lib/Target/X86/MCTargetDesc/X86ELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- X86ELFObjectWriter.cpp - X86 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/X86FixupKinds.h"
  11 #include "MCTargetDesc/X86MCTargetDesc.h"
  12 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  13 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  14 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  15 #include "llvm/Support/ELF.h"
  16 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  17
  18 using namespace llvm;
  19
  20 namespace {
  21   class X86ELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  22   public:
  23     X86ELFObjectWriter(bool IsELF64, uint8_t OSABI, uint16_t EMachine);
  24
  25     ~X86ELFObjectWriter() override;
  26
  27   protected:
  28     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  29                           bool IsPCRel) const override;
  30   };
  31 }
  32
  33 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(bool IsELF64, uint8_t OSABI,
  34                                        uint16_t EMachine)
  35     : MCELFObjectTargetWriter(IsELF64, OSABI, EMachine,
  36                               // Only i386 and IAMCU use Rel instead of RelA.
  37                               /*HasRelocationAddend*/
  38                               (EMachine != ELF::EM_386) &&
  39                                   (EMachine != ELF::EM_IAMCU)) {}
  40
  41 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
  42 {}
  43
  44 enum X86_64RelType { RT64_64, RT64_32, RT64_32S, RT64_16, RT64_8 };
  45
  46 static X86_64RelType getType64(unsigned Kind,
  47                                MCSymbolRefExpr::VariantKind &Modifier,
  48                                bool &IsPCRel) {
  49   switch (Kind) {
  50   default:
  51     llvm_unreachable("Unimplemented");
  52   case X86::reloc_global_offset_table8:
  53     Modifier = MCSymbolRefExpr::VK_GOT;
  54     IsPCRel = true;
  55     return RT64_64;
  56   case FK_Data_8:
  57     return RT64_64;
  58   case X86::reloc_signed_4byte:
  59     if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None && !IsPCRel)
  60       return RT64_32S;
  61     return RT64_32;
  62   case X86::reloc_global_offset_table:
  63     Modifier = MCSymbolRefExpr::VK_GOT;
  64     IsPCRel = true;
  65     return RT64_32;
  66   case FK_Data_4:
  67   case FK_PCRel_4:
  68   case X86::reloc_riprel_4byte:
  69   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  70     return RT64_32;
  71   case FK_PCRel_2:
  72   case FK_Data_2:
  73     return RT64_16;
  74   case FK_PCRel_1:
  75   case FK_Data_1:
  76     return RT64_8;
  77   }
  78 }
  79
  80 static unsigned getRelocType64(MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier,
  81                                X86_64RelType Type, bool IsPCRel) {
  82   switch (Modifier) {
  83   default:
  84     llvm_unreachable("Unimplemented");
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  86     switch (Type) {
  87     case RT64_64:
  88       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_PC64 : ELF::R_X86_64_64;
  89     case RT64_32:
  90       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_PC32 : ELF::R_X86_64_32;
  91     case RT64_32S:
  92       return ELF::R_X86_64_32S;
  93     case RT64_16:
  94       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_PC16 : ELF::R_X86_64_16;
  95     case RT64_8:
  96       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_PC8 : ELF::R_X86_64_8;
  97     }
  98   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  99     switch (Type) {
 100     case RT64_64:
 101       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_GOTPC64 : ELF::R_X86_64_GOT64;
 102     case RT64_32:
 103       return IsPCRel ? ELF::R_X86_64_GOTPC32 : ELF::R_X86_64_GOT32;
 104     case RT64_32S:
 105     case RT64_16:
 106     case RT64_8:
 107       llvm_unreachable("Unimplemented");
 108     }
 109   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 110     assert(Type == RT64_64);
 111     assert(!IsPCRel);
 112     return ELF::R_X86_64_GOTOFF64;
 113   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 114     assert(!IsPCRel);
 115     switch (Type) {
 116     case RT64_64:
 117       return ELF::R_X86_64_TPOFF64;
 118     case RT64_32:
 119       return ELF::R_X86_64_TPOFF32;
 120     case RT64_32S:
 121     case RT64_16:
 122     case RT64_8:
 123       llvm_unreachable("Unimplemented");
 124     }
 125   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 126     assert(!IsPCRel);
 127     switch (Type) {
 128     case RT64_64:
 129       return ELF::R_X86_64_DTPOFF64;
 130     case RT64_32:
 131       return ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
 132     case RT64_32S:
 133     case RT64_16:
 134     case RT64_8:
 135       llvm_unreachable("Unimplemented");
 136     }
 137   case MCSymbolRefExpr::VK_SIZE:
