Diagnose undefined temporary symbols.
[oota-llvm.git] / lib / MC / ELFObjectWriter.cpp
index 068c1293548db231a77056f6d095d8e3c7b53010..9252621bc93d34a227e94004a63899d3252dba53 100644 (file)
 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
 #include "llvm/MC/MCContext.h"
-#include "llvm/MC/MCELF.h"
-#include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
+#include "llvm/MC/MCSymbolELF.h"
 #include "llvm/MC/MCValue.h"
 #include "llvm/MC/StringTableBuilder.h"
 #include "llvm/Support/Compression.h"
@@ -41,71 +40,50 @@ using namespace llvm;
 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
 
 namespace {
-class FragmentWriter {
-  bool IsLittleEndian;
-
-public:
-  FragmentWriter(bool IsLittleEndian);
-  template <typename T> void write(MCDataFragment &F, T Val);
-};
 
 typedef DenseMap<const MCSectionELF *, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 
+class ELFObjectWriter;
+
 class SymbolTableWriter {
-  MCAssembler &Asm;
-  FragmentWriter &FWriter;
+  ELFObjectWriter &EWriter;
   bool Is64Bit;
-  std::vector<const MCSectionELF *> &Sections;
 
-  // The symbol .symtab fragment we are writting to.
-  MCDataFragment *SymtabF;
-
-  // .symtab_shndx fragment we are writting to.
-  MCDataFragment *ShndxF;
+  // indexes we are going to write to .symtab_shndx.
+  std::vector<uint32_t> ShndxIndexes;
 
   // The numbel of symbols written so far.
   unsigned NumWritten;
 
   void createSymtabShndx();
 
-  template <typename T> void write(MCDataFragment &F, T Value);
+  template <typename T> void write(T Value);
 
 public:
-  SymbolTableWriter(MCAssembler &Asm, FragmentWriter &FWriter, bool Is64Bit,
-                    std::vector<const MCSectionELF *> &Sections,
-                    MCDataFragment *SymtabF);
+  SymbolTableWriter(ELFObjectWriter &EWriter, bool Is64Bit);
 
   void writeSymbol(uint32_t name, uint8_t info, uint64_t value, uint64_t size,
                    uint8_t other, uint32_t shndx, bool Reserved);
+
+  ArrayRef<uint32_t> getShndxIndexes() const { return ShndxIndexes; }
 };
 
 class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
-  FragmentWriter FWriter;
-
-  protected:
-
     static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind);
-    static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant);
-    static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout);
-    static bool isInSymtab(const MCAsmLayout &Layout, const MCSymbolData &Data,
+    static uint64_t SymbolValue(const MCSymbol &Sym, const MCAsmLayout &Layout);
+    static bool isInSymtab(const MCAsmLayout &Layout, const MCSymbolELF &Symbol,
                            bool Used, bool Renamed);
-    static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isUsedInReloc);
-    static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD);
-
-    void writeDataSectionData(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
-                              const MCSectionData &SD);
 
     /// Helper struct for containing some precomputed information on symbols.
     struct ELFSymbolData {
-      MCSymbolData *SymbolData;
-      uint64_t StringIndex;
+      const MCSymbolELF *Symbol;
       uint32_t SectionIndex;
       StringRef Name;
 
       // Support lexicographic sorting.
       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
-        unsigned LHSType = MCELF::GetType(*SymbolData);
-        unsigned RHSType = MCELF::GetType(*RHS.SymbolData);
+        unsigned LHSType = Symbol->getType();
+        unsigned RHSType = RHS.Symbol->getType();
         if (LHSType == ELF::STT_SECTION && RHSType != ELF::STT_SECTION)
           return false;
         if (LHSType != ELF::STT_SECTION && RHSType == ELF::STT_SECTION)
@@ -119,37 +97,31 @@ class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
     /// The target specific ELF writer instance.
     std::unique_ptr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
 
