Modified the linker so that it always links in an object from an archive
[oota-llvm.git] / lib / Linker / LinkArchives.cpp
index 0d0dc9fabaa2dc178096de7a085d8d02de5cff50..ec9f89c5e0692397d76f104bf81ffba2aedbd23c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
 //===- Linker.cpp - Link together LLVM objects and libraries --------------===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file contains routines to handle linking together LLVM bytecode files,
 // and to handle annoying things like static libraries.
 #include "Support/FileUtilities.h"
 #include "Support/Signals.h"
 #include "Support/SystemUtils.h"
-#include "Config/stdlib.h"
 #include <algorithm>
 #include <fstream>
 #include <memory>
 #include <set>
-
-//
-// Function: FileExists ()
-//
-// Description:
-//  Determine if the specified filename exists and is readable.
-//
-// Inputs:
-//  FN - The name of the file.
-//
-// Outputs:
-//  None.
-//
-// Return Value:
-//  TRUE - The file exists and is readable.
-//  FALSE - The file does not exist or is unreadable.
-//
-static inline bool FileExists(const std::string &FN) {
-  return access(FN.c_str(), R_OK | F_OK) != -1;
-}
-
-//
-// Function: IsArchive ()
-//
-// Description:
-//  Determine if the specified file is an ar archive.  It determines this by
-//  checking the magic string at the beginning of the file.
-//
-// Inputs:
-//  filename - A C++ string containing the name of the file.
-//
-// Outputs:
-//  None.
-//
-// Return value:
-//  TRUE  - The file is an archive.
-//  FALSE - The file is not an archive.
-//
-static inline bool IsArchive(const std::string &filename)
-{
-  std::string ArchiveMagic("!<arch>\012");
-  char buf[1 + ArchiveMagic.size()];
-  std::ifstream f(filename.c_str());
-  f.read(buf, ArchiveMagic.size());
-  buf[ArchiveMagic.size()] = '\0';
-  return ArchiveMagic == buf;
-}
-
-//
-// Function: FindLib ()
-//
-// Description:
-//  This function locates a particular library.  It will prepend and append
-//  various directories, prefixes, and suffixes until it can find the library.
-//
-// Inputs:
-//  Filename  - Name of the file to find.
-//  Paths     - List of directories to search.
-//
-// Outputs:
-//  None.
-//
-// Return value:
-//  The name of the file is returned.
-//  If the file is not found, an empty string is returned.
-//
-static std::string
-FindLib(const std::string &Filename, const std::vector<std::string> &Paths)
-{
+using namespace llvm;
+
+/// FindLib - Try to convert Filename into the name of a file that we can open,
+/// if it does not already name a file we can open, by first trying to open
+/// Filename, then libFilename.<suffix> for each of a set of several common
+/// library suffixes, in each of the directories in Paths and the directory
+/// named by the value of the environment variable LLVM_LIB_SEARCH_PATH. Returns
+/// an empty string if no matching file can be found.
+///
+std::string llvm::FindLib(const std::string &Filename,
+                          const std::vector<std::string> &Paths,
+                          bool SharedObjectOnly) {
   // Determine if the pathname can be found as it stands.
-  if (FileExists(Filename))
+  if (FileOpenable(Filename))
     return Filename;
 
   // If that doesn't work, convert the name into a library name.
@@ -104,13 +53,13 @@ FindLib(const std::string &Filename, const std::vector<std::string> &Paths)
   for (unsigned Index = 0; Index != Paths.size(); ++Index) {
     std::string Directory = Paths[Index] + "/";
 
-    if (FileExists(Directory + LibName + ".bc"))
+    if (!SharedObjectOnly && FileOpenable(Directory + LibName + ".bc"))
       return Directory + LibName + ".bc";
 
-    if (FileExists(Directory + LibName + ".so"))
+    if (FileOpenable(Directory + LibName + ".so"))
       return Directory + LibName + ".so";
 
-    if (FileExists(Directory + LibName + ".a"))
+    if (!SharedObjectOnly && FileOpenable(Directory + LibName + ".a"))
       return Directory + LibName + ".a";
   }
 
@@ -120,31 +69,17 @@ FindLib(const std::string &Filename, const std::vector<std::string> &Paths)
     return std::string();
 
