lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

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