-    SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
-    SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
-    DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
+    DenseMap<const MCSymbolELF *, const MCSymbolELF *> Renames;
 
-    llvm::DenseMap<const MCSectionData *, std::vector<ELFRelocationEntry>>
-    Relocations;
-    StringTableBuilder ShStrTabBuilder;
+    llvm::DenseMap<const MCSectionELF *, std::vector<ELFRelocationEntry>>
+        Relocations;
 
     /// @}
     /// @name Symbol Table Data
     /// @{
 
     StringTableBuilder StrTabBuilder;
-    std::vector<uint64_t> FileSymbolData;
-    std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
-    std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
-    std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 
     /// @}
 
-    bool NeedsGOT;
-
     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
     unsigned LastLocalSymbolIndex;
     // This holds the .strtab section index.
     unsigned StringTableIndex;
     // This holds the .symtab section index.
     unsigned SymbolTableIndex;
+    // This holds the .symtab_shndx section index.
+    unsigned SymtabShndxSectionIndex = 0;
 
-    unsigned ShstrtabIndex;
-
+    // Sections in the order they are to be output in the section table.
+    std::vector<const MCSectionELF *> SectionTable;
+    unsigned addToSectionTable(const MCSectionELF *Sec);
 
     // TargetObjectWriter wrappers.
     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
@@ -161,23 +133,19 @@ class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel);
     }
 
+    void align(unsigned Alignment);
+
   public:
     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW, raw_pwrite_stream &OS,
                     bool IsLittleEndian)
-        : MCObjectWriter(OS, IsLittleEndian), FWriter(IsLittleEndian),
-          TargetObjectWriter(MOTW), NeedsGOT(false) {}
+        : MCObjectWriter(OS, IsLittleEndian), TargetObjectWriter(MOTW) {}
 
     void reset() override {
-      UsedInReloc.clear();
-      WeakrefUsedInReloc.clear();
       Renames.clear();
       Relocations.clear();
-      ShStrTabBuilder.clear();
       StrTabBuilder.clear();
-      FileSymbolData.clear();
-      LocalSymbolData.clear();
-      ExternalSymbolData.clear();
-      UndefinedSymbolData.clear();
+      SymtabShndxSectionIndex = 0;
+      SectionTable.clear();
       MCObjectWriter::reset();
     }
 
@@ -185,42 +153,39 @@ class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
 
     void WriteWord(uint64_t W) {
       if (is64Bit())
-        Write64(W);
+        write64(W);
       else
-        Write32(W);
+        write32(W);
     }
 
-    template <typename T> void write(MCDataFragment &F, T Value) {
-      FWriter.write(F, Value);
+    template <typename T> void write(T Val) {
+      if (IsLittleEndian)
+        support::endian::Writer<support::little>(OS).write(Val);
+      else
+        support::endian::Writer<support::big>(OS).write(Val);
     }
 
-    void WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
-                     unsigned NumberOfSections);
+    void writeHeader(const MCAssembler &Asm);
 
-    void WriteSymbol(SymbolTableWriter &Writer, ELFSymbolData &MSD,
-                     const MCAsmLayout &Layout);
+    void writeSymbol(SymbolTableWriter &Writer, uint32_t StringIndex,
+                     ELFSymbolData &MSD, const MCAsmLayout &Layout);
 
-    void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCAssembler &Asm,
-                          const MCAsmLayout &Layout,
-                          std::vector<const MCSectionELF *> &Sections);
+    // Start and end offset of each section
+    typedef std::map<const MCSectionELF *, std::pair<uint64_t, uint64_t>>
+        SectionOffsetsTy;
 
     bool shouldRelocateWithSymbol(const MCAssembler &Asm,
                                   const MCSymbolRefExpr *RefA,
-                                  const MCSymbolData *SD, uint64_t C,
+                                  const MCSymbol *Sym, uint64_t C,
                                   unsigned Type) const;
 