   LibName = std::string(SearchPath) + "/" + LibName;
-  if (FileExists(LibName))
+  if (FileOpenable(LibName))
     return LibName;
 
   return std::string();
 }
 
-//
-// Function: GetAllDefinedSymbols ()
-//
-// Description:
-//  Find all of the defined symbols in the specified module.
-//
-// Inputs:
-//  M - The module in which to find defined symbols.
-//
-// Outputs:
-//  DefinedSymbols - A set of C++ strings that will contain the name of all
-//                   defined symbols.
-//
-// Return value:
-//  None.
-//
-void
-GetAllDefinedSymbols(Module *M, std::set<std::string> &DefinedSymbols)
-{
+/// GetAllDefinedSymbols - Modifies its parameter DefinedSymbols to contain the
+/// name of each externally-visible symbol defined in M.
+///
+void llvm::GetAllDefinedSymbols(Module *M,
+                                std::set<std::string> &DefinedSymbols) {
   for (Module::iterator I = M->begin(), E = M->end(); I != E; ++I)
     if (I->hasName() && !I->isExternal() && !I->hasInternalLinkage())
       DefinedSymbols.insert(I->getName());
@@ -153,28 +88,21 @@ GetAllDefinedSymbols(Module *M, std::set<std::string> &DefinedSymbols)
       DefinedSymbols.insert(I->getName());
 }
 
-//
-// Function: GetAllUndefinedSymbols ()
-//
-// Description:
-//  This calculates the set of undefined symbols that still exist in an LLVM
-//  module.  This is a bit tricky because there may be two symbols with the
-//  same name but different LLVM types that will be resolved to each other but
-//  aren't currently (thus we need to treat it as resolved).
-//
-// Inputs:
-//  M - The module in which to find undefined symbols.
-//
-// Outputs:
-//  UndefinedSymbols - A set of C++ strings containing the name of all
-//                     undefined symbols.
-//
-// Return value:
-//  None.
-//
+/// GetAllUndefinedSymbols - calculates the set of undefined symbols that still
+/// exist in an LLVM module. This is a bit tricky because there may be two
+/// symbols with the same name but different LLVM types that will be resolved to
+/// each other but aren't currently (thus we need to treat it as resolved).
+///
+/// Inputs:
+///  M - The module in which to find undefined symbols.
+///
+/// Outputs:
+///  UndefinedSymbols - A set of C++ strings containing the name of all
+///                     undefined symbols.
+///
 void
-GetAllUndefinedSymbols(Module *M, std::set<std::string> &UndefinedSymbols)
-{
+llvm::GetAllUndefinedSymbols(Module *M,
+                             std::set<std::string> &UndefinedSymbols) {
   std::set<std::string> DefinedSymbols;
   UndefinedSymbols.clear();   // Start out empty
   
@@ -203,61 +131,43 @@ GetAllUndefinedSymbols(Module *M, std::set<std::string> &UndefinedSymbols)
 }
 
 
-//
-// Function: LoadObject ()
-//
-// Description:
-//  Read the specified bytecode object file.
-//
-// Inputs:
-//  FN - The name of the file to load.
-//
-// Outputs:
-//  OutErrorMessage - The error message to give back to the caller.
-//
-// Return Value:
-//  A pointer to a module represening the bytecode file is returned.
-//  If an error occurs, the pointer is 0.
-//
-std::auto_ptr<Module>
-LoadObject(const std::string & FN, std::string &OutErrorMessage) {
-  std::string ErrorMessage;
-  Module *Result = ParseBytecodeFile(FN, &ErrorMessage);
+/// LoadObject - Read in and parse the bytecode file named by FN and return the
+/// module it contains (wrapped in an auto_ptr), or 0 and set ErrorMessage if an
+/// error occurs.
+///
+std::auto_ptr<Module> llvm::LoadObject(const std::string &FN,
+                                       std::string &ErrorMessage) {
+  std::string ParserErrorMessage;
+  Module *Result = ParseBytecodeFile(FN, &ParserErrorMessage);
   if (Result) return std::auto_ptr<Module>(Result);
-  OutErrorMessage = "Bytecode file '" + FN + "' corrupt!";
-  if (ErrorMessage.size()) OutErrorMessage += ": " + ErrorMessage;
+  ErrorMessage = "Bytecode file '" + FN + "' could not be loaded";
+  if (ParserErrorMessage.size()) ErrorMessage += ": " + ParserErrorMessage;
   return std::auto_ptr<Module>();
 }
 
