
 258                                   const MCFixup &Fixup,
 259                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 260
 261     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 262                                          const MCSymbol *S);
 263
 264     // Map from a group section to the signature symbol
 265     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 266     // Map from a signature symbol to the group section
 267     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 268     // Map from a section to the section with the relocations
 269     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMapTy;
 270     // Map from a section to its offset
 271     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint64_t> SectionOffsetMapTy;
 272
 273     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 274     ///
 275     /// \param Asm - The assembler.
 276     /// \param SectionIndexMap - Maps a section to its index.
 277     /// \param RevGroupMap - Maps a signature symbol to the group section.
 278     /// \param NumRegularSections - Number of non-relocation sections.
 279     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 280                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 281                             RevGroupMapTy RevGroupMap,
 282                             unsigned NumRegularSections);
 283
 284     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 285                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 286                          const RelMapTy &RelMap);
 287
 288     void CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 289                                   RelMapTy &RelMap);
 290
 291     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 292                           const RelMapTy &RelMap);
 293
 294     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 295                                 SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 296                                 const RelMapTy &RelMap);
 297
 298     // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
 299     // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
 300     void CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 301                                GroupMapTy &GroupMap,
 302                                RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 303                                SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 304                                const RelMapTy &RelMap);
 305
 306     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 307                                           const MCAsmLayout &Layout);
 308
 309     void WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm, const GroupMapTy &GroupMap,
 310                             const MCAsmLayout &Layout,
 311                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 312                             const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap);
 313
 314     void ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
 315                              std::vector<const MCSectionELF*> &Sections);
 316
 317     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 318                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 319                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 320                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 321
 322     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 323                                   MCDataFragment *F,
 324                                   const MCSectionData *SD);
 325
 326     virtual bool
 327     IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 328                                            const MCSymbolData &DataA,
 329                                            const MCFragment &FB,
 330                                            bool InSet,
 331                                            bool IsPCRel) const;
 332
 333     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 334     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 335                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 336                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 337                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 338                       const MCSectionELF &Section);
 339   };
 340 }
 341
 342 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
 343   const MCFixupKindInfo &FKI =
 344     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
 345
 346   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 347 }
 348
 349 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
 350   switch (Variant) {
 351   default:
 352     return false;
 353   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 354   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 355   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 356   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 357   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 358   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 359   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 360   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 361   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 362   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 363   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 364   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 365   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 366     return true;
 367   }
 368 }
 369
 370 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 371 {}
 372
 373 // Emit the ELF header.
 374 void ELFObjectWriter::WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 375                                   uint64_t SectionDataSize,
 376                                   unsigned NumberOfSections) {
 377   // ELF Header
 378   // ----------
 379   //
 380   // Note
 381   // ----
 382   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 383   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 384
 385   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 386   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 387   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 388   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 389
 390   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 391
 392   // e_ident[EI_DATA]
 393   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 394
 395   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 396   // e_ident[EI_OSABI]
 397   Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
 398   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 399
 400   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 401
 402   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 403
 404   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 405
 406   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 407   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 408   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 409   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 410             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 411
 412   // e_flags = whatever the target wants
 413   Write32(Asm.getELFHeaderEFlags());
 414
 415   // e_ehsize = ELF header size
 416   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 417
 418   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 419   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 420
 421   // e_shentsize = Section header entry size
 422   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 423
 424   // e_shnum     = # of section header ents
 425   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 426     Write16(ELF::SHN_UNDEF);
 427   else
 428     Write16(NumberOfSections);
 429
 430   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 431   if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 432     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 433   else
 434     Write16(ShstrtabIndex);
 435 }
 436
 437 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 438                                        MCDataFragment *ShndxF,
 439                                        uint64_t name,
 440                                        uint8_t info, uint64_t value,
 441                                        uint64_t size, uint8_t other,
 442                                        uint32_t shndx,
 443                                        bool Reserved) {
 444   if (ShndxF) {
 445     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 446       String32(*ShndxF, shndx);
 447     else
 448       String32(*ShndxF, 0);
 449   }
 450
 451   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 452     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 453
 454   if (is64Bit()) {
 455     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 456     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 457     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 458     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 459     String64(*SymtabF, value); // st_value
 460     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 461   } else {
 462     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 463     String32(*SymtabF, value); // st_value
 464     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 465     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 466     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 467     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 468   }
 469 }
 470
 471 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 472                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 473   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 474     return Data.getCommonAlignment();
 475
 476   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 477
 478   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 479     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 480       int64_t IntValue;
 481       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 482         return (uint64_t)IntValue;
 483     }
 484   }
 485
 486   if (!Symbol.isInSection())
 487     return 0;
 488
 489
 490   if (Data.getFragment()) {
 491     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
 492       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
 493     else
 494       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 495   }
 496
 497   return 0;
 498 }
 499
 500 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 501                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 502   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 503   // versions declared with @@@ to be renamed.