-    void RecordRelocation(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
+    void recordRelocation(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
                           MCValue Target, bool &IsPCRel,
                           uint64_t &FixedValue) override;
 
-    uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
-                                         const MCSymbol *S);
-
-    // Map from a signature symbol to the group section
-    typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
-    // Start and end offset of each section
-    typedef std::vector<std::pair<uint64_t, uint64_t>> SectionOffsetsTy;
+    // Map from a signature symbol to the group section index
+    typedef DenseMap<const MCSymbol *, unsigned> RevGroupMapTy;
 
     /// Compute the symbol table data
     ///
@@ -229,107 +194,70 @@ class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
     /// \param RevGroupMap - Maps a signature symbol to the group section.
     void computeSymbolTable(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-                            const RevGroupMapTy &RevGroupMap);
+                            const RevGroupMapTy &RevGroupMap,
+                            SectionOffsetsTy &SectionOffsets);
 
-    void maybeAddToGroup(MCAssembler &Asm, const RevGroupMapTy &RevGroupMap,
-                         const MCSectionELF &Section, unsigned Index);
+    MCSectionELF *createRelocationSection(MCContext &Ctx,
+                                          const MCSectionELF &Sec);
 
-    void computeIndexMap(MCAssembler &Asm,
-                         std::vector<const MCSectionELF *> &Sections,
-                         SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-                         const RevGroupMapTy &RevGroupMap);
+    const MCSectionELF *createStringTable(MCContext &Ctx);
 
-    MCSectionData *createRelocationSection(MCAssembler &Asm,
-                                           const MCSectionData &SD);
+    void executePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
+                                  const MCAsmLayout &Layout) override;
 
-    void CompressDebugSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout);
+    void writeSectionHeader(const MCAsmLayout &Layout,
+                            const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
+                            const SectionOffsetsTy &SectionOffsets);
 
-    void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout);
+    void writeSectionData(const MCAssembler &Asm, MCSection &Sec,
+                          const MCAsmLayout &Layout);
 
-    void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
-                                std::vector<const MCSectionELF *> &Sections);
+    void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
+                          uint64_t Address, uint64_t Offset, uint64_t Size,
+                          uint32_t Link, uint32_t Info, uint64_t Alignment,
+                          uint64_t EntrySize);
 
-    // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
-    // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
-    void createIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
-                               RevGroupMapTy &RevGroupMap,
-                               std::vector<const MCSectionELF *> &Sections,
-                               SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
+    void writeRelocations(const MCAssembler &Asm, const MCSectionELF &Sec);
 
-    void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
-                                  const MCAsmLayout &Layout) override;
+    bool isSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
+                                                const MCSymbol &SymA,
+                                                const MCFragment &FB,
+                                                bool InSet,
+                                                bool IsPCRel) const override;
 
-    void writeSectionHeader(ArrayRef<const MCSectionELF *> Sections,
-                            MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
-                            const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-                            const SectionOffsetsTy &SectionOffsets);
+    bool isWeak(const MCSymbol &Sym) const override;
 
-    void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
-                          uint64_t Address, uint64_t Offset,
-                          uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
-                          uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
-
-    void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
-                                  MCDataFragment *F,
-                                  const MCSectionData *SD);
-
-    bool
-    IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
-                                           const MCSymbolData &DataA,
-                                           const MCFragment &FB,
-                                           bool InSet,
-                                           bool IsPCRel) const override;
-
-    bool isWeak(const MCSymbolData &SD) const override;
-
-    void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) override;
-    void writeSection(MCAssembler &Asm,
-                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-                      uint32_t GroupSymbolIndex,
-                      uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
+    void writeObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) override;
+    void writeSection(const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
+                      uint32_t GroupSymbolIndex, uint64_t Offset, uint64_t Size,
                       const MCSectionELF &Section);
   };
 }
 