-//
-// Function: LinkInArchive ()
-//
-// Description:
-//  This function will open an archive library and link in all objects which
-//  provide symbols that are currently undefined.
-//
-// Inputs:
-//  M        - The module in which to link the archives.
-//  Filename - The pathname of the archive.
-//  Verbose  - Flags whether verbose messages should be printed.
-//
-// Outputs:
-//  ErrorMessage - A C++ string detailing what error occurred, if any.
-//
-// Return Value:
-//  TRUE  - An error occurred.
-//  FALSE - No errors.
-//
+/// LinkInArchive - opens an archive library and link in all objects which
+/// provide symbols that are currently undefined.
+///
+/// Inputs:
+///  M        - The module in which to link the archives.
+///  Filename - The pathname of the archive.
+///  Verbose  - Flags whether verbose messages should be printed.
+///
+/// Outputs:
+///  ErrorMessage - A C++ string detailing what error occurred, if any.
+///
+/// Return Value:
+///  TRUE  - An error occurred.
+///  FALSE - No errors.
+///
 static bool LinkInArchive(Module *M,
                           const std::string &Filename,
                           std::string &ErrorMessage,
                           bool Verbose)
 {
-  //
   // Find all of the symbols currently undefined in the bytecode program.
   // If all the symbols are defined, the program is complete, and there is
   // no reason to link in any archive files.
-  //
   std::set<std::string> UndefinedSymbols;
   GetAllUndefinedSymbols(M, UndefinedSymbols);
   if (UndefinedSymbols.empty()) {
@@ -265,17 +175,13 @@ static bool LinkInArchive(Module *M,
     return false;  // No need to link anything in!
   }
 
-  //
   // Load in the archive objects.
-  //
-  if (Verbose) std::cerr << "  Loading '" << Filename << "'\n";
+  if (Verbose) std::cerr << "  Loading archive file '" << Filename << "'\n";
   std::vector<Module*> Objects;
   if (ReadArchiveFile(Filename, Objects, &ErrorMessage))
     return true;
 
-  //
   // Figure out which symbols are defined by all of the modules in the archive.
-  //
   std::vector<std::set<std::string> > DefinedSymbols;
   DefinedSymbols.resize(Objects.size());
   for (unsigned i = 0; i != Objects.size(); ++i) {
@@ -294,15 +200,27 @@ static bool LinkInArchive(Module *M,
       const std::set<std::string> &DefSymbols = DefinedSymbols[i];
 
       bool ObjectRequired = false;
-      for (std::set<std::string>::iterator I = UndefinedSymbols.begin(),
-             E = UndefinedSymbols.end(); I != E; ++I)
-        if (DefSymbols.count(*I)) {
-          if (Verbose)
-            std::cerr << "  Found object providing symbol '" << *I << "'...\n";
-          ObjectRequired = true;
-          break;
-        }
-      
+
+      //
+      // If the object defines main(), then it is automatically required.
+      // Otherwise, look to see if it defines a symbol that is currently
+      // undefined.
+      //
+      if ((DefSymbols.find ("main")) == DefSymbols.end()) {
+        for (std::set<std::string>::iterator I = UndefinedSymbols.begin(),
+               E = UndefinedSymbols.end(); I != E; ++I)
+          if (DefSymbols.count(*I)) {
+            if (Verbose)
+              std::cerr << "  Found object '"
+                        << Objects[i]->getModuleIdentifier ()
+                        << "' providing symbol '" << *I << "'...\n";
+            ObjectRequired = true;
+            break;
+          }
+      } else {
+        ObjectRequired = true;
+      }
+
       // We DO need to link this object into the program...
       if (ObjectRequired) {
         if (LinkModules(M, Objects[i], &ErrorMessage))
@@ -326,25 +244,21 @@ static bool LinkInArchive(Module *M,
   return false;
 }
 
-//
-// Function: LinkInFile ()
-//
-// Description:
-//  This function will open an archive library and link in all objects which
-//  provide symbols that are currently undefined.
-//
-// Inputs:
-//  HeadModule - The module in which to link the archives.
-//  Filename   - The pathname of the archive.
-//  Verbose    - Flags whether verbose messages should be printed.
-//
-// Outputs:
-//  ErrorMessage - A C++ string detailing what error occurred, if any.
-//
-// Return Value:
-//  TRUE  - An error occurred.
-//  FALSE - No errors.
-//
+/// LinkInFile - opens a bytecode file and links in all objects which
+/// provide symbols that are currently undefined.
+///
+/// Inputs:
+///  HeadModule - The module in which to link the bytecode file.
+///  Filename   - The pathname of the bytecode file.
+///  Verbose    - Flags whether verbose messages should be printed.
+///
+/// Outputs:
+///  ErrorMessage - A C++ string detailing what error occurred, if any.
+///
+/// Return Value:
+///  TRUE  - An error occurred.
+///  FALSE - No errors.
+///
 static bool LinkInFile(Module *HeadModule,
                        const std::string &Filename,
                        std::string &ErrorMessage,
@@ -352,40 +266,33 @@ static bool LinkInFile(Module *HeadModule,
 {
   std::auto_ptr<Module> M(LoadObject(Filename, ErrorMessage));
   if (M.get() == 0) return true;
-  if (Verbose) std::cerr << "Linking in '" << Filename << "'\n";
-  return LinkModules(HeadModule, M.get(), &ErrorMessage);
+  bool Result = LinkModules(HeadModule, M.get(), &ErrorMessage);
+  if (Verbose) std::cerr << "Linked in bytecode file '" << Filename << "'\n";
+  return Result;
 }
 