 504
 505   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 506          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 507     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 508     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 509     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 510
 511     // Not an alias.
 512     if (&Symbol == &Alias)
 513       continue;
 514
 515     StringRef AliasName = Alias.getName();
 516     size_t Pos = AliasName.find('@');
 517     if (Pos == StringRef::npos)
 518       continue;
 519
 520     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 521     // This is the first place we are able to copy this information.
 522     it->setExternal(SD.isExternal());
 523     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 524
 525     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 526     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 527       continue;
 528
 529     // FIXME: produce a better error message.
 530     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 531         !Rest.startswith("@@@"))
 532       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 533
 534     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 535   }
 536 }
 537
 538 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 539                                   MCDataFragment *ShndxF,
 540                                   ELFSymbolData &MSD,
 541                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 542   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 543   MCSymbolData &Data =
 544     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 545
 546   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 547     Data.getSymbol().isVariable();
 548
 549   // Binding and Type share the same byte as upper and lower nibbles
 550   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 551   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 552   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 553
 554   // Other and Visibility share the same byte with Visability using the lower
 555   // 2 bits
 556   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 557   uint8_t Other = MCELF::getOther(OrigData) <<
 558     (ELF_Other_Shift - ELF_STV_Shift);
 559   Other |= Visibility;
 560
 561   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 562   uint64_t Size = 0;
 563
 564   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 565
 566   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 567   if (ESize) {
 568     int64_t Res;
 569     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 570       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 571     Size = Res;
 572   }
 573
 574   // Write out the symbol table entry
 575   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 576                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 577 }
 578
 579 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 580                                        MCDataFragment *ShndxF,
 581                                        const MCAssembler &Asm,
 582                                        const MCAsmLayout &Layout,
 583                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 584   // The string table must be emitted first because we need the index
 585   // into the string table for all the symbol names.
 586   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 587
 588   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 589
 590   // The first entry is the undefined symbol entry.
 591   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 592
 593   // Write the symbol table entries.
 594   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 595   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 596     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 597     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 598   }
 599
 600   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 601   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 602        ++i) {
 603     const MCSectionELF &Section =
 604       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 605     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 606         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 607         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 608         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB ||
 609         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 610       continue;
 611     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 612                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 613                      false);
 614     LastLocalSymbolIndex++;
 615   }
 616
 617   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 618     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 619     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 620     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 621             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 622            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 623     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 624     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 625       LastLocalSymbolIndex++;
 626   }
 627
 628   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 629     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 630     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 631     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 632     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 633       LastLocalSymbolIndex++;
 634   }
 635 }
 636
 637 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 638                                                const MCValue &Target,
 639                                                const MCFragment &F,
 640                                                const MCFixup &Fixup,
 641                                                bool IsPCRel) const {
 642   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 643   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 644   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 645   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 646
 647   if (ASymbol.isUndefined()) {
 648     if (Renamed)
 649       return Renamed;
 650     return undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup, IsPCRel);
 651   }
 652
 653   if (SD.isExternal()) {
 654     if (Renamed)
 655       return Renamed;
 656     return &Symbol;
 657   }
 658
 659   const MCSectionELF &Section =
 660     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 661   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 662
 663   if (secKind.isBSS())
 664     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 665
 666   if (secKind.isThreadLocal()) {
 667     if (Renamed)
 668       return Renamed;
 669     return &Symbol;
 670   }
 671
 672   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 673   const MCSectionELF &Sec2 =
 674     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 675
 676   if (&Sec2 != &Section &&
 677       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 678        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 679        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 680     if (Renamed)
 681       return Renamed;
 682     return &Symbol;
 683   }
 684
 685   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 686     if (Target.getConstant() == 0)
 687       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 688     if (Renamed)
 689       return Renamed;
 690     return &Symbol;
 691   }
 692
 693   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 694
 695 }
 696
 697
 698 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 699                                        const MCAsmLayout &Layout,
 700                                        const MCFragment *Fragment,
 701                                        const MCFixup &Fixup,
 702                                        MCValue Target,
 703                                        uint64_t &FixedValue) {
 704   int64_t Addend = 0;
 705   int Index = 0;
 706   int64_t Value = Target.getConstant();
 707   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 708
 709   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 710   if (!Target.isAbsolute()) {
 711     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 712     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 713     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 714
 715     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 716       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 717       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 718       IsPCRel = true;
 719
 720       // Offset of the symbol in the section
 721       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 722
 723       // Offset of the relocation in the section
 724       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 725       Value += b - a;
 726     }
 727
 728     if (!RelocSymbol) {
 729       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 730       MCFragment *F = SD.getFragment();
 731
 732       if (F) {
 733         Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 734         // Offset of the symbol in the section
 735         Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 736       } else {
 737         Index = 0;
 738       }
 739     } else {
 740       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 741         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 742       else
 743         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 744       Index = -1;
 745     }
 746     Addend = Value;
 747     if (hasRelocationAddend())
 748       Value = 0;
 749   }
 750
 751   FixedValue = Value;
 752   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 753                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 754   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 755     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 756   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 757     NeedsGOT = true;
 758
 759   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 760     Fixup.getOffset();
 761
 762   // FIXME: no tests cover this. Is adjustFixupOffset dead code?
 763   TargetObjectWriter->adjustFixupOffset(Fixup, RelocOffset);
 764
 765   if (!hasRelocationAddend())
 766     Addend = 0;
 767
 768   if (is64Bit())
 769     assert(isInt<64>(Addend));
 770   else
 771     assert(isInt<32>(Addend));
 772
 773   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend, Fixup);
 774   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 775 }
 776
 777
 778 uint64_t
 779 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 780                                              const MCSymbol *S) {
 781   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 782   return SD.getIndex();
 783 }
 784
 785 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 786                                  const MCSymbolData &Data,
 787                                  bool Used, bool Renamed) {
 788   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 789     return false;
 790
 791   if (Used)
 792     return true;
 793
 794   if (Renamed)
 795     return false;
 796
 797   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 798
 799   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 800     return true;
 801
 802   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 803   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 804     return false;
 805
 806   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 807   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 808     return false;
 809
 810   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 811     return false;
 812
 813   if (Symbol.isTemporary())
 814     return false;
 815
 816   return true;
 817 }
 818
 819 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 820                               bool isUsedInReloc) {
 821   if (Data.isExternal())
 822     return false;
 823
 824   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 825   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 826
 827   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 828     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 829       return true;
 830
 831     return false;
 832   }
 833
 834   return true;
 835 }
 836
 837 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 838                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 839                                       const RelMapTy &RelMap) {
 840   unsigned Index = 1;
 841   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 842          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 843     const MCSectionELF &Section =
 844       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 845     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 846       continue;
 847     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 848   }
 849
 850   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 851          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 852     const MCSectionELF &Section =
 853       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 854     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 855         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 856         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 857       continue;
 858     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 859     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 860     if (RelSection)
 861       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 862   }
 863 }
 864
 865 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 866                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 867                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 868                                          unsigned NumRegularSections) {
 869   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 870   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 871   if (NeedsGOT) {
 872     StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 873     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 874     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 875     Data.setExternal(true);
 876     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 877   }
 878
 879   // Index 0 is always the empty string.
 880   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 881   StringTable += '\x00';
 882
 883   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 884   // optimize them in shstrtab.
 885
 886   // Add the data for the symbols.
 887   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 888          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 889     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 890
 891     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 892     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 893     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 894
 895     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 896                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 897                     Renames.count(&Symbol)))
 898       continue;
 899
 900     ELFSymbolData MSD;
 901     MSD.SymbolData = it;
 902     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 903
 904     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 905     // are able to set it.
 906     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 907     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 908       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 909       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 910       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 911     }
 912
 913     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 914       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 915
 916     if (it->isCommon()) {
 917       assert(!Local);
 918       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 919     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 920       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 921     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 922       if (isSignature && !Used)
 923         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 924       else
 925         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 926     } else {
 927       const MCSectionELF &Section =
 928         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 929       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 930       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 931         NeedsSymtabShndx = true;
 932       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 933     }
 934
 935     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 936     // @@ in defined ones.