 138     assert(!IsPCRel);
 139     switch (Type) {
 140     case RT64_64:
 141       return ELF::R_X86_64_SIZE64;
 142     case RT64_32:
 143       return ELF::R_X86_64_SIZE32;
 144     case RT64_32S:
 145     case RT64_16:
 146     case RT64_8:
 147       llvm_unreachable("Unimplemented");
 148     }
 149   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 150     assert(Type == RT64_32);
 151     return ELF::R_X86_64_TLSGD;
 152   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 153     assert(Type == RT64_32);
 154     return ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
 155   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 156     assert(Type == RT64_32);
 157     return ELF::R_X86_64_TLSLD;
 158   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 159     assert(Type == RT64_32);
 160     return ELF::R_X86_64_PLT32;
 161   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 162     assert(Type == RT64_32);
 163     return ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 164   }
 165 }
 166
 167 enum X86_32RelType { RT32_32, RT32_16, RT32_8 };
 168
 169 static X86_32RelType getType32(X86_64RelType T) {
 170   switch (T) {
 171   case RT64_64:
 172     llvm_unreachable("Unimplemented");
 173   case RT64_32:
 174   case RT64_32S:
 175     return RT32_32;
 176   case RT64_16:
 177     return RT32_16;
 178   case RT64_8:
 179     return RT32_8;
 180   }
 181   llvm_unreachable("unexpected relocation type!");
 182 }
 183
 184 static unsigned getRelocType32(MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier,
 185                                X86_32RelType Type, bool IsPCRel) {
 186   switch (Modifier) {
 187   default:
 188     llvm_unreachable("Unimplemented");
 189   case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 190     switch (Type) {
 191     case RT32_32:
 192       return IsPCRel ? ELF::R_386_PC32 : ELF::R_386_32;
 193     case RT32_16:
 194       return IsPCRel ? ELF::R_386_PC16 : ELF::R_386_16;
 195     case RT32_8:
 196       return IsPCRel ? ELF::R_386_PC8 : ELF::R_386_8;
 197     }
 198   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 199     assert(Type == RT32_32);
 200     return IsPCRel ? ELF::R_386_GOTPC : ELF::R_386_GOT32;
 201   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 202     assert(Type == RT32_32);
 203     assert(!IsPCRel);
 204     return ELF::R_386_GOTOFF;
 205   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 206     assert(Type == RT32_32);
 207     assert(!IsPCRel);
 208     return ELF::R_386_TLS_LE_32;
 209   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 210     assert(Type == RT32_32);
 211     assert(!IsPCRel);
 212     return ELF::R_386_TLS_LDO_32;
 213   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 214     assert(Type == RT32_32);
 215     assert(!IsPCRel);
 216     return ELF::R_386_TLS_GD;
 217   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 218     assert(Type == RT32_32);
 219     assert(!IsPCRel);
 220     return ELF::R_386_TLS_IE_32;
 221   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 222     assert(Type == RT32_32);
 223     return ELF::R_386_PLT32;
 224   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 225     assert(Type == RT32_32);
 226     assert(!IsPCRel);
 227     return ELF::R_386_TLS_IE;
 228   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 229     assert(Type == RT32_32);
 230     assert(!IsPCRel);
 231     return ELF::R_386_TLS_LE;
 232   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 233     assert(Type == RT32_32);
 234     assert(!IsPCRel);
 235     return ELF::R_386_TLS_GOTIE;
 236   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 237     assert(Type == RT32_32);
 238     assert(!IsPCRel);
 239     return ELF::R_386_TLS_LDM;
 240   }
 241 }
 242
 243 unsigned X86ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 244                                           const MCFixup &Fixup,
 245                                           bool IsPCRel) const {
 246   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getAccessVariant();
 247   X86_64RelType Type = getType64(Fixup.getKind(), Modifier, IsPCRel);
 248   if (getEMachine() == ELF::EM_X86_64)
 249     return getRelocType64(Modifier, Type, IsPCRel);
 250
 251   assert((getEMachine() == ELF::EM_386 || getEMachine() == ELF::EM_IAMCU) &&
 252          "Unsupported ELF machine type.");
 253   return getRelocType32(Modifier, getType32(Type), IsPCRel);
 254 }
 255
 256 MCObjectWriter *llvm::createX86ELFObjectWriter(raw_pwrite_stream &OS,
 257                                                bool IsELF64, uint8_t OSABI,
 258                                                uint16_t EMachine) {
 259   MCELFObjectTargetWriter *MOTW =
 260     new X86ELFObjectWriter(IsELF64, OSABI, EMachine);
 261   return createELFObjectWriter(MOTW, OS,  /*IsLittleEndian=*/true);
 262 }