-FragmentWriter::FragmentWriter(bool IsLittleEndian)
-    : IsLittleEndian(IsLittleEndian) {}
+void ELFObjectWriter::align(unsigned Alignment) {
+  uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), Alignment);
+  WriteZeros(Padding);
+}
 
-template <typename T> void FragmentWriter::write(MCDataFragment &F, T Val) {
-  if (IsLittleEndian)
-    Val = support::endian::byte_swap<T, support::little>(Val);
-  else
-    Val = support::endian::byte_swap<T, support::big>(Val);
-  const char *Start = (const char *)&Val;
-  F.getContents().append(Start, Start + sizeof(T));
+unsigned ELFObjectWriter::addToSectionTable(const MCSectionELF *Sec) {
+  SectionTable.push_back(Sec);
+  StrTabBuilder.add(Sec->getSectionName());
+  return SectionTable.size();
 }
 
 void SymbolTableWriter::createSymtabShndx() {
-  if (ShndxF)
+  if (!ShndxIndexes.empty())
     return;
 
-  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
-  const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
-      Ctx.getELFSection(".symtab_shndxr", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0, 4, "");
-  MCSectionData *SymtabShndxSD =
-      &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
-  SymtabShndxSD->setAlignment(4);
-  ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
-  Sections.push_back(SymtabShndxSection);
-
-  for (unsigned I = 0; I < NumWritten; ++I)
-    write(*ShndxF, uint32_t(0));
+  ShndxIndexes.resize(NumWritten);
 }
 
-template <typename T>
-void SymbolTableWriter::write(MCDataFragment &F, T Value) {
-  FWriter.write(F, Value);
+template <typename T> void SymbolTableWriter::write(T Value) {
+  EWriter.write(Value);
 }
 
-SymbolTableWriter::SymbolTableWriter(
-    MCAssembler &Asm, FragmentWriter &FWriter, bool Is64Bit,
-    std::vector<const MCSectionELF *> &Sections, MCDataFragment *SymtabF)
-    : Asm(Asm), FWriter(FWriter), Is64Bit(Is64Bit), Sections(Sections),
-      SymtabF(SymtabF), ShndxF(nullptr), NumWritten(0) {}
+SymbolTableWriter::SymbolTableWriter(ELFObjectWriter &EWriter, bool Is64Bit)
+    : EWriter(EWriter), Is64Bit(Is64Bit), NumWritten(0) {}
 
 void SymbolTableWriter::writeSymbol(uint32_t name, uint8_t info, uint64_t value,
                                     uint64_t size, uint8_t other,
@@ -339,29 +267,29 @@ void SymbolTableWriter::writeSymbol(uint32_t name, uint8_t info, uint64_t value,
   if (LargeIndex)
     createSymtabShndx();
 
-  if (ShndxF) {
+  if (!ShndxIndexes.empty()) {
     if (LargeIndex)
-      write(*ShndxF, shndx);
+      ShndxIndexes.push_back(shndx);
     else
-      write(*ShndxF, uint32_t(0));
+      ShndxIndexes.push_back(0);
   }
 
   uint16_t Index = LargeIndex ? uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 
   if (Is64Bit) {
-    write(*SymtabF, name);  // st_name
-    write(*SymtabF, info);  // st_info
-    write(*SymtabF, other); // st_other
-    write(*SymtabF, Index); // st_shndx
-    write(*SymtabF, value); // st_value
-    write(*SymtabF, size);  // st_size
+    write(name);  // st_name
+    write(info);  // st_info
+    write(other); // st_other
+    write(Index); // st_shndx
+    write(value); // st_value
+    write(size);  // st_size
   } else {
-    write(*SymtabF, name);            // st_name
-    write(*SymtabF, uint32_t(value)); // st_value
-    write(*SymtabF, uint32_t(size));  // st_size
-    write(*SymtabF, info);            // st_info
-    write(*SymtabF, other);           // st_other
-    write(*SymtabF, Index);           // st_shndx
+    write(name);            // st_name
+    write(uint32_t(value)); // st_value
+    write(uint32_t(size));  // st_size
+    write(info);            // st_info
+    write(other);           // st_other
+    write(Index);           // st_shndx
   }
 