-//
-// Function: LinkFiles ()
-//
-// Description:
-//  This function takes a module and a list of files and links them all
-//  together.  It locates the file either in the current directory, as it's
-//  absolute or relative pathname, or as a file somewhere in
-//  LLVM_LIB_SEARCH_PATH.
-//
-// Inputs:
-//  progname   - The name of the program (infamous argv[0]).
-//  HeadModule - The module under which all files will be linked.
-//  Files      - A vector of C++ strings indicating the LLVM bytecode filenames
-//               to be linked.  The names can refer to a mixture of pure LLVM
-//               bytecode files and archive (ar) formatted files.
-//  Verbose    - Flags whether verbose output should be printed while linking.
-//
-// Outputs:
-//  HeadModule - The module will have the specified LLVM bytecode files linked
-//               in.
-//
-// Return value:
-//  FALSE - No errors.
-//  TRUE  - Some error occurred.
-//
-bool LinkFiles(const char *progname,
-               Module *HeadModule,
-               const std::vector<std::string> &Files,
-               bool Verbose)
-{
+/// LinkFiles - takes a module and a list of files and links them all together.
+/// It locates the file either in the current directory, as its absolute
+/// or relative pathname, or as a file somewhere in LLVM_LIB_SEARCH_PATH.
+///
+/// Inputs:
+///  progname   - The name of the program (infamous argv[0]).
+///  HeadModule - The module under which all files will be linked.
+///  Files      - A vector of C++ strings indicating the LLVM bytecode filenames
+///               to be linked.  The names can refer to a mixture of pure LLVM
+///               bytecode files and archive (ar) formatted files.
+///  Verbose    - Flags whether verbose output should be printed while linking.
+///
+/// Outputs:
+///  HeadModule - The module will have the specified LLVM bytecode files linked
+///               in.
+///
+/// Return value:
+///  FALSE - No errors.
+///  TRUE  - Some error occurred.
+///
+bool llvm::LinkFiles(const char *progname, Module *HeadModule,
+                     const std::vector<std::string> &Files, bool Verbose) {
   // String in which to receive error messages.
   std::string ErrorMessage;
 
@@ -395,19 +302,23 @@ bool LinkFiles(const char *progname,
   // Get the library search path from the environment
   char *SearchPath = getenv("LLVM_LIB_SEARCH_PATH");
 
-  for (unsigned i = 1; i < Files.size(); ++i) {
+  for (unsigned i = 0; i < Files.size(); ++i) {
     // Determine where this file lives.
-    if (FileExists(Files[i])) {
+    if (FileOpenable(Files[i])) {
       Pathname = Files[i];
     } else {
       if (SearchPath == NULL) {
-        std::cerr << "Cannot find " << Files[i];
+        std::cerr << progname << ": Cannot find linker input file '"
+                  << Files[i] << "'\n";
+        std::cerr << progname
+                  << ": Warning: Your LLVM_LIB_SEARCH_PATH is unset.\n";
         return true;
       }
 
       Pathname = std::string(SearchPath)+"/"+Files[i];
-      if (!FileExists(Pathname)) {
-        std::cerr << "Cannot find " << Files[i];
+      if (!FileOpenable(Pathname)) {
+        std::cerr << progname << ": Cannot find linker input file '"
+                  << Files[i] << "'\n";
         return true;
       }
     }
@@ -416,20 +327,20 @@ bool LinkFiles(const char *progname,
     // is not installed as a library. Detect that and link the library.
     if (IsArchive(Pathname)) {
       if (Verbose)
-        std::cerr << "Linking archive '" << Files[i] << "'\n";
+        std::cerr << "Trying to link archive '" << Pathname << "'\n";
 
       if (LinkInArchive(HeadModule, Pathname, ErrorMessage, Verbose)) {
         PrintAndReturn(progname, ErrorMessage,
-                       ": Error linking in '" + Files[i] + "'");
+                       ": Error linking in archive '" + Pathname + "'");
         return true;
       }
-    } else {
+    } else if (IsBytecode(Pathname)) {
       if (Verbose)
-        std::cerr << "Linking file '" << Files[i] << "'\n";
+        std::cerr << "Trying to link bytecode file '" << Pathname << "'\n";
 
       if (LinkInFile(HeadModule, Pathname, ErrorMessage, Verbose)) {
         PrintAndReturn(progname, ErrorMessage,
-                       ": error linking in '" + Files[i] + "'");
+                       ": Error linking in bytecode file '" + Pathname + "'");
         return true;
       }
     }
@@ -438,39 +349,32 @@ bool LinkFiles(const char *progname,
   return false;
 }
 
