lib/MC/WinCOFFObjectWriter.cpp

   1 //===-- llvm/MC/WinCOFFObjectWriter.cpp -------------------------*- C++ -*-===//
   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 contains an implementation of a Win32 COFF object file writer.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "WinCOFFObjectWriter"
  15
  16 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  17 #include "llvm/MC/MCSection.h"
  18 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  19 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  20 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  21 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  23 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  24 #include "llvm/MC/MCSectionCOFF.h"
  25
  26 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  28 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
  29
  30 #include "llvm/Support/COFF.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33
  34 #include <cstdio>
  35
  36 using namespace llvm;
  37
  38 namespace {
  39 typedef llvm::SmallString<COFF::NameSize> name;
  40
  41 enum AuxiliaryType {
  42   ATFunctionDefinition,
  43   ATbfAndefSymbol,
  44   ATWeakExternal,
  45   ATFile,
  46   ATSectionDefinition
  47 };
  48
  49 struct AuxSymbol {
  50   AuxiliaryType   AuxType;
  51   COFF::Auxiliary Aux;
  52 };
  53
  54 class COFFSymbol {
  55 public:
  56   COFF::symbol Data;
  57
  58   typedef llvm::SmallVector<AuxSymbol, 1> AuxiliarySymbols;
  59
  60   name             Name;
  61   size_t           Index;
  62   AuxiliarySymbols Aux;
  63   COFFSymbol      *Other;
  64
  65   MCSymbolData const *MCData;
  66
  67   COFFSymbol(llvm::StringRef name, size_t index);
  68   size_t size() const;
  69   void set_name_offset(uint32_t Offset);
  70 };
  71
  72 // This class contains staging data for a COFF relocation entry.
  73 struct COFFRelocation {
  74   COFF::relocation Data;
  75   COFFSymbol          *Symb;
  76
  77   COFFRelocation() : Symb(NULL) {}
  78   static size_t size() { return COFF::RelocationSize; }
  79 };
  80
  81 typedef std::vector<COFFRelocation> relocations;
  82
  83 class COFFSection {
  84 public:
  85   COFF::section Header;
  86
  87   std::string          Name;
  88   size_t               Number;
  89   MCSectionData const *MCData;
  90   COFFSymbol              *Symb;
  91   relocations          Relocations;
  92
  93   COFFSection(llvm::StringRef name, size_t Index);
  94   static size_t size();
  95 };
  96
  97 // This class holds the COFF string table.
  98 class StringTable {
  99   typedef llvm::StringMap<size_t> map;
 100   map Map;
 101
 102   void update_length();
 103 public:
 104   std::vector<char> Data;
 105
 106   StringTable();
 107   size_t size() const;
 108   size_t insert(llvm::StringRef String);
 109 };
 110
 111 class WinCOFFObjectWriter : public MCObjectWriter {
 112 public:
 113
 114   typedef std::vector<COFFSymbol*>  symbols;
 115   typedef std::vector<COFFSection*> sections;
 116
 117   typedef StringMap<COFFSymbol *>  name_symbol_map;
 118   typedef StringMap<COFFSection *> name_section_map;
 119
 120   typedef DenseMap<MCSymbolData const *, COFFSymbol *>   symbol_map;
 121   typedef DenseMap<MCSectionData const *, COFFSection *> section_map;
 122
 123   // Root level file contents.
 124   COFF::header Header;
 125   sections     Sections;
 126   symbols      Symbols;
 127   StringTable  Strings;
 128
 129   // Maps used during object file creation.
 130   section_map SectionMap;
 131   symbol_map  SymbolMap;
 132
 133   WinCOFFObjectWriter(raw_ostream &OS);
 134
 135   COFFSymbol *createSymbol(llvm::StringRef Name);
 136   COFFSection *createSection(llvm::StringRef Name);
 137
 138   void InitCOFFEntity(COFFSymbol &Symbol);
 139   void InitCOFFEntity(COFFSection &Section);
 140
 141   template <typename object_t, typename list_t>
 142   object_t *createCOFFEntity(llvm::StringRef Name, list_t &List);
 143
 144   void DefineSection(MCSectionData const &SectionData);
 145   void DefineSymbol(MCSymbolData const &SymbolData, MCAssembler &Assembler);
 146
 147   bool ExportSection(COFFSection *S);
 148   bool ExportSymbol(MCSymbolData const &SymbolData, MCAssembler &Asm);
 149
 150   // Entity writing methods.
 151
 152   void WriteFileHeader(const COFF::header &Header);
 153   void WriteSymbol(const COFFSymbol *S);
 154   void WriteAuxiliarySymbols(const COFFSymbol::AuxiliarySymbols &S);
 155   void WriteSectionHeader(const COFF::section &S);
 156   void WriteRelocation(const COFF::relocation &R);
 157
 158   // MCObjectWriter interface implementation.
 159
 160   void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
 161
 162   void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 163                         const MCAsmLayout &Layout,
 164                         const MCFragment *Fragment,
 165                         const MCFixup &Fixup,
 166                         MCValue Target,
 167                         uint64_t &FixedValue);
 168
 169   void WriteObject(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 170 };
 171 }
 172
 173 static inline void write_uint32_le(void *Data, uint32_t const &Value) {
 174   uint8_t *Ptr = reinterpret_cast<uint8_t *>(Data);
 175   Ptr[0] = (Value & 0x000000FF) >>  0;
 176   Ptr[1] = (Value & 0x0000FF00) >>  8;
 177   Ptr[2] = (Value & 0x00FF0000) >> 16;
 178   Ptr[3] = (Value & 0xFF000000) >> 24;
 179 }
 180
 181 static inline void write_uint16_le(void *Data, uint16_t const &Value) {
 182   uint8_t *Ptr = reinterpret_cast<uint8_t *>(Data);
 183   Ptr[0] = (Value & 0x00FF) >> 0;
 184   Ptr[1] = (Value & 0xFF00) >> 8;
 185 }
 186
 187 static inline void write_uint8_le(void *Data, uint8_t const &Value) {
 188   uint8_t *Ptr = reinterpret_cast<uint8_t *>(Data);
 189   Ptr[0] = (Value & 0xFF) >> 0;
 190 }
 191
 192 //------------------------------------------------------------------------------
 193 // Symbol class implementation
 194
 195 COFFSymbol::COFFSymbol(llvm::StringRef name, size_t index)
 196       : Name(name.begin(), name.end()), Index(-1)
 197       , Other(NULL), MCData(NULL) {
 198   memset(&Data, 0, sizeof(Data));
 199 }
 200
 201 size_t COFFSymbol::size() const {
 202   return COFF::SymbolSize + (Data.NumberOfAuxSymbols * COFF::SymbolSize);
 203 }
 204
 205 // In the case that the name does not fit within 8 bytes, the offset
 206 // into the string table is stored in the last 4 bytes instead, leaving
 207 // the first 4 bytes as 0.
 208 void COFFSymbol::set_name_offset(uint32_t Offset) {
 209   write_uint32_le(Data.Name + 0, 0);
 210   write_uint32_le(Data.Name + 4, Offset);
 211 }
 212
 213 //------------------------------------------------------------------------------
 214 // Section class implementation
 215
 216 COFFSection::COFFSection(llvm::StringRef name, size_t Index)
 217        : Name(name), Number(Index + 1)
 218        , MCData(NULL), Symb(NULL) {
 219   memset(&Header, 0, sizeof(Header));
 220 }
 221
 222 size_t COFFSection::size() {
 223   return COFF::SectionSize;
 224 }
 225
 226 //------------------------------------------------------------------------------
 227 // StringTable class implementation
 228
 229 /// Write the length of the string table into Data.
 230 /// The length of the string table includes uint32 length header.
 231 void StringTable::update_length() {
 232   write_uint32_le(&Data.front(), Data.size());
 233 }
 234
 235 StringTable::StringTable() {
 236   // The string table data begins with the length of the entire string table
 237   // including the length header. Allocate space for this header.
 238   Data.resize(4);
 239 }
 240
 241 size_t StringTable::size() const {
 242   return Data.size();
 243 }
 244
 245 /// Add String to the table iff it is not already there.
 246 /// @returns the index into the string table where the string is now located.
 247 size_t StringTable::insert(llvm::StringRef String) {
 248   map::iterator i = Map.find(String);
 249
 250   if (i != Map.end())
 251     return i->second;
 252
 253   size_t Offset = Data.size();
 254
 255   // Insert string data into string table.
 256   Data.insert(Data.end(), String.begin(), String.end());
 257   Data.push_back('\0');
 258
 259   // Put a reference to it in the map.
 260   Map[String] = Offset;
 261
 262   // Update the internal length field.
 263   update_length();
 264
 265   return Offset;
 266 }
 267
 268 //------------------------------------------------------------------------------
 269 // WinCOFFObjectWriter class implementation
 270
 271 WinCOFFObjectWriter::WinCOFFObjectWriter(raw_ostream &OS)
 272                                 : MCObjectWriter(OS, true) {
 273   memset(&Header, 0, sizeof(Header));
 274   // TODO: Move magic constant out to COFF.h
 275   Header.Machine = 0x14C; // x86
 276 }
 277
 278 COFFSymbol *WinCOFFObjectWriter::createSymbol(llvm::StringRef Name) {
 279   return createCOFFEntity<COFFSymbol>(Name, Symbols);
 280 }
 281
 282 COFFSection *WinCOFFObjectWriter::createSection(llvm::StringRef Name) {
 283   return createCOFFEntity<COFFSection>(Name, Sections);
 284 }
 285
 286 /// This function initializes a symbol by entering its name into the string
 287 /// table if it is too long to fit in the symbol table header.
 288 void WinCOFFObjectWriter::InitCOFFEntity(COFFSymbol &S) {
 289   if (S.Name.size() > COFF::NameSize) {
 290     size_t StringTableEntry = Strings.insert(S.Name.c_str());
 291
 292     S.set_name_offset(StringTableEntry);
 293   } else
 294     memcpy(S.Data.Name, S.Name.c_str(), S.Name.size());
 295 }
 296
 297 /// This function initializes a section by entering its name into the string
 298 /// table if it is too long to fit in the section table header.
 299 void WinCOFFObjectWriter::InitCOFFEntity(COFFSection &S) {
 300   if (S.Name.size() > COFF::NameSize) {
 301     size_t StringTableEntry = Strings.insert(S.Name.c_str());
 302
 303     // FIXME: Why is this number 999999? This number is never mentioned in the
 304     // spec. I'm assuming this is due to the printed value needing to fit into
 305     // the S.Header.Name field. In which case why not 9999999 (7 9's instead of
 306     // 6)? The spec does not state if this entry should be null terminated in
 307     // this case, and thus this seems to be the best way to do it. I think I
 308     // just solved my own FIXME...
 309     if (StringTableEntry > 999999)
 310       report_fatal_error("COFF string table is greater than 999999 bytes.");
 311
 312     sprintf(S.Header.Name, "/%d", StringTableEntry);
 313   } else
 314     memcpy(S.Header.Name, S.Name.c_str(), S.Name.size());
 315 }
 316
 317 /// A template used to lookup or create a symbol/section, and initialize it if
 318 /// needed.
 319 template <typename object_t, typename list_t>
 320 object_t *WinCOFFObjectWriter::createCOFFEntity(llvm::StringRef Name,
 321                                                 list_t &List) {
 322   object_t *Object = new object_t(Name, List.size());
 323
 324   InitCOFFEntity(*Object);
 325
 326   List.push_back(Object);
 327
 328   return Object;
 329 }
 330
 331 /// This function takes a section data object from the assembler
 332 /// and creates the associated COFF section staging object.
 333 void WinCOFFObjectWriter::DefineSection(MCSectionData const &SectionData) {
 334   // FIXME: Not sure how to verify this (at least in a debug build).
 335   MCSectionCOFF const &Sec =
 336     static_cast<MCSectionCOFF const &>(SectionData.getSection());
 337
 338   COFFSection *coff_section = createSection(Sec.getSectionName());
 339   COFFSymbol  *coff_symbol = createSymbol(Sec.getSectionName());
 340
 341   coff_section->Symb = coff_symbol;
 342   coff_symbol->Data.StorageClass = COFF::IMAGE_SYM_CLASS_STATIC;
 343   coff_symbol->Data.SectionNumber = coff_section->Number;
 344
 345   // In this case the auxiliary symbol is a Section Definition.
 346   coff_symbol->Aux.resize(1);
 347   memset(&coff_symbol->Aux[0], 0, sizeof(coff_symbol->Aux[0]));
 348   coff_symbol->Aux[0].AuxType = ATSectionDefinition;
 349   coff_symbol->Aux[0].Aux.SectionDefinition.Number = coff_section->Number;
 350   coff_symbol->Aux[0].Aux.SectionDefinition.Selection = Sec.getSelection();
 351
 352   coff_section->Header.Characteristics = Sec.getCharacteristics();
 353
 354   uint32_t &Characteristics = coff_section->Header.Characteristics;
 355   switch (SectionData.getAlignment()) {
 356   case 1:    Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_1BYTES;    break;
 357   case 2:    Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_2BYTES;    break;
 358   case 4:    Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_4BYTES;    break;
 359   case 8:    Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_8BYTES;    break;
 360   case 16:   Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_16BYTES;   break;
 361   case 32:   Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_32BYTES;   break;
 362   case 64:   Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_64BYTES;   break;
 363   case 128:  Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_128BYTES;  break;
 364   case 256:  Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_256BYTES;  break;
 365   case 512:  Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_512BYTES;  break;
 366   case 1024: Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_1024BYTES; break;
 367   case 2048: Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_2048BYTES; break;
 368   case 4096: Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_4096BYTES; break;
 369   case 8192: Characteristics |= COFF::IMAGE_SCN_ALIGN_8192BYTES; break;
 370   default:
 371     llvm_unreachable("unsupported section alignment");
 372   }
 373
 374   // Bind internal COFF section to MC section.
 375   coff_section->MCData = &SectionData;
 376   SectionMap[&SectionData] = coff_section;
 377 }
 378
 379 /// This function takes a section data object from the assembler
 380 /// and creates the associated COFF symbol staging object.
 381 void WinCOFFObjectWriter::DefineSymbol(MCSymbolData const &SymbolData,
 382                                         MCAssembler &Assembler) {
 383   COFFSymbol *coff_symbol = createSymbol(SymbolData.getSymbol().getName());
 384
 385   coff_symbol->Data.Type         = (SymbolData.getFlags() & 0x0000FFFF) >>  0;
 386   coff_symbol->Data.StorageClass = (SymbolData.getFlags() & 0x00FF0000) >> 16;
 387
 388   // If no storage class was specified in the streamer, define it here.
 389   if (coff_symbol->Data.StorageClass == 0) {
 390     bool external = SymbolData.isExternal() || (SymbolData.Fragment == NULL);
 391
 392     coff_symbol->Data.StorageClass =
 393       external ? COFF::IMAGE_SYM_CLASS_EXTERNAL : COFF::IMAGE_SYM_CLASS_STATIC;
 394   }
 395
 396   if (SymbolData.getFlags() & COFF::SF_WeakReference) {
 397     coff_symbol->Data.StorageClass = COFF::IMAGE_SYM_CLASS_WEAK_EXTERNAL;
 398
 399     const MCExpr *Value = SymbolData.getSymbol().getVariableValue();
 400
 401     // FIXME: This assert message isn't very good.
 402     assert(Value->getKind() == MCExpr::SymbolRef &&
 403            "Value must be a SymbolRef!");
 404
 405     const MCSymbolRefExpr *SymbolRef =
 406       static_cast<const MCSymbolRefExpr *>(Value);
 407
 408     const MCSymbolData &OtherSymbolData =
 409       Assembler.getSymbolData(SymbolRef->getSymbol());
 410
 411     // FIXME: This assert message isn't very good.
 412     assert(SymbolMap.find(&OtherSymbolData) != SymbolMap.end() &&
 413            "OtherSymbolData must be in the symbol map!");
 414
 415     coff_symbol->Other = SymbolMap[&OtherSymbolData];
 416
 417     // Setup the Weak External auxiliary symbol.
 418     coff_symbol->Aux.resize(1);
 419     memset(&coff_symbol->Aux[0], 0, sizeof(coff_symbol->Aux[0]));
 420     coff_symbol->Aux[0].AuxType = ATWeakExternal;
 421     coff_symbol->Aux[0].Aux.WeakExternal.TagIndex = 0;
 422     coff_symbol->Aux[0].Aux.WeakExternal.Characteristics =
 423                                         COFF::IMAGE_WEAK_EXTERN_SEARCH_LIBRARY;
 424   }
 425
 426   // Bind internal COFF symbol to MC symbol.
 427   coff_symbol->MCData = &SymbolData;
 428   SymbolMap[&SymbolData] = coff_symbol;
 429 }
 430
 431 bool WinCOFFObjectWriter::ExportSection(COFFSection *S) {
 432   return (S->Header.Characteristics
 433          & COFF::IMAGE_SCN_CNT_UNINITIALIZED_DATA) == 0;
 434 }
 435
 436 bool WinCOFFObjectWriter::ExportSymbol(MCSymbolData const &SymbolData,
 437                                        MCAssembler &Asm) {
 438   // This doesn't seem to be right. Strings referred to from the .data section
 439   // need symbols so they can be linked to code in the .text section right?
 440
 441   // return Asm.isSymbolLinkerVisible (&SymbolData);
 442
 443   // For now, all symbols are exported, the linker will sort it out for us.
 444   return true;
 445 }
 446
 447 //------------------------------------------------------------------------------
 448 // entity writing methods
 449
 450 void WinCOFFObjectWriter::WriteFileHeader(const COFF::header &Header) {
 451   WriteLE16(Header.Machine);
 452   WriteLE16(Header.NumberOfSections);
 453   WriteLE32(Header.TimeDateStamp);
 454   WriteLE32(Header.PointerToSymbolTable);
 455   WriteLE32(Header.NumberOfSymbols);
 456   WriteLE16(Header.SizeOfOptionalHeader);
 457   WriteLE16(Header.Characteristics);
 458 }
 459
 460 void WinCOFFObjectWriter::WriteSymbol(const COFFSymbol *S) {
 461   WriteBytes(StringRef(S->Data.Name, COFF::NameSize));
 462   WriteLE32(S->Data.Value);
 463   WriteLE16(S->Data.SectionNumber);
 464   WriteLE16(S->Data.Type);
 465   Write8(S->Data.StorageClass);
 466   Write8(S->Data.NumberOfAuxSymbols);
 467   WriteAuxiliarySymbols(S->Aux);
 468 }
 469
 470 void WinCOFFObjectWriter::WriteAuxiliarySymbols(
 471                                         const COFFSymbol::AuxiliarySymbols &S) {
 472   for(COFFSymbol::AuxiliarySymbols::const_iterator i = S.begin(), e = S.end();
 473       i != e; ++i) {
 474     switch(i->AuxType) {
 475     case ATFunctionDefinition:
 476       WriteLE32(i->Aux.FunctionDefinition.TagIndex);
 477       WriteLE32(i->Aux.FunctionDefinition.TotalSize);
 478       WriteLE32(i->Aux.FunctionDefinition.PointerToLinenumber);
 479       WriteLE32(i->Aux.FunctionDefinition.PointerToNextFunction);
 480       WriteZeros(sizeof(i->Aux.FunctionDefinition.unused));
 481       break;
 482     case ATbfAndefSymbol:
 483       WriteZeros(sizeof(i->Aux.bfAndefSymbol.unused1));
 484       WriteLE16(i->Aux.bfAndefSymbol.Linenumber);
 485       WriteZeros(sizeof(i->Aux.bfAndefSymbol.unused2));
 486       WriteLE32(i->Aux.bfAndefSymbol.PointerToNextFunction);
 487       WriteZeros(sizeof(i->Aux.bfAndefSymbol.unused3));
 488       break;
 489     case ATWeakExternal:
 490       WriteLE32(i->Aux.WeakExternal.TagIndex);
 491       WriteLE32(i->Aux.WeakExternal.Characteristics);
 492       WriteZeros(sizeof(i->Aux.WeakExternal.unused));
 493       break;
 494     case ATFile:
 495       WriteBytes(StringRef(reinterpret_cast<const char *>(i->Aux.File.FileName),
 496                  sizeof(i->Aux.File.FileName)));
 497       break;
 498     case ATSectionDefinition:
 499       WriteLE32(i->Aux.SectionDefinition.Length);
 500       WriteLE16(i->Aux.SectionDefinition.NumberOfRelocations);
 501       WriteLE16(i->Aux.SectionDefinition.NumberOfLinenumbers);
 502       WriteLE32(i->Aux.SectionDefinition.CheckSum);
 503       WriteLE16(i->Aux.SectionDefinition.Number);
 504       Write8(i->Aux.SectionDefinition.Selection);
 505       WriteZeros(sizeof(i->Aux.SectionDefinition.unused));
 506       break;
 507     }
 508   }
 509 }
 510
 511 void WinCOFFObjectWriter::WriteSectionHeader(const COFF::section &S) {
 512   WriteBytes(StringRef(S.Name, COFF::NameSize));
 513
 514   WriteLE32(S.VirtualSize);
 515   WriteLE32(S.VirtualAddress);
 516   WriteLE32(S.SizeOfRawData);
 517   WriteLE32(S.PointerToRawData);
 518   WriteLE32(S.PointerToRelocations);
 519   WriteLE32(S.PointerToLineNumbers);
 520   WriteLE16(S.NumberOfRelocations);
 521   WriteLE16(S.NumberOfLineNumbers);
 522   WriteLE32(S.Characteristics);
 523 }
 524
 525 void WinCOFFObjectWriter::WriteRelocation(const COFF::relocation &R) {
 526   WriteLE32(R.VirtualAddress);
 527   WriteLE32(R.SymbolTableIndex);
 528   WriteLE16(R.Type);
 529 }
 530
 531 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 532 // MCObjectWriter interface implementations
 533
 534 void WinCOFFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 535   // "Define" each section & symbol. This creates section & symbol
 536   // entries in the staging area and gives them their final indexes.
 537
 538   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e; i++)
 539     DefineSection(*i);
 540
 541   for (MCAssembler::const_symbol_iterator i = Asm.symbol_begin(),
 542                                           e = Asm.symbol_end(); i != e; i++) {
 543     if (ExportSymbol(*i, Asm))
 544       DefineSymbol(*i, Asm);
 545   }
 546 }
 547
 548 void WinCOFFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 549                                            const MCAsmLayout &Layout,
 550                                            const MCFragment *Fragment,
 551                                            const MCFixup &Fixup,
 552                                            MCValue Target,
 553                                            uint64_t &FixedValue) {
 554   assert(Target.getSymA() != NULL && "Relocation must reference a symbol!");
 555   assert(Target.getSymB() == NULL &&
 556          "Relocation must reference only one symbol!");
 557
 558   MCSectionData const *SectionData = Fragment->getParent();
 559   MCSymbolData const *SymbolData =
 560                               &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 561
 562   assert(SectionMap.find(SectionData) != SectionMap.end() &&
 563          "Section must already have been defined in ExecutePostLayoutBinding!");
 564   assert(SymbolMap.find(SymbolData) != SymbolMap.end() &&
 565          "Symbol must already have been defined in ExecutePostLayoutBinding!");
 566
 567   COFFSection *coff_section = SectionMap[SectionData];
 568   COFFSymbol *coff_symbol = SymbolMap[SymbolData];
 569
 570   FixedValue = Target.getConstant();
 571
 572   COFFRelocation Reloc;
 573
 574   Reloc.Data.VirtualAddress = Layout.getFragmentOffset(Fragment);
 575   Reloc.Symb = coff_symbol;
 576
 577   Reloc.Data.VirtualAddress += Fixup.getOffset();
 578
 579   switch (Fixup.getKind()) {
 580   case FirstTargetFixupKind: // reloc_pcrel_4byte
 581     Reloc.Data.Type = COFF::IMAGE_REL_I386_REL32;
 582     FixedValue += 4;
 583     break;
 584   case FK_Data_4:
 585     Reloc.Data.Type = COFF::IMAGE_REL_I386_DIR32;
 586     break;
 587   default:
 588     llvm_unreachable("unsupported relocation type");
 589   }
 590
 591   coff_section->Relocations.push_back(Reloc);
 592 }
 593
 594 void WinCOFFObjectWriter::WriteObject(const MCAssembler &Asm,
 595                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 596   // Assign symbol and section indexes and offsets.
 597
 598   Header.NumberOfSymbols = 0;
 599
 600   for (symbols::iterator i = Symbols.begin(), e = Symbols.end(); i != e; i++) {
 601     COFFSymbol *coff_symbol = *i;
 602     MCSymbolData const *SymbolData = coff_symbol->MCData;
 603
 604     coff_symbol->Index = Header.NumberOfSymbols++;
 605
 606     // Update section number & offset for symbols that have them.
 607     if ((SymbolData != NULL) && (SymbolData->Fragment != NULL)) {
 608       COFFSection *coff_section = SectionMap[SymbolData->Fragment->getParent()];
 609
 610       coff_symbol->Data.SectionNumber = coff_section->Number;
 611       coff_symbol->Data.Value = Layout.getFragmentOffset(SymbolData->Fragment);
 612     }
 613
 614     // Update auxiliary symbol info.
 615     coff_symbol->Data.NumberOfAuxSymbols = coff_symbol->Aux.size();
 616     Header.NumberOfSymbols += coff_symbol->Data.NumberOfAuxSymbols;
 617   }
 618
 619   // Fixup weak external references.
 620   for (symbols::iterator i = Symbols.begin(), e = Symbols.end(); i != e; i++) {
 621     COFFSymbol *symb = *i;
 622
 623     if (symb->Other != NULL) {
 624       assert(symb->Aux.size() == 1 &&
 625              "Symbol must contain one aux symbol!");
 626       assert(symb->Aux[0].AuxType == ATWeakExternal &&
 627              "Symbol's aux symbol must be a Weak External!");
 628       symb->Aux[0].Aux.WeakExternal.TagIndex = symb->Other->Index;
 629     }
 630   }
 631
 632   // Assign file offsets to COFF object file structures.
 633
 634   unsigned offset = 0;
 635
 636   offset += COFF::HeaderSize;
 637   offset += COFF::SectionSize * Asm.size();
 638
 639   Header.NumberOfSections = Sections.size();
 640
 641   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(),
 642                                    e = Asm.end();
 643                                    i != e; i++) {
 644     COFFSection *Sec = SectionMap[i];
 645
 646     Sec->Header.SizeOfRawData = Layout.getSectionFileSize(i);
 647
 648     if (ExportSection(Sec)) {
 649       Sec->Header.PointerToRawData = offset;
 650
 651       offset += Sec->Header.SizeOfRawData;
 652     }
 653
 654     if (Sec->Relocations.size() > 0) {
 655       Sec->Header.NumberOfRelocations = Sec->Relocations.size();
 656       Sec->Header.PointerToRelocations = offset;
 657
 658       offset += COFF::RelocationSize * Sec->Relocations.size();
 659
 660       for (relocations::iterator cr = Sec->Relocations.begin(),
 661                                  er = Sec->Relocations.end();
 662                                  cr != er; cr++) {
 663         (*cr).Data.SymbolTableIndex = (*cr).Symb->Index;
 664       }
 665     }
 666
 667     assert(Sec->Symb->Aux.size() == 1 && "Section's symbol must have one aux!");
 668     AuxSymbol &Aux = Sec->Symb->Aux[0];
 669     assert(Aux.AuxType == ATSectionDefinition &&
 670            "Section's symbol's aux symbol must be a Section Definition!");
 671     Aux.Aux.SectionDefinition.Length = Sec->Header.SizeOfRawData;
 672     Aux.Aux.SectionDefinition.NumberOfRelocations =
 673                                                 Sec->Header.NumberOfRelocations;
 674     Aux.Aux.SectionDefinition.NumberOfLinenumbers =
 675                                                 Sec->Header.NumberOfLineNumbers;
 676   }
 677
 678   Header.PointerToSymbolTable = offset;
 679
 680   // Write it all to disk...
 681   WriteFileHeader(Header);
 682
 683   {
 684     sections::iterator i, ie;
 685     MCAssembler::const_iterator j, je;
 686
 687     for (i = Sections.begin(), ie = Sections.end(); i != ie; i++)
 688       WriteSectionHeader((*i)->Header);
 689
 690     for (i = Sections.begin(), ie = Sections.end(),
 691          j = Asm.begin(), je = Asm.end();
 692          (i != ie) && (j != je); i++, j++) {
 693       if ((*i)->Header.PointerToRawData != 0) {
 694         assert(OS.tell() == (*i)->Header.PointerToRawData &&
 695                "Section::PointerToRawData is insane!");
 696
 697         Asm.WriteSectionData(j, Layout, this);
 698       }
 699
 700       if ((*i)->Relocations.size() > 0) {
 701         assert(OS.tell() == (*i)->Header.PointerToRelocations &&
 702                "Section::PointerToRelocations is insane!");
 703
 704         for (relocations::const_iterator k = (*i)->Relocations.begin(),
 705                                                ke = (*i)->Relocations.end();
 706                                                k != ke; k++) {
 707           WriteRelocation(k->Data);
 708         }
 709       } else
 710         assert((*i)->Header.PointerToRelocations == 0 &&
 711                "Section::PointerToRelocations is insane!");
 712     }
 713   }
 714
 715   assert(OS.tell() == Header.PointerToSymbolTable &&
 716          "Header::PointerToSymbolTable is insane!");
 717
 718   for (symbols::iterator i = Symbols.begin(), e = Symbols.end(); i != e; i++)
 719     WriteSymbol(*i);
 720
 721   OS.write((char const *)&Strings.Data.front(), Strings.Data.size());
 722 }
 723
 724 //------------------------------------------------------------------------------
 725 // WinCOFFObjectWriter factory function
 726
 727 namespace llvm {
 728   MCObjectWriter *createWinCOFFObjectWriter(raw_ostream &OS) {
 729     return new WinCOFFObjectWriter(OS);
 730   }
 731 }