   ++NumWritten;
@@ -374,33 +302,11 @@ bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 }
 
-bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
-  switch (Variant) {
-  default:
-    return false;
-  case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
-  case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
-    return true;
-  }
-}
-
 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 {}
 
 // Emit the ELF header.
-void ELFObjectWriter::WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
-                                  unsigned NumberOfSections) {
+void ELFObjectWriter::writeHeader(const MCAssembler &Asm) {
   // ELF Header
   // ----------
   //
@@ -409,85 +315,78 @@ void ELFObjectWriter::WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 
-  WriteBytes(ELF::ElfMagic); // e_ident[EI_MAG0] to e_ident[EI_MAG3]
+  writeBytes(ELF::ElfMagic); // e_ident[EI_MAG0] to e_ident[EI_MAG3]
 
-  Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
+  write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 
   // e_ident[EI_DATA]
-  Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
+  write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 
-  Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
+  write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
   // e_ident[EI_OSABI]
-  Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
-  Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
+  write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
+  write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 
   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 
-  Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
+  write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 
-  Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
+  write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 
-  Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
+  write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
   WriteWord(0);                     // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 
   // e_flags = whatever the target wants
-  Write32(Asm.getELFHeaderEFlags());
+  write32(Asm.getELFHeaderEFlags());
 
   // e_ehsize = ELF header size
-  Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
+  write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 
-  Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
-  Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
+  write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
+  write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 
   // e_shentsize = Section header entry size
-  Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
+  write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 
   // e_shnum     = # of section header ents
-  if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
-    Write16(ELF::SHN_UNDEF);
-  else
-    Write16(NumberOfSections);
+  write16(0);
 
   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
-  if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
-    Write16(ELF::SHN_XINDEX);
-  else
-    Write16(ShstrtabIndex);
+  assert(StringTableIndex < ELF::SHN_LORESERVE);
+  write16(StringTableIndex);
 }
 
-uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
+uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(const MCSymbol &Sym,
                                       const MCAsmLayout &Layout) {
-  if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
-    return Data.getCommonAlignment();
+  if (Sym.isCommon() && Sym.isExternal())
+    return Sym.getCommonAlignment();
 
   uint64_t Res;
-  if (!Layout.getSymbolOffset(&Data, Res))
+  if (!Layout.getSymbolOffset(Sym, Res))
     return 0;
 
-  if (Layout.getAssembler().isThumbFunc(&Data.getSymbol()))
+  if (Layout.getAssembler().isThumbFunc(&Sym))
     Res |= 1;
 
   return Res;
 }
 
-void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
+void ELFObjectWriter::executePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
                                                const MCAsmLayout &Layout) {
   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
   // versions declared with @@@ to be renamed.
 
-  for (MCSymbolData &OriginalData : Asm.symbols()) {
-    const MCSymbol &Alias = OriginalData.getSymbol();
-
+  for (const MCSymbol &A : Asm.symbols()) {
+    const auto &Alias = cast<MCSymbolELF>(A);
     // Not an alias.
     if (!Alias.isVariable())
       continue;
     auto *Ref = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Alias.getVariableValue());
     if (!Ref)
       continue;
-    const MCSymbol &Symbol = Ref->getSymbol();
-    MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
+    const auto &Symbol = cast<MCSymbolELF>(Ref->getSymbol());
 
     StringRef AliasName = Alias.getName();
     size_t Pos = AliasName.find('@');
@@ -496,8 +395,8 @@ void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 
     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
     // This is the first place we are able to copy this information.
-    OriginalData.setExternal(SD.isExternal());
-    MCELF::SetBinding(OriginalData, MCELF::GetBinding(SD));
+    Alias.setExternal(Symbol.isExternal());
+    Alias.setBinding(Symbol.getBinding());
 