-//
-// Function: LinkLibraries ()
-//
-// Description:
-//  This function takes the specified library files and links them into the
-//  main bytecode object file.
-//
-// Inputs:
-//  progname   - The name of the program (infamous argv[0]).
-//  HeadModule - The module into which all necessary libraries will be linked.
-//  Libraries  - The list of libraries to link into the module.
-//  LibPaths   - The list of library paths in which to find libraries.
-//  Verbose    - Flags whether verbose messages should be printed.
-//  Native     - Flags whether native code is being generated.
-//
-// Outputs:
-//  HeadModule - The module will have all necessary libraries linked in.
-//
-// Return value:
-//  FALSE - No error.
-//  TRUE  - Error.
-//
-bool LinkLibraries(const char *progname,
-                   Module *HeadModule,
-                   const std::vector<std::string> &Libraries,
-                   const std::vector<std::string> &LibPaths,
-                   bool Verbose,
-                   bool Native)
-{
+/// LinkLibraries - takes the specified library files and links them into the
+/// main bytecode object file.
+///
+/// Inputs:
+///  progname   - The name of the program (infamous argv[0]).
+///  HeadModule - The module into which all necessary libraries will be linked.
+///  Libraries  - The list of libraries to link into the module.
+///  LibPaths   - The list of library paths in which to find libraries.
+///  Verbose    - Flags whether verbose messages should be printed.
+///  Native     - Flags whether native code is being generated.
+///
+/// Outputs:
+///  HeadModule - The module will have all necessary libraries linked in.
+///
+/// Return value:
+///  FALSE - No error.
+///  TRUE  - Error.
+///
+void llvm::LinkLibraries(const char *progname, Module *HeadModule,
+                         const std::vector<std::string> &Libraries,
+                         const std::vector<std::string> &LibPaths,
+                         bool Verbose, bool Native) {
   // String in which to receive error messages.
   std::string ErrorMessage;
 
-  for (unsigned i = 1; i < Libraries.size(); ++i) {
+  for (unsigned i = 0; i < Libraries.size(); ++i) {
     // Determine where this library lives.
     std::string Pathname = FindLib(Libraries[i], LibPaths);
     if (Pathname.empty()) {
@@ -478,8 +382,9 @@ bool LinkLibraries(const char *progname,
       // we're doing a native link and give an error if we're doing a bytecode
       // link.
       if (!Native) {
-        PrintAndReturn(progname, "Cannot find " + Libraries[i]);
-        return true;
+        std::cerr << progname << ": WARNING: Cannot find library -l"
+                  << Libraries[i] << "\n";
+        continue;
       }
     }
 
@@ -487,24 +392,26 @@ bool LinkLibraries(const char *progname,
     // is not installed as a library. Detect that and link the library.
     if (IsArchive(Pathname)) {
       if (Verbose)
-        std::cerr << "Linking archive '" << Libraries[i] << "'\n";
+        std::cerr << "Trying to link archive '" << Pathname << "' (-l"
+                  << Libraries[i] << ")\n";
 
       if (LinkInArchive(HeadModule, Pathname, ErrorMessage, Verbose)) {
-        PrintAndReturn(progname, ErrorMessage,
-                       ": Error linking in '" + Libraries[i] + "'");
-        return true;
+        std::cerr << progname << ": " << ErrorMessage
+                  << ": Error linking in archive '" << Pathname << "' (-l"
+                  << Libraries[i] << ")\n";
+        exit(1);
       }
-    } else {
+    } else if (IsBytecode(Pathname)) {
       if (Verbose)
-        std::cerr << "Linking file '" << Libraries[i] << "'\n";
+        std::cerr << "Trying to link bytecode file '" << Pathname
+                  << "' (-l" << Libraries[i] << ")\n";
 
       if (LinkInFile(HeadModule, Pathname, ErrorMessage, Verbose)) {
-        PrintAndReturn(progname, ErrorMessage,
-                       ": error linking in '" + Libraries[i] + "'");
-        return true;
+        std::cerr << progname << ": " << ErrorMessage
+                  << ": error linking in bytecode file '" << Pathname << "' (-l"
+                  << Libraries[i] << ")\n";
+        exit(1);
       }
     }
   }
-
-  return false;
 }