lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  23 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  24 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  26 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  27 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
  28 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  29 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  30 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ELF.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include <vector>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 #undef  DEBUG_TYPE
  38 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  39
  40 namespace {
  41 class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
  42   protected:
  43
  44     static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind);
  45     static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant);
  46     static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout);
  47     static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
  48                            bool Used, bool Renamed);
  49     static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
  50                         bool isUsedInReloc);
  51     static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD);
  52     static uint64_t DataSectionSize(const MCSectionData &SD);
  53     static uint64_t GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
  54                                        const MCSectionData &SD);
  55     static uint64_t GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
  56                                           const MCSectionData &SD);
  57
  58     void WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
  59                               const MCAsmLayout &Layout,
  60                               const MCSectionELF &Section);
  61
  62     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
  63       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  64         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  65     }*/
  66
  67     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed
  68     /// information on symbols.
  69     struct ELFSymbolData {
  70       MCSymbolData *SymbolData;
  71       uint64_t StringIndex;
  72       uint32_t SectionIndex;
  73
  74       // Support lexicographic sorting.
  75       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
  76         return SymbolData->getSymbol().getName() <
  77                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
  78       }
  79     };
  80
  81     /// The target specific ELF writer instance.
  82     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
  83
  84     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
  85     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
  86     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
  87
  88     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
  89                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
  90     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
  91
  92     /// @}
  93     /// @name Symbol Table Data
  94     /// @{
  95
  96     SmallString<256> StringTable;
  97     std::vector<uint64_t> FileSymbolData;
  98     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
  99     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 100     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 101
 102     /// @}
 103
 104     bool NeedsGOT;
 105
 106     bool NeedsSymtabShndx;
 107
 108     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 109     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 110     // This holds the .strtab section index.
 111     unsigned StringTableIndex;
 112     // This holds the .symtab section index.
 113     unsigned SymbolTableIndex;
 114
 115     unsigned ShstrtabIndex;
 116
 117
 118     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 119                                   const MCValue &Target,
 120                                   const MCFragment &F,
 121                                   const MCFixup &Fixup,
 122                                   bool IsPCRel) const;
 123
 124     // TargetObjectWriter wrappers.
 125     const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 126                                    const MCValue &Target,
 127                                    const MCFragment &F,
 128                                    const MCFixup &Fixup,
 129                                    bool IsPCRel) const {
 130       return TargetObjectWriter->ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 131     }
 132     const MCSymbol *undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
 133                                             const MCFixup &Fixup,
 134                                             bool IsPCRel) const {
 135       return TargetObjectWriter->undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup,
 136                                                          IsPCRel);
 137     }
 138
 139     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 140     bool hasRelocationAddend() const {
 141       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
 142     }
 143     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
 144                           bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
 145                           int64_t Addend) const {
 146       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 147                                               IsRelocWithSymbol, Addend);
 148     }
 149
 150   public:
 151     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
 152                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
 153       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 154         TargetObjectWriter(MOTW),
 155         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false) {
 156     }
 157
 158     virtual ~ELFObjectWriter();
 159
 160     void WriteWord(uint64_t W) {
 161       if (is64Bit())
 162         Write64(W);
 163       else
 164         Write32(W);
 165     }
 166
 167     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 168       buf[0] = char(Value >> 0);
 169       buf[1] = char(Value >> 8);
 170     }
 171
 172     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 173       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 174       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 175     }
 176
 177     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 178       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 179       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 180     }
 181
 182     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 183       buf[0] = char(Value >> 8);
 184       buf[1] = char(Value >> 0);
 185     }
 186
 187     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 188       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 189       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 190     }
 191
 192     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 193       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 194       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 195     }
 196
 197     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 198       char buf[1];
 199       buf[0] = Value;
 200       F.getContents().append(&buf[0], &buf[1]);
 201     }
 202
 203     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 204       char buf[2];
 205       if (isLittleEndian())
 206         StringLE16(buf, Value);
 207       else
 208         StringBE16(buf, Value);
 209       F.getContents().append(&buf[0], &buf[2]);
 210     }
 211
 212     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 213       char buf[4];
 214       if (isLittleEndian())
 215         StringLE32(buf, Value);
 216       else
 217         StringBE32(buf, Value);
 218       F.getContents().append(&buf[0], &buf[4]);
 219     }
 220
 221     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 222       char buf[8];
 223       if (isLittleEndian())
 224         StringLE64(buf, Value);
 225       else
 226         StringBE64(buf, Value);
 227       F.getContents().append(&buf[0], &buf[8]);
 228     }
 229
 230     void WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 231                      uint64_t SectionDataSize,
 232                      unsigned NumberOfSections);
 233
 234     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 235                           MCDataFragment *ShndxF,
 236                           uint64_t name, uint8_t info,
 237                           uint64_t value, uint64_t size,
 238                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 239                           bool Reserved);
 240
 241     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 242                      ELFSymbolData &MSD,
 243                      const MCAsmLayout &Layout);
 244
 245     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 246     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 247                           MCDataFragment *ShndxF,
 248                           const MCAssembler &Asm,
 249                           const MCAsmLayout &Layout,
 250                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 251
 252     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 253                                   const MCAsmLayout &Layout,
 254                                   const MCFragment *Fragment,
 255                                   const MCFixup &Fixup,
 256                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 257
 258     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 259                                          const MCSymbol *S);
 260
 261     // Map from a group section to the signature symbol
 262     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 263     // Map from a signature symbol to the group section
 264     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 265     // Map from a section to the section with the relocations
 266     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMapTy;
 267     // Map from a section to its offset
 268     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint64_t> SectionOffsetMapTy;
 269
 270     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 271     ///
 272     /// \param Asm - The assembler.
 273     /// \param SectionIndexMap - Maps a section to its index.
 274     /// \param RevGroupMap - Maps a signature symbol to the group section.
 275     /// \param NumRegularSections - Number of non-relocation sections.
 276     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 277                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 278                             RevGroupMapTy RevGroupMap,
 279                             unsigned NumRegularSections);
 280
 281     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 282                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 283                          const RelMapTy &RelMap);
 284
 285     void CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 286                                   RelMapTy &RelMap);
 287
 288     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 289                           const RelMapTy &RelMap);
 290
 291     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 292                                 SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 293                                 const RelMapTy &RelMap);
 294
 295     // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
 296     // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
 297     void CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 298                                GroupMapTy &GroupMap,
 299                                RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 300                                SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 301                                const RelMapTy &RelMap);
 302
 303     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 304                                           const MCAsmLayout &Layout);
 305
 306     void WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm, const GroupMapTy &GroupMap,
 307                             const MCAsmLayout &Layout,
 308                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 309                             const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap);
 310
 311     void ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
 312                              std::vector<const MCSectionELF*> &Sections);
 313
 314     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 315                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 316                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 317                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 318
 319     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 320                                   MCDataFragment *F,
 321                                   const MCSectionData *SD);
 322
 323     virtual bool
 324     IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 325                                            const MCSymbolData &DataA,
 326                                            const MCFragment &FB,
 327                                            bool InSet,
 328                                            bool IsPCRel) const;
 329
 330     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 331     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 332                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 333                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 334                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 335                       const MCSectionELF &Section);
 336   };
 337 }
 338
 339 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
 340   const MCFixupKindInfo &FKI =
 341     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
 342
 343   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 344 }
 345
 346 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
 347   switch (Variant) {
 348   default:
 349     return false;
 350   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 351   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 352   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 353   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 354   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 355   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 356   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 357   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 358   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 359   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 360   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 361   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 362   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 363     return true;
 364   }
 365 }
 366
 367 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 368 {}
 369
 370 // Emit the ELF header.
 371 void ELFObjectWriter::WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 372                                   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(Asm.getELFHeaderEFlags());
 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   // Binding and Type share the same byte as upper and lower nibbles
 547   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 548   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 549   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 550
 551   // Other and Visibility share the same byte with Visibility using the lower
 552   // 2 bits
 553   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 554   uint8_t Other = MCELF::getOther(OrigData) << (ELF_STO_Shift - ELF_STV_Shift);
 555   Other |= Visibility;
 556
 557   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 558   uint64_t Size = 0;
 559
 560   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 561
 562   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 563   if (ESize) {
 564     int64_t Res;
 565     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 566       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 567     Size = Res;
 568   }
 569
 570   // Write out the symbol table entry
 571   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 572                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 573 }
 574
 575 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 576                                        MCDataFragment *ShndxF,
 577                                        const MCAssembler &Asm,
 578                                        const MCAsmLayout &Layout,
 579                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 580   // The string table must be emitted first because we need the index
 581   // into the string table for all the symbol names.
 582   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 583
 584   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 585
 586   // The first entry is the undefined symbol entry.
 587   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 588
 589   for (unsigned i = 0, e = FileSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 590     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, FileSymbolData[i],
 591                      ELF::STT_FILE | ELF::STB_LOCAL, 0, 0,
 592                      ELF::STV_DEFAULT, ELF::SHN_ABS, true);
 593   }
 594
 595   // Write the symbol table entries.
 596   LastLocalSymbolIndex = FileSymbolData.size() + LocalSymbolData.size() + 1;
 597
 598   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 599     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 600     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 601   }
 602
 603   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 604   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 605        ++i) {
 606     const MCSectionELF &Section =
 607       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 608     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 609         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 610         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 611         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB ||
 612         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 613       continue;
 614     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 615                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 616                      false);
 617     LastLocalSymbolIndex++;
 618   }
 619
 620   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 621     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 622     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 623     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 624             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 625            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 626     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 627     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 628       LastLocalSymbolIndex++;
 629   }
 630
 631   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 632     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 633     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 634     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 635     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 636       LastLocalSymbolIndex++;
 637   }
 638 }
 639
 640 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 641                                                const MCValue &Target,
 642                                                const MCFragment &F,
 643                                                const MCFixup &Fixup,
 644                                                bool IsPCRel) const {
 645   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 646   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 647   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 648   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 649
 650   if (ASymbol.isUndefined()) {
 651     if (Renamed)
 652       return Renamed;
 653     return undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup, IsPCRel);
 654   }
 655
 656   if (SD.isExternal()) {
 657     if (Renamed)
 658       return Renamed;
 659     return &Symbol;
 660   }
 661
 662   const MCSectionELF &Section =
 663     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 664   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 665
 666   if (secKind.isBSS())
 667     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 668
 669   if (secKind.isThreadLocal()) {
 670     if (Renamed)
 671       return Renamed;
 672     return &Symbol;
 673   }
 674
 675   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 676   const MCSectionELF &Sec2 =
 677     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 678
 679   if (&Sec2 != &Section &&
 680       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 681        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 682        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 683     if (Renamed)
 684       return Renamed;
 685     return &Symbol;
 686   }
 687
 688   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 689     if (Target.getConstant() == 0)
 690       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 691     if (Renamed)
 692       return Renamed;
 693     return &Symbol;
 694   }
 695
 696   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 697
 698 }
 699
 700
 701 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 702                                        const MCAsmLayout &Layout,
 703                                        const MCFragment *Fragment,
 704                                        const MCFixup &Fixup,
 705                                        MCValue Target,
 706                                        uint64_t &FixedValue) {
 707   int64_t Addend = 0;
 708   int Index = 0;
 709   int64_t Value = Target.getConstant();
 710   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 711
 712   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 713   if (!Target.isAbsolute()) {
 714     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 715     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 716     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 717
 718     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 719       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 720       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 721       IsPCRel = true;
 722
 723       if (!SDB.getFragment())
 724         Asm.getContext().FatalError(
 725             Fixup.getLoc(),
 726             Twine("symbol '") + SymbolB.getName() +
 727                 "' can not be undefined in a subtraction expression");
 728
 729       // Offset of the symbol in the section
 730       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 731
 732       // Offset of the relocation in the section
 733       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 734       Value += b - a;
 735     }
 736
 737     if (!RelocSymbol) {
 738       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 739       MCFragment *F = SD.getFragment();
 740
 741       if (F) {
 742         Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 743         // Offset of the symbol in the section
 744         Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 745       } else {
 746         Index = 0;
 747       }
 748     } else {
 749       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 750         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 751       else
 752         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 753       Index = -1;
 754     }
 755     Addend = Value;
 756     if (hasRelocationAddend())
 757       Value = 0;
 758   }
 759
 760   FixedValue = Value;
 761   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 762                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 763   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 764     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 765   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 766     NeedsGOT = true;
 767
 768   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 769     Fixup.getOffset();
 770
 771   if (!hasRelocationAddend())
 772     Addend = 0;
 773
 774   if (is64Bit())
 775     assert(isInt<64>(Addend));
 776   else
 777     assert(isInt<32>(Addend));
 778
 779   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend, Fixup);
 780   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 781 }
 782
 783
 784 uint64_t
 785 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 786                                              const MCSymbol *S) {
 787   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 788   return SD.getIndex();
 789 }
 790
 791 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 792                                  const MCSymbolData &Data,
 793                                  bool Used, bool Renamed) {
 794   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 795     return false;
 796
 797   if (Used)
 798     return true;
 799
 800   if (Renamed)
 801     return false;
 802
 803   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 804
 805   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 806     return true;
 807
 808   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 809   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 810     return false;
 811
 812   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 813   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 814     return false;
 815
 816   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 817     return false;
 818
 819   if (Symbol.isTemporary())
 820     return false;
 821
 822   return true;
 823 }
 824
 825 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 826                               bool isUsedInReloc) {
 827   if (Data.isExternal())
 828     return false;
 829
 830   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 831   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 832
 833   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 834     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 835       return true;
 836
 837     return false;
 838   }
 839
 840   return true;
 841 }
 842
 843 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 844                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 845                                       const RelMapTy &RelMap) {
 846   unsigned Index = 1;
 847   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 848          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 849     const MCSectionELF &Section =
 850       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 851     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 852       continue;
 853     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 854   }
 855
 856   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 857          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 858     const MCSectionELF &Section =
 859       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 860     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 861         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 862         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 863       continue;
 864     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 865     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 866     if (RelSection)
 867       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 868   }
 869 }
 870
 871 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 872                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 873                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 874                                          unsigned NumRegularSections) {
 875   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 876   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 877   if (NeedsGOT) {
 878     StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 879     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 880     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 881     Data.setExternal(true);
 882     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 883   }
 884
 885   // Index 0 is always the empty string.
 886   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 887   StringTable += '\x00';
 888
 889   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 890   // optimize them in shstrtab.
 891
 892   for (MCAssembler::const_file_name_iterator it = Asm.file_names_begin(),
 893                                             ie = Asm.file_names_end();
 894                                             it != ie;
 895                                             ++it) {
 896     StringRef Name = *it;
 897     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 898     if (!Entry) {
 899       Entry = StringTable.size();
 900       StringTable += Name;
 901       StringTable += '\x00';
 902     }
 903     FileSymbolData.push_back(Entry);
 904   }
 905
 906   // Add the data for the symbols.
 907   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 908          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 909     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 910
 911     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 912     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 913     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 914
 915     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 916                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 917                     Renames.count(&Symbol)))
 918       continue;
 919
 920     ELFSymbolData MSD;
 921     MSD.SymbolData = it;
 922     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 923
 924     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 925     // are able to set it.
 926     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 927     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 928       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 929       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 930       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 931     }
 932
 933     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 934       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 935
 936     if (it->isCommon()) {
 937       assert(!Local);
 938       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 939     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 940       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 941     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 942       if (isSignature && !Used)
 943         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 944       else
 945         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 946     } else {
 947       const MCSectionELF &Section =
 948         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 949       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 950       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 951         NeedsSymtabShndx = true;
 952       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 953     }
 954
 955     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 956     // @@ in defined ones.
 957     StringRef Name = Symbol.getName();
 958     SmallString<32> Buf;
 959
 960     size_t Pos = Name.find("@@@");
 961     if (Pos != StringRef::npos) {
 962       Buf += Name.substr(0, Pos);
 963       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 964       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 965       Name = Buf;
 966     }
 967
 968     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 969     if (!Entry) {
 970       Entry = StringTable.size();
 971       StringTable += Name;
 972       StringTable += '\x00';
 973     }
 974     MSD.StringIndex = Entry;
 975     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 976       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 977     else if (Local)
 978       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 979     else
 980       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 981   }
 982
 983   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 984   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 985   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 986   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 987
 988   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 989   // symbols with non-local bindings.
 990   unsigned Index = FileSymbolData.size() + 1;
 991   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 992     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 993
 994   Index += NumRegularSections;
 995
 996   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 997     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 998   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 999     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1000
1001   if (Index >= ELF::SHN_LORESERVE)
1002     NeedsSymtabShndx = true;
1003 }
1004
1005 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
1006                                                MCAsmLayout &Layout,
1007                                                RelMapTy &RelMap) {
1008   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1009          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1010     const MCSectionData &SD = *it;
1011     if (Relocations[&SD].empty())
1012       continue;
1013
1014     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1015     const MCSectionELF &Section =
1016       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1017
1018     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1019     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
1020     RelaSectionName += SectionName;
1021
1022     unsigned EntrySize;
1023     if (hasRelocationAddend())
1024       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1025     else
1026       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1027
1028     unsigned Flags = 0;
1029     StringRef Group = "";
1030     if (Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP) {
1031       Flags = ELF::SHF_GROUP;
1032       Group = Section.getGroup()->getName();
1033     }
1034
1035     const MCSectionELF *RelaSection =
1036       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1037                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, Flags,
1038                         SectionKind::getReadOnly(),
1039                         EntrySize, Group);
1040     RelMap[&Section] = RelaSection;
1041     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1042   }
1043 }
1044
1045 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1046                                        const RelMapTy &RelMap) {
1047   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1048          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1049     const MCSectionData &SD = *it;
1050     const MCSectionELF &Section =
1051       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1052
1053     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
1054     if (!RelaSection)
1055       continue;
1056     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1057     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1058
1059     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1060     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
1061   }
1062 }
1063
1064 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1065                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1066                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1067                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1068                                        uint64_t Alignment,
1069                                        uint64_t EntrySize) {
1070   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1071   Write32(Type);        // sh_type
1072   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1073   WriteWord(Address);   // sh_addr
1074   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1075   WriteWord(Size);      // sh_size
1076   Write32(Link);        // sh_link
1077   Write32(Info);        // sh_info
1078   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1079   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1080 }
1081
1082 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1083                                                MCDataFragment *F,
1084                                                const MCSectionData *SD) {
1085   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1086
1087   // Sort the relocation entries. Most targets just sort by r_offset, but some
1088   // (e.g., MIPS) have additional constraints.
1089   TargetObjectWriter->sortRelocs(Asm, Relocs);
1090
1091   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1092     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1093
1094     if (!entry.Index)
1095       ;
1096     else if (entry.Index < 0)
1097       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1098     else
1099       entry.Index += FileSymbolData.size() + LocalSymbolData.size();
1100     if (is64Bit()) {
1101       String64(*F, entry.r_offset);
1102       if (TargetObjectWriter->isN64()) {
1103         String32(*F, entry.Index);
1104
1105         String8(*F, TargetObjectWriter->getRSsym(entry.Type));
1106         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType3(entry.Type));
1107         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType2(entry.Type));
1108         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType(entry.Type));
1109       }
1110       else {
1111         struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1112         ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1113         String64(*F, ERE64.r_info);
1114       }
1115       if (hasRelocationAddend())
1116         String64(*F, entry.r_addend);
1117     } else {
1118       String32(*F, entry.r_offset);
1119
1120       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1121       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1122       String32(*F, ERE32.r_info);
1123
1124       if (hasRelocationAddend())
1125         String32(*F, entry.r_addend);
1126     }
1127   }
1128 }
1129
1130 static int compareBySuffix(const MCSectionELF *const *a,
1131                            const MCSectionELF *const *b) {
1132   const StringRef &NameA = (*a)->getSectionName();
1133   const StringRef &NameB = (*b)->getSectionName();
1134   const unsigned sizeA = NameA.size();
1135   const unsigned sizeB = NameB.size();
1136   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
1137   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
1138     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
1139     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
1140     if (ca != cb)
1141       return cb - ca;
1142   }
1143
1144   return sizeB - sizeA;
1145 }
1146
1147 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1148                                              MCAsmLayout &Layout,
1149                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1150                                              const RelMapTy &RelMap) {
1151   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1152   MCDataFragment *F;
1153
1154   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1155
1156   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1157   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1158     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1159                       SectionKind::getReadOnly());
1160   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1161   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1162
1163   const MCSectionELF *SymtabSection =
1164     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1165                       SectionKind::getReadOnly(),
1166                       EntrySize, "");
1167   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1168   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1169
1170   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1171
1172   if (NeedsSymtabShndx) {
1173     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1174       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1175                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1176     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1177     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1178   }
1179
1180   const MCSectionELF *StrtabSection;
1181   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1182                                     SectionKind::getReadOnly());
1183   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1184   StrtabSD.setAlignment(1);
1185
1186   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1187
1188   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
1189   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1190   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
1191
1192   // Symbol table
1193   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1194   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1195   if (NeedsSymtabShndx) {
1196     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1197   }
1198   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1199
1200   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1201   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1202
1203   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1204
1205   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1206   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1207          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1208     const MCSectionELF &Section =
1209       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1210     Sections.push_back(&Section);
1211   }
1212   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
1213
1214   // Section header string table.
1215   //
1216   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1217   // section 0.
1218   uint64_t Index = 1;
1219   F->getContents().push_back('\x00');
1220
1221   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
1222     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
1223
1224     StringRef Name = Section.getSectionName();
1225     if (I != 0) {
1226       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
1227       if (PreviousName.endswith(Name)) {
1228         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
1229         continue;
1230       }
1231     }
1232     // Remember the index into the string table so we can write it
1233     // into the sh_name field of the section header table.
1234     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1235
1236     Index += Name.size() + 1;
1237     F->getContents().append(Name.begin(), Name.end());
1238     F->getContents().push_back('\x00');
1239   }
1240 }
1241
1242 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
1243                                             MCAsmLayout &Layout,
1244                                             GroupMapTy &GroupMap,
1245                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
1246                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1247                                             const RelMapTy &RelMap) {
1248   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
1249   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1250   if (Asm.getNoExecStack()) {
1251     const MCSectionELF *GnuStackSection =
1252       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1253                         SectionKind::getReadOnly());
1254     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
1255   }
1256
1257   // Build the groups
1258   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1259        it != ie; ++it) {
1260     const MCSectionELF &Section =
1261       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1262     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1263       continue;
1264
1265     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1266     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1267     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1268     if (!Group) {
1269       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
1270       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1271       Data.setAlignment(4);
1272       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1273       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1274     }
1275     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1276   }
1277
1278   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1279
1280   // Add sections to the groups
1281   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1282        it != ie; ++it) {
1283     const MCSectionELF &Section =
1284       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1285     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1286       continue;
1287     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1288     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1289     // FIXME: we could use the previous fragment
1290     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1291     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1292     String32(*F, Index);
1293   }
1294 }
1295
1296 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1297                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1298                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1299                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1300                                    uint64_t Alignment,
1301                                    const MCSectionELF &Section) {
1302   uint64_t sh_link = 0;
1303   uint64_t sh_info = 0;
1304
1305   switch(Section.getType()) {
1306   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1307     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1308     sh_info = 0;
1309     break;
1310
1311   case ELF::SHT_REL:
1312   case ELF::SHT_RELA: {
1313     const MCSectionELF *SymtabSection;
1314     const MCSectionELF *InfoSection;
1315     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1316                                                    0,
1317                                                    SectionKind::getReadOnly());
1318     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1319     assert(sh_link && ".symtab not found");
1320
1321     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1322     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1323     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1324     StringRef GroupName =
1325         Section.getGroup() ? Section.getGroup()->getName() : "";
1326
1327     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName, ELF::SHT_PROGBITS,
1328                                                  0, SectionKind::getReadOnly(),
1329                                                  0, GroupName);
1330     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1331     break;
1332   }
1333
1334   case ELF::SHT_SYMTAB:
1335   case ELF::SHT_DYNSYM:
1336     sh_link = StringTableIndex;
1337     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1338     break;
1339
1340   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1341     sh_link = SymbolTableIndex;
1342     break;
1343
1344   case ELF::SHT_PROGBITS:
1345   case ELF::SHT_STRTAB:
1346   case ELF::SHT_NOBITS:
1347   case ELF::SHT_NOTE:
1348   case ELF::SHT_NULL:
1349   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1350   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1351   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1352   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1353   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1354   case ELF::SHT_MIPS_REGINFO:
1355   case ELF::SHT_MIPS_OPTIONS:
1356     // Nothing to do.
1357     break;
1358
1359   case ELF::SHT_GROUP:
1360     sh_link = SymbolTableIndex;
1361     sh_info = GroupSymbolIndex;
1362     break;
1363
1364   default:
1365     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1366     break;
1367   }
1368
1369   if (TargetObjectWriter->getEMachine() == ELF::EM_ARM &&
1370       Section.getType() == ELF::SHT_ARM_EXIDX) {
1371     StringRef SecName(Section.getSectionName());
1372     if (SecName == ".ARM.exidx") {
1373       sh_link = SectionIndexMap.lookup(
1374         Asm.getContext().getELFSection(".text",
1375                                        ELF::SHT_PROGBITS,
1376                                        ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC,
1377                                        SectionKind::getText()));
1378     } else if (SecName.startswith(".ARM.exidx")) {
1379       StringRef GroupName =
1380           Section.getGroup() ? Section.getGroup()->getName() : "";
1381       sh_link = SectionIndexMap.lookup(Asm.getContext().getELFSection(
1382           SecName.substr(sizeof(".ARM.exidx") - 1), ELF::SHT_PROGBITS,
1383           ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC, SectionKind::getText(), 0,
1384           GroupName));
1385     }
1386   }
1387
1388   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1389                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1390                    Alignment, Section.getEntrySize());
1391 }
1392
1393 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1394   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1395     !SD.getSection().isVirtualSection();
1396 }
1397
1398 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1399   uint64_t Ret = 0;
1400   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1401        ++i) {
1402     const MCFragment &F = *i;
1403     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1404     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1405   }
1406   return Ret;
1407 }
1408
1409 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1410                                              const MCSectionData &SD) {
1411   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1412     return DataSectionSize(SD);
1413   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1414 }
1415
1416 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1417                                                 const MCSectionData &SD) {
1418   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1419     return DataSectionSize(SD);
1420   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1421 }
1422
1423 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1424                                            const MCAsmLayout &Layout,
1425                                            const MCSectionELF &Section) {
1426   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1427
1428   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
1429   WriteZeros(Padding);
1430
1431   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1432     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1433          ++i) {
1434       const MCFragment &F = *i;
1435       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1436       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents());
1437     }
1438   } else {
1439     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1440   }
1441 }
1442
1443 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1444                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1445                                          const MCAsmLayout &Layout,
1446                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1447                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1448   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1449
1450   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1451   Sections.resize(NumSections - 1);
1452
1453   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1454          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1455     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1456     Sections[p.second - 1] = p.first;
1457   }
1458
1459   // Null section first.
1460   uint64_t FirstSectionSize =
1461     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1462   uint32_t FirstSectionLink =
1463     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1464   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1465
1466   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1467     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1468     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1469     uint32_t GroupSymbolIndex;
1470     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1471       GroupSymbolIndex = 0;
1472     else
1473       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1474                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1475
1476     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1477
1478     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1479                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1480                  SD.getAlignment(), Section);
1481   }
1482 }
1483
1484 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1485                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1486   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1487          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1488     const MCSectionELF &Section =
1489       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1490     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1491       Sections.push_back(&Section);
1492   }
1493
1494   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1495          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1496     const MCSectionELF &Section =
1497       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1498     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1499         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1500         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1501       Sections.push_back(&Section);
1502   }
1503
1504   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1505          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1506     const MCSectionELF &Section =
1507       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1508     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1509         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1510       Sections.push_back(&Section);
1511   }
1512 }
1513
1514 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1515                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1516   GroupMapTy GroupMap;
1517   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1518   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1519
1520   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1521
1522   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1523   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1524
1525   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1526   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1527                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1528   const unsigned AllSections = Asm.size();
1529   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1530
1531   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1532
1533   // Compute symbol table information.
1534   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1535
1536
1537   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1538
1539   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1540                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1541                          SectionIndexMap,
1542                          RelMap);
1543
1544   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1545   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1546                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1547   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1548
1549   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1550   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1551   unsigned NumSections = Sections.size();
1552   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1553   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1554     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1555     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1556
1557     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1558
1559     // Remember the offset into the file for this section.
1560     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1561
1562     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1563     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1564   }
1565
1566   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1567
1568   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1569
1570   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1571     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1572   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1573
1574   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1575     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1576     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1577
1578     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1579
1580     // Remember the offset into the file for this section.
1581     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1582
1583     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1584     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1585   }
1586
1587   // Write out the ELF header ...
1588   WriteHeader(Asm, SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1589
1590   // ... then the regular sections ...
1591   // + because of .shstrtab
1592   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1593     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1594
1595   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
1596   WriteZeros(Padding);
1597
1598   // ... then the section header table ...
1599   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1600                      SectionOffsetMap);
1601
1602   // ... and then the remaining sections ...
1603   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1604     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1605 }
1606
1607 bool
1608 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1609                                                       const MCSymbolData &DataA,
1610                                                       const MCFragment &FB,
1611                                                       bool InSet,
1612                                                       bool IsPCRel) const {
1613   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1614     return false;
1615   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1616                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1617 }
1618
1619 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1620                                             raw_ostream &OS,
1621                                             bool IsLittleEndian) {
1622   return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
1623 }