     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
@@ -547,41 +446,39 @@ static uint8_t mergeTypeForSet(uint8_t origType, uint8_t newType) {
   return Type;
 }
 
-void ELFObjectWriter::WriteSymbol(SymbolTableWriter &Writer, ELFSymbolData &MSD,
+void ELFObjectWriter::writeSymbol(SymbolTableWriter &Writer,
+                                  uint32_t StringIndex, ELFSymbolData &MSD,
                                   const MCAsmLayout &Layout) {
-  MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
-  assert((!OrigData.getFragment() ||
-          (&OrigData.getFragment()->getParent()->getSection() ==
-           &OrigData.getSymbol().getSection())) &&
+  const auto &Symbol = cast<MCSymbolELF>(*MSD.Symbol);
+  assert((!Symbol.getFragment() ||
+          (Symbol.getFragment()->getParent() == &Symbol.getSection())) &&
          "The symbol's section doesn't match the fragment's symbol");
-  const MCSymbol *Base = Layout.getBaseSymbol(OrigData.getSymbol());
+  const MCSymbolELF *Base =
+      cast_or_null<MCSymbolELF>(Layout.getBaseSymbol(Symbol));
 
   // This has to be in sync with when computeSymbolTable uses SHN_ABS or
   // SHN_COMMON.
-  bool IsReserved = !Base || OrigData.isCommon();
+  bool IsReserved = !Base || Symbol.isCommon();
 
   // Binding and Type share the same byte as upper and lower nibbles
-  uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
-  uint8_t Type = MCELF::GetType(OrigData);
-  MCSymbolData *BaseSD = nullptr;
+  uint8_t Binding = Symbol.getBinding();
+  uint8_t Type = Symbol.getType();
   if (Base) {
-    BaseSD = &Layout.getAssembler().getSymbolData(*Base);
-    Type = mergeTypeForSet(Type, MCELF::GetType(*BaseSD));
+    Type = mergeTypeForSet(Type, Base->getType());
   }
-  uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
+  uint8_t Info = (Binding << 4) | Type;
 
   // Other and Visibility share the same byte with Visibility using the lower
   // 2 bits
-  uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
-  uint8_t Other = MCELF::getOther(OrigData) << (ELF_STO_Shift - ELF_STV_Shift);
-  Other |= Visibility;
+  uint8_t Visibility = Symbol.getVisibility();
+  uint8_t Other = Symbol.getOther() | Visibility;
 
-  uint64_t Value = SymbolValue(OrigData, Layout);
+  uint64_t Value = SymbolValue(*MSD.Symbol, Layout);
   uint64_t Size = 0;
 
-  const MCExpr *ESize = OrigData.getSize();
+  const MCExpr *ESize = MSD.Symbol->getSize();
   if (!ESize && Base)
-    ESize = BaseSD->getSize();
+    ESize = Base->getSize();
 
   if (ESize) {
     int64_t Res;
@@ -591,54 +488,8 @@ void ELFObjectWriter::WriteSymbol(SymbolTableWriter &Writer, ELFSymbolData &MSD,
   }
 
   // Write out the symbol table entry
-  Writer.writeSymbol(MSD.StringIndex, Info, Value, Size, Other,
-                     MSD.SectionIndex, IsReserved);
-}
-
-void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(
-    MCDataFragment *SymtabF, MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
-    std::vector<const MCSectionELF *> &Sections) {
-  // The string table must be emitted first because we need the index
-  // into the string table for all the symbol names.
-
-  // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
-
-  SymbolTableWriter Writer(Asm, FWriter, is64Bit(), Sections, SymtabF);
-
-  // The first entry is the undefined symbol entry.
-  Writer.writeSymbol(0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
-
-  for (unsigned i = 0, e = FileSymbolData.size(); i != e; ++i) {
-    Writer.writeSymbol(FileSymbolData[i], ELF::STT_FILