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/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  16 #include "llvm/MC/MCSymbolELF.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 PPC::fixup_ppc_half16ds: {
 117       raw_ostream &OS = *(new raw_fd_ostream(2, false));
 118       Target.print(OS);
 119       OS << "\n";
 120       report_fatal_error("Invalid PC-relative half16ds relocation");
 121       break;
 122     }
 123     case FK_Data_4:
 124     case FK_PCRel_4:
 125       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 126       break;
 127     case FK_Data_8:
 128     case FK_PCRel_8:
 129       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 130       break;
 131     }
 132   } else {
 133     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 134       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 135     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 136       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 137       break;
 138     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 139       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 140       break;
 141     case PPC::fixup_ppc_half16:
 142       switch (Modifier) {
 143       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 144       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 145         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 146         break;
 147       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 148         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 149         break;
 150       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 151         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 152         break;
 153       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 154         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 155         break;
 156       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 157         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 158         break;
 159       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 160         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 161         break;
 162       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 163         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 164         break;
 165       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 166         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 167         break;
 168       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 169         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 170         break;
 171       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 172         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 173         break;
 174       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 175         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 176         break;
 177       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 178         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 179         break;
 180       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 181         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 182         break;
 183       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 184         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 185         break;
 186       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 187         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 188         break;
 189       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 190         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 191         break;
 192       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 193         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 194         break;
 195       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 196         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 197         break;
 198       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 199         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 200         break;
 201       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 202         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 203         break;
 204       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 205         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 206         break;
 207       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 208         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 209         break;
 210       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 211         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 212         break;
 213       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 214         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 215         break;
 216       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 217         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 218         break;
 219       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 220         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 221         break;
 222       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 223         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 224         break;
 225       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 226         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 227         break;
 228       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 229         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 230         break;
 231       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 232         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 233         break;
 234       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 235         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 236         break;
 237       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 238         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 239         break;
 240       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 241         if (is64Bit())
 242           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 243         else
 244           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSGD16;
 245         break;
 246       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 247         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 248         break;
 249       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 250         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 251         break;
 252       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 253         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 254         break;
 255       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 256         if (is64Bit())
 257           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 258         else
 259           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSLD16;
 260         break;
 261       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 262         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 263         break;
 264       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 265         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 266         break;
 267       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 268         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 269         break;
 270       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 271         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 272            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 273         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 274         break;
 275       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 276         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 277            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 278         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 279         break;
 280       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 281         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 282         break;
 283       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 284         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 285            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 286         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 287         break;
 288       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 289         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 290            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 291         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 292         break;
 293       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 294         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 295         break;
 296       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 297         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 298         break;
 299       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 300         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 301         break;
 302       }
 303       break;
 304     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 305       switch (Modifier) {
 306       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 307       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 308         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 309         break;
 310       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 311         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 312         break;
 313       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 314         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 315         break;
 316       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 317         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 318         break;
 319       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 320         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 321         break;
 322       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 323         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 324         break;
 325       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 326         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 327         break;
 328       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 329         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 330         break;
 331       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 332         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 333         break;
 334       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 335         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 336         break;
 337       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 338         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 339         break;
 340       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 341         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 342         break;
 343       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 344         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 345         break;
 346       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 347         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 348         break;
 349       }
 350       break;
 351     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 352       switch (Modifier) {
 353       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 354       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 355         if (is64Bit())
 356           Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 357         else
 358           Type = ELF::R_PPC_TLSGD;
 359         break;
 360       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 361         if (is64Bit())
 362           Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 363         else
 364           Type = ELF::R_PPC_TLSLD;
 365         break;
 366       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 367         if (is64Bit())
 368           Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 369         else
 370           Type = ELF::R_PPC_TLS;
 371         break;
 372       }
 373       break;
 374     case FK_Data_8:
 375       switch (Modifier) {
 376       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 377       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 378         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 379         break;
 380       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 381         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 382         break;
 383       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 384         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 385         break;
 386       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 387         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 388         break;
 389       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 390         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 391         break;
 392       }
 393       break;
 394     case FK_Data_4:
 395       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 396       break;
 397     case FK_Data_2:
 398       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 399       break;
 400     }
 401   }
 402   return Type;
 403 }
 404
 405 bool PPCELFObjectWriter::needsRelocateWithSymbol(const MCSymbol &Sym,
 406                                                  unsigned Type) const {
 407   switch (Type) {
 408     default:
 409       return false;
 410
 411     case ELF::R_PPC_REL24:
 412       // If the target symbol has a local entry point, we must keep the
 413       // target symbol to preserve that information for the linker.
 414       // The "other" values are stored in the last 6 bits of the second byte.
 415       // The traditional defines for STO values assume the full byte and thus
 416       // the shift to pack it.
 417       unsigned Other = cast<MCSymbolELF>(Sym).getOther() << 2;
 418       return (Other & ELF::STO_PPC64_LOCAL_MASK) != 0;
 419   }
 420 }
 421
 422 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_pwrite_stream &OS,
 423                                                bool Is64Bit,
 424                                                bool IsLittleEndian,
 425                                                uint8_t OSABI) {
 426   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 427   return createELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
 428 }