lib/Target/ARM/MCTargetDesc/ARMELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- ARMELFObjectWriter.cpp - ARM ELF 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 #include "MCTargetDesc/ARMFixupKinds.h"
  11 #include "MCTargetDesc/ARMMCTargetDesc.h"
  12 #include "llvm/Support/Debug.h"
  13 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  14 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  15 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  16 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  17 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  18 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  19 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  20
  21 using namespace llvm;
  22
  23 namespace {
  24   class ARMELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  25     enum { DefaultEABIVersion = 0x05000000U };
  26     unsigned GetRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  27                                const MCFixup &Fixup,
  28                                bool IsPCRel) const;
  29
  30
  31   public:
  32     ARMELFObjectWriter(uint8_t OSABI);
  33
  34     virtual ~ARMELFObjectWriter();
  35
  36     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  37                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
  38                                   int64_t Addend) const;
  39     virtual unsigned getEFlags() const;
  40     virtual const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  41                                    const MCValue &Target,
  42                                    const MCFragment &F,
  43                                    const MCFixup &Fixup,
  44                                    bool IsPCRel) const;
  45   };
  46 }
  47
  48 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(uint8_t OSABI)
  49   : MCELFObjectTargetWriter(/*Is64Bit*/ false, OSABI,
  50                             ELF::EM_ARM,
  51                             /*HasRelocationAddend*/ false) {}
  52
  53 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter() {}
  54
  55 // FIXME: get the real EABI Version from the Triple.
  56 unsigned ARMELFObjectWriter::getEFlags() const {
  57   return ELF::EF_ARM_EABIMASK & DefaultEABIVersion;
  58 }
  59
  60 // In ARM, _MergedGlobals and other most symbols get emitted directly.
  61 // I.e. not as an offset to a section symbol.
  62 // This code is an approximation of what ARM/gcc does.
  63
  64 STATISTIC(PCRelCount, "Total number of PIC Relocations");
  65 STATISTIC(NonPCRelCount, "Total number of non-PIC relocations");
  66
  67 const MCSymbol *ARMELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  68                                                    const MCValue &Target,
  69                                                    const MCFragment &F,
  70                                                    const MCFixup &Fixup,
  71                                                    bool IsPCRel) const {
  72   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
  73   bool EmitThisSym = false;
  74
  75   const MCSectionELF &Section =
  76     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
  77   bool InNormalSection = true;
  78   unsigned RelocType = 0;
  79   RelocType = GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
  80
  81   DEBUG(
  82       const MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
  83       MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind2;
  84       Kind2 = Target.getSymB() ?  Target.getSymB()->getKind() :
  85         MCSymbolRefExpr::VK_None;
  86       dbgs() << "considering symbol "
  87         << Section.getSectionName() << "/"
  88         << Symbol.getName() << "/"
  89         << " Rel:" << (unsigned)RelocType
  90         << " Kind: " << (int)Kind << "/" << (int)Kind2
  91         << " Tmp:"
  92         << Symbol.isAbsolute() << "/" << Symbol.isDefined() << "/"
  93         << Symbol.isVariable() << "/" << Symbol.isTemporary()
  94         << " Counts:" << PCRelCount << "/" << NonPCRelCount << "\n");
  95
  96   if (IsPCRel) { ++PCRelCount;
  97     switch (RelocType) {
  98     default:
  99       // Most relocation types are emitted as explicit symbols
 100       InNormalSection =
 101         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 102         .Case(".data.rel.ro.local", false)
 103         .Case(".data.rel", false)
 104         .Case(".bss", false)
 105         .Default(true);
 106       EmitThisSym = true;
 107       break;
 108     case ELF::R_ARM_ABS32:
 109       // But things get strange with R_ARM_ABS32
 110       // In this case, most things that go in .rodata show up
 111       // as section relative relocations
 112       InNormalSection =
 113         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 114         .Case(".data.rel.ro.local", false)
 115         .Case(".data.rel", false)
 116         .Case(".rodata", false)
 117         .Case(".bss", false)
 118         .Default(true);
 119       EmitThisSym = false;
 120       break;
 121     }
 122   } else {
 123     NonPCRelCount++;
 124     InNormalSection =
 125       StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
 126       .Case(".data.rel.ro.local", false)
 127       .Case(".rodata", false)
 128       .Case(".data.rel", false)
 129       .Case(".bss", false)
 130       .Default(true);
 131
 132     switch (RelocType) {
 133     default: EmitThisSym = true; break;
 134     case ELF::R_ARM_ABS32: EmitThisSym = false; break;
 135     }
 136   }
 137
 138   if (EmitThisSym)
 139     return &Symbol;
 140   if (! Symbol.isTemporary() && InNormalSection) {
 141     return &Symbol;
 142   }
 143   return NULL;
 144 }
 145
 146 // Need to examine the Fixup when determining whether to
 147 // emit the relocation as an explicit symbol or as a section relative
 148 // offset
 149 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 150                                           const MCFixup &Fixup,
 151                                           bool IsPCRel,
 152                                           bool IsRelocWithSymbol,
 153                                           int64_t Addend) const {
 154   return GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 155 }
 156
 157 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocTypeInner(const MCValue &Target,
 158                                                const MCFixup &Fixup,
 159                                                bool IsPCRel) const  {
 160   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 161     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 162
 163   unsigned Type = 0;
 164   if (IsPCRel) {
 165     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 166     default: llvm_unreachable("Unimplemented");
 167     case FK_Data_4:
 168       switch (Modifier) {
 169       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 170       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 171         Type = ELF::R_ARM_REL32;
 172         break;
 173       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
 174         llvm_unreachable("unimplemented");
 175       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
 176         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
 177         break;
 178       }
 179       break;
 180     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
 181       switch (Modifier) {
 182       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
 183         Type = ELF::R_ARM_PLT32;
 184         break;
 185       default:
 186         Type = ELF::R_ARM_CALL;
 187         break;
 188       }
 189       break;
 190     case ARM::fixup_arm_condbranch:
 191       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
 192       break;
 193     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
 194     case ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel:
 195       Type = ELF::R_ARM_MOVT_PREL;
 196       break;
 197     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
 198     case ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel:
 199       Type = ELF::R_ARM_MOVW_PREL_NC;
 200       break;
 201     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
 202     case ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel:
 203       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_PREL;
 204       break;
 205     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
 206     case ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel:
 207       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_PREL_NC;
 208       break;
 209     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
 210     case ARM::fixup_arm_thumb_blx:
 211       Type = ELF::R_ARM_THM_CALL;
 212       break;
 213     }
 214   } else {
 215     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 216     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 217     case FK_Data_4:
 218       switch (Modifier) {
 219       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 220       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
 221         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL;
 222         break;
 223       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
 224         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32;
 225         break;
 226       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
 227         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32;
 228         break;
 229       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
 230         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
 231         break;
 232       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 233         Type = ELF::R_ARM_ABS32;
 234         break;
 235       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
 236         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32;
 237         break;
 238       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TARGET1:
 239         Type = ELF::R_ARM_TARGET1;
 240         break;
 241       }
 242       break;
 243     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
 244     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
 245     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
 246     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
 247     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
 248     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
 249     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
 250       llvm_unreachable("Unimplemented");
 251     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
 252       Type = ELF::R_ARM_CALL;
 253       break;
 254     case ARM::fixup_arm_condbranch:
 255       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
 256       break;
 257     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
 258       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS;
 259       break;
 260     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
 261       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC;
 262       break;
 263     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
 264       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_ABS;
 265       break;
 266     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
 267       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC;
 268       break;
 269     }
 270   }
 271
 272   return Type;
 273 }
 274
 275 MCObjectWriter *llvm::createARMELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 276                                                uint8_t OSABI) {
 277   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new ARMELFObjectWriter(OSABI);
 278   return createELFObjectWriter(MOTW, OS,  /*IsLittleEndian=*/true);
 279 }