lib/Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- PPCELFObjectWriter.cpp - PPC 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/PPCMCTargetDesc.h"
  11 #include "MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  12 #include "MCTargetDesc/PPCMCExpr.h"
  13 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  14 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  15 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  16 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  17 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  18 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  19
  20 using namespace llvm;
  21
  22 namespace {
  23   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  24   public:
  25     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  26
  27   protected:
  28     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  29                           bool IsPCRel) const override;
  30
  31     bool needsRelocateWithSymbol(const MCSymbol &Sym,
  32                                  unsigned Type) const override;
  33   };
  34 }
  35
  36 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  37   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  38                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  39                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  40
  41 static MCSymbolRefExpr::VariantKind getAccessVariant(const MCValue &Target,
  42                                                      const MCFixup &Fixup) {
  43   const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
  44
  45   if (Expr->getKind() != MCExpr::Target)
  46     return Target.getAccessVariant();
  47
  48   switch (cast<PPCMCExpr>(Expr)->getKind()) {
  49   case PPCMCExpr::VK_PPC_None:
  50     return MCSymbolRefExpr::VK_None;
  51   case PPCMCExpr::VK_PPC_LO:
  52     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO;
  53   case PPCMCExpr::VK_PPC_HI:
  54     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI;
  55   case PPCMCExpr::VK_PPC_HA:
  56     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA;
  57   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHERA:
  58     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA;
  59   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHER:
  60     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER;
  61   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHEST:
  62     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST;
  63   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
  64     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA;
  65   }
  66   llvm_unreachable("unknown PPCMCExpr kind");
  67 }
  68
  69 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
  70                                           const MCFixup &Fixup,
  71                                           bool IsPCRel) const {
  72   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = getAccessVariant(Target, Fixup);
  73
  74   // determine the type of the relocation
  75   unsigned Type;
  76   if (IsPCRel) {
  77     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  78     default:
  79       llvm_unreachable("Unimplemented");
  80     case PPC::fixup_ppc_br24:
  81     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  82       switch (Modifier) {
  83       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
  84       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  85         Type = ELF::R_PPC_REL24;
  86         break;
  87       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  88         Type = ELF::R_PPC_PLTREL24;
  89         break;
  90       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LOCAL:
  91         Type = ELF::R_PPC_LOCAL24PC;
  92         break;
  93       }
  94       break;
  95     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
  96     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
  97       Type = ELF::R_PPC_REL14;
  98       break;
  99     case PPC::fixup_ppc_half16:
 100       switch (Modifier) {
 101       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 102       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 103         Type = ELF::R_PPC_REL16;
 104         break;
 105       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 106         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
 107         break;
 108       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 109         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
 110         break;
 111       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 112         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
 113         break;
 114       }
 115       break;
 116     case FK_Data_4:
 117     case FK_PCRel_4:
 118       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 119       break;
 120     case FK_Data_8:
 121     case FK_PCRel_8:
 122       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 123       break;
 124     }
 125   } else {
 126     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 127       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 128     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 129       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 130       break;
 131     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 132       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 133       break;
 134     case PPC::fixup_ppc_half16:
 135       switch (Modifier) {
 136       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 137       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 138         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 139         break;
 140       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 141         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 142         break;
 143       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 144         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 145         break;
 146       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 147         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 148         break;
 149       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 150         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 151         break;
 152       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 153         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 154         break;
 155       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 156         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 157         break;
 158       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 159         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 160         break;
 161       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 162         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 163         break;
 164       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 165         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 166         break;
 167       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 168         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 169         break;
 170       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 171         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 172         break;
 173       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 174         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 175         break;
 176       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 177         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 178         break;
 179       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 180         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 181         break;
 182       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 183         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 184         break;
 185       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 186         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 187         break;
 188       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 189         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 190         break;
 191       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 192         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 193         break;
 194       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 195         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 196         break;
 197       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 198         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 199         break;
 200       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 201         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 202         break;
 203       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 204         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 205         break;
 206       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 207         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 208         break;
 209       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 210         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 211         break;
 212       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 213         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 214         break;
 215       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 216         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 217         break;
 218       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 219         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 220         break;
 221       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 222         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 223         break;
 224       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 225         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 226         break;
 227       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 228         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 229         break;
 230       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 231         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 232         break;
 233       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 234         if (is64Bit())
 235           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 236         else
 237           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSGD16;
 238         break;
 239       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 240         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 241         break;
 242       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 243         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 244         break;
 245       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 246         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 247         break;
 248       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 249         if (is64Bit())
 250           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 251         else
 252           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSLD16;
 253         break;
 254       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 255         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 256         break;
 257       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 258         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 259         break;
 260       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 261         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 262         break;
 263       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 264         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 265            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 266         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 267         break;
 268       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 269         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 270            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 271         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 272         break;
 273       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 274         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 275         break;
 276       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 277         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 278            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 279         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 280         break;
 281       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 282         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 283            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 284         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 285         break;
 286       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 287         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 288         break;
 289       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 290         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 291         break;
 292       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 293         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 294         break;
 295       }
 296       break;
 297     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 298       switch (Modifier) {
 299       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 300       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 301         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 302         break;
 303       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 304         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 305         break;
 306       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 307         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 308         break;
 309       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 310         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 311         break;
 312       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 313         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 314         break;
 315       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 316         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 317         break;
 318       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 319         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 320         break;
 321       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 322         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 323         break;
 324       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 325         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 326         break;
 327       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 328         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 329         break;
 330       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 331         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 332         break;
 333       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 334         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 335         break;
 336       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 337         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 338         break;
 339       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 340         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 341         break;
 342       }
 343       break;
 344     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 345       switch (Modifier) {
 346       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 347       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 348         if (is64Bit())
 349           Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 350         else
 351           Type = ELF::R_PPC_TLSGD;
 352         break;
 353       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 354         if (is64Bit())
 355           Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 356         else
 357           Type = ELF::R_PPC_TLSLD;
 358         break;
 359       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 360         if (is64Bit())
 361           Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 362         else
 363           Type = ELF::R_PPC_TLS;
 364         break;
 365       }
 366       break;
 367     case FK_Data_8:
 368       switch (Modifier) {
 369       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 370       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 371         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 372         break;
 373       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 374         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 375         break;
 376       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 377         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 378         break;
 379       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 380         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 381         break;
 382       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 383         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 384         break;
 385       }
 386       break;
 387     case FK_Data_4:
 388       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 389       break;
 390     case FK_Data_2:
 391       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 392       break;
 393     }
 394   }
 395   return Type;
 396 }
 397
 398 bool PPCELFObjectWriter::needsRelocateWithSymbol(const MCSymbol &Sym,
 399                                                  unsigned Type) const {
 400   switch (Type) {
 401     default:
 402       return false;
 403
 404     case ELF::R_PPC_REL24:
 405       // If the target symbol has a local entry point, we must keep the
 406       // target symbol to preserve that information for the linker.
 407       // The "other" values are stored in the last 6 bits of the second byte.
 408       // The traditional defines for STO values assume the full byte and thus
 409       // the shift to pack it.
 410       unsigned Other = MCELF::getOther(Sym.getData()) << 2;
 411       return (Other & ELF::STO_PPC64_LOCAL_MASK) != 0;
 412   }
 413 }
 414
 415 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_pwrite_stream &OS,
 416                                                bool Is64Bit,
 417                                                bool IsLittleEndian,
 418                                                uint8_t OSABI) {
 419   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 420   return createELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
 421 }