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