 937     StringRef Name = Symbol.getName();
 938     SmallString<32> Buf;
 939
 940     size_t Pos = Name.find("@@@");
 941     if (Pos != StringRef::npos) {
 942       Buf += Name.substr(0, Pos);
 943       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 944       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 945       Name = Buf;
 946     }
 947
 948     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 949     if (!Entry) {
 950       Entry = StringTable.size();
 951       StringTable += Name;
 952       StringTable += '\x00';
 953     }
 954     MSD.StringIndex = Entry;
 955     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 956       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 957     else if (Local)
 958       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 959     else
 960       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 961   }
 962
 963   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 964   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 965   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 966   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 967
 968   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 969   // symbols with non-local bindings.
 970   unsigned Index = 1;
 971   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 972     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 973
 974   Index += NumRegularSections;
 975
 976   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 977     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 978   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 979     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 980
 981   if (NumRegularSections > ELF::SHN_LORESERVE)
 982     NeedsSymtabShndx = true;
 983 }
 984
 985 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
 986                                                MCAsmLayout &Layout,
 987                                                RelMapTy &RelMap) {
 988   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 989          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 990     const MCSectionData &SD = *it;
 991     if (Relocations[&SD].empty())
 992       continue;
 993
 994     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 995     const MCSectionELF &Section =
 996       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
 997
 998     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 999     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
1000     RelaSectionName += SectionName;
1001
1002     unsigned EntrySize;
1003     if (hasRelocationAddend())
1004       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1005     else
1006       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1007
1008     const MCSectionELF *RelaSection =
1009       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1010                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1011                         SectionKind::getReadOnly(),
1012                         EntrySize, "");
1013     RelMap[&Section] = RelaSection;
1014     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1015   }
1016 }
1017
1018 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1019                                        const RelMapTy &RelMap) {
1020   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1021          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1022     const MCSectionData &SD = *it;
1023     const MCSectionELF &Section =
1024       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1025
1026     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
1027     if (!RelaSection)
1028       continue;
1029     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1030     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1031
1032     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1033     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
1034   }
1035 }
1036
1037 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1038                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1039                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1040                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1041                                        uint64_t Alignment,
1042                                        uint64_t EntrySize) {
1043   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1044   Write32(Type);        // sh_type
1045   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1046   WriteWord(Address);   // sh_addr
1047   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1048   WriteWord(Size);      // sh_size
1049   Write32(Link);        // sh_link
1050   Write32(Info);        // sh_info
1051   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1052   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1053 }
1054
1055 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1056                                                MCDataFragment *F,
1057                                                const MCSectionData *SD) {
1058   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1059
1060   // Sort the relocation entries. Most targets just sort by r_offset, but some
1061   // (e.g., MIPS) have additional constraints.
1062   TargetObjectWriter->sortRelocs(Asm, Relocs);
1063
1064   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1065     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1066
1067     if (!entry.Index)
1068       ;
1069     else if (entry.Index < 0)
1070       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1071     else
1072       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1073     if (is64Bit()) {
1074       String64(*F, entry.r_offset);
1075       if (TargetObjectWriter->isN64()) {
1076         String32(*F, entry.Index);
1077
1078         String8(*F, TargetObjectWriter->getRSsym(entry.Type));
1079         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType3(entry.Type));
1080         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType2(entry.Type));
1081         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType(entry.Type));
1082       }
1083       else {
1084         struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1085         ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1086         String64(*F, ERE64.r_info);
1087       }
1088       if (hasRelocationAddend())
1089         String64(*F, entry.r_addend);
1090     } else {
1091       String32(*F, entry.r_offset);
1092
1093       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1094       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1095       String32(*F, ERE32.r_info);
1096
1097       if (hasRelocationAddend())
1098         String32(*F, entry.r_addend);
1099     }
1100   }
1101 }
1102
1103 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
1104   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
1105   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
1106   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
1107   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
1108   const unsigned sizeA = NameA.size();
1109   const unsigned sizeB = NameB.size();
1110   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
1111   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
1112     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
1113     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
1114     if (ca != cb)
1115       return cb - ca;
1116   }
1117
1118   return sizeB - sizeA;
1119 }
1120
1121 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1122                                              MCAsmLayout &Layout,
1123                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1124                                              const RelMapTy &RelMap) {
1125   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1126   MCDataFragment *F;
1127
1128   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1129
1130   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1131   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1132     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1133                       SectionKind::getReadOnly());
1134   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1135   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1136
1137   const MCSectionELF *SymtabSection =
1138     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1139                       SectionKind::getReadOnly(),
1140                       EntrySize, "");
1141   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1142   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1143
1144   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1145
1146   if (NeedsSymtabShndx) {
1147     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1148       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1149                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1150     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1151     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1152   }
1153
1154   const MCSectionELF *StrtabSection;
1155   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1156                                     SectionKind::getReadOnly());
1157   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1158   StrtabSD.setAlignment(1);
1159
1160   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1161
1162   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
1163   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1164   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
1165
1166   // Symbol table
1167   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1168   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1169   if (NeedsSymtabShndx) {
1170     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1171   }
1172   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1173
1174   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1175   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1176
1177   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1178
1179   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1180   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1181          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1182     const MCSectionELF &Section =
1183       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1184     Sections.push_back(&Section);
1185   }
1186   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
1187
1188   // Section header string table.
1189   //
1190   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1191   // section 0.
1192   uint64_t Index = 1;
1193   F->getContents().push_back('\x00');
1194
1195   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
1196     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
1197
1198     StringRef Name = Section.getSectionName();
1199     if (I != 0) {
1200       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
1201       if (PreviousName.endswith(Name)) {
1202         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
1203         continue;
1204       }
1205     }
1206     // Remember the index into the string table so we can write it
1207     // into the sh_name field of the section header table.
1208     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1209
1210     Index += Name.size() + 1;
1211     F->getContents().append(Name.begin(), Name.end());
1212     F->getContents().push_back('\x00');
1213   }
1214 }
1215
1216 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
1217                                             MCAsmLayout &Layout,
1218                                             GroupMapTy &GroupMap,
1219                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
1220                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1221                                             const RelMapTy &RelMap) {
1222   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
1223   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1224   if (Asm.getNoExecStack()) {
1225     const MCSectionELF *GnuStackSection =
1226       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1227                         SectionKind::getReadOnly());
1228     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
1229   }
1230
1231   // Build the groups
1232   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1233        it != ie; ++it) {
1234     const MCSectionELF &Section =
1235       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1236     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1237       continue;
1238
1239     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1240     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1241     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1242     if (!Group) {
1243       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
1244       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1245       Data.setAlignment(4);
1246       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1247       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1248     }
1249     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1250   }
1251
1252   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1253
1254   // Add sections to the groups
1255   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1256        it != ie; ++it) {
1257     const MCSectionELF &Section =
1258       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1259     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1260       continue;
1261     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1262     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1263     // FIXME: we could use the previous fragment
1264     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1265     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1266     String32(*F, Index);
1267   }
1268 }
1269
1270 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1271                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1272                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1273                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1274                                    uint64_t Alignment,
1275                                    const MCSectionELF &Section) {
1276   uint64_t sh_link = 0;
1277   uint64_t sh_info = 0;
1278
1279   switch(Section.getType()) {
1280   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1281     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1282     sh_info = 0;
1283     break;
1284
1285   case ELF::SHT_REL:
1286   case ELF::SHT_RELA: {
1287     const MCSectionELF *SymtabSection;
1288     const MCSectionELF *InfoSection;
1289     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1290                                                    0,
1291                                                    SectionKind::getReadOnly());
1292     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1293     assert(sh_link && ".symtab not found");
1294
1295     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1296     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1297     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1298
1299     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1300                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1301                                                  SectionKind::getReadOnly());
1302     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1303     break;
1304   }
1305
1306   case ELF::SHT_SYMTAB:
1307   case ELF::SHT_DYNSYM:
1308     sh_link = StringTableIndex;
1309     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1310     break;
1311
1312   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1313     sh_link = SymbolTableIndex;
1314     break;
1315
1316   case ELF::SHT_PROGBITS:
1317   case ELF::SHT_STRTAB:
1318   case ELF::SHT_NOBITS:
1319   case ELF::SHT_NOTE:
1320   case ELF::SHT_NULL:
1321   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1322   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1323   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1324   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1325   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1326   case ELF::SHT_MIPS_REGINFO:
1327   case ELF::SHT_MIPS_OPTIONS:
1328     // Nothing to do.
1329     break;
1330
1331   case ELF::SHT_GROUP:
1332     sh_link = SymbolTableIndex;
1333     sh_info = GroupSymbolIndex;
1334     break;
1335
1336   default:
1337     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1338     break;
1339   }
1340
1341   if (TargetObjectWriter->getEMachine() == ELF::EM_ARM &&
1342       Section.getType() == ELF::SHT_ARM_EXIDX) {
1343     StringRef SecName(Section.getSectionName());
1344     if (SecName == ".ARM.exidx") {
1345       sh_link = SectionIndexMap.lookup(
1346         Asm.getContext().getELFSection(".text",
1347                                        ELF::SHT_PROGBITS,
1348                                        ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC,
1349                                        SectionKind::getText()));
1350     } else if (SecName.startswith(".ARM.exidx")) {
1351       sh_link = SectionIndexMap.lookup(
1352         Asm.getContext().getELFSection(SecName.substr(sizeof(".ARM.exidx") - 1),
1353                                        ELF::SHT_PROGBITS,
1354                                        ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC,
1355                                        SectionKind::getText()));
1356     }
1357   }
1358
1359   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1360                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1361                    Alignment, Section.getEntrySize());
1362 }
1363
1364 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1365   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1366     !SD.getSection().isVirtualSection();
1367 }
1368
1369 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1370   uint64_t Ret = 0;
1371   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1372        ++i) {
1373     const MCFragment &F = *i;
1374     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1375     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1376   }
1377   return Ret;
1378 }
1379
1380 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1381                                              const MCSectionData &SD) {
1382   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1383     return DataSectionSize(SD);
1384   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1385 }
1386
1387 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1388                                                 const MCSectionData &SD) {
1389   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1390     return DataSectionSize(SD);
1391   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1392 }
1393
1394 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1395                                            const MCAsmLayout &Layout,
1396                                            const MCSectionELF &Section) {
1397   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1398
1399   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
1400   WriteZeros(Padding);
1401
1402   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1403     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1404          ++i) {
1405       const MCFragment &F = *i;
1406       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1407       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents());
1408     }
1409   } else {
1410     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1411   }
1412 }
1413
1414 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1415                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1416                                          const MCAsmLayout &Layout,
1417                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1418                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1419   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1420
1421   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1422   Sections.resize(NumSections - 1);
1423
1424   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1425          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1426     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1427     Sections[p.second - 1] = p.first;
1428   }
1429
1430   // Null section first.
1431   uint64_t FirstSectionSize =
1432     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1433   uint32_t FirstSectionLink =
1434     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1435   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1436
1437   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1438     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1439     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1440     uint32_t GroupSymbolIndex;
1441     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1442       GroupSymbolIndex = 0;
1443     else
1444       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1445                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1446
1447     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1448
1449     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1450                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1451                  SD.getAlignment(), Section);
1452   }
1453 }
1454
1455 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1456                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1457   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1458          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1459     const MCSectionELF &Section =
1460       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1461     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1462       Sections.push_back(&Section);
1463   }
1464
1465   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1466          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1467     const MCSectionELF &Section =
1468       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1469     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1470         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1471         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1472       Sections.push_back(&Section);
1473   }
1474
1475   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1476          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1477     const MCSectionELF &Section =
1478       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1479     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1480         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1481       Sections.push_back(&Section);
1482   }
1483 }
1484
1485 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1486                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1487   GroupMapTy GroupMap;
1488   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1489   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1490
1491   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1492
1493   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1494   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1495
1496   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1497   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1498                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1499   const unsigned AllSections = Asm.size();
1500   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1501
1502   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1503
1504   // Compute symbol table information.
1505   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1506
1507
1508   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1509
1510   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1511                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1512                          SectionIndexMap,
1513                          RelMap);
1514
1515   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1516   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1517                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1518   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1519
1520   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1521   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1522   unsigned NumSections = Sections.size();
1523   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1524   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1525     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1526     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1527
1528     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1529
1530     // Remember the offset into the file for this section.
1531     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1532
1533     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1534     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1535   }
1536
1537   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1538
1539   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1540
1541   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1542     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1543   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1544
1545   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1546     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1547     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1548
1549     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1550
1551     // Remember the offset into the file for this section.
1552     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1553
1554     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1555     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1556   }
1557
1558   // Write out the ELF header ...
1559   WriteHeader(Asm, SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1560
1561   // ... then the regular sections ...
1562   // + because of .shstrtab
1563   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1564     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1565
1566   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
1567   WriteZeros(Padding);
1568
1569   // ... then the section header table ...
1570   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1571                      SectionOffsetMap);
1572
1573   // ... and then the remaining sections ...
1574   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1575     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1576 }
1577
1578 bool
1579 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1580                                                       const MCSymbolData &DataA,
1581                                                       const MCFragment &FB,
1582                                                       bool InSet,
1583                                                       bool IsPCRel) const {
1584   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1585     return false;
1586   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1587                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1588 }
1589
1590 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1591                                             raw_ostream &OS,
1592                                             bool IsLittleEndian) {
1593   return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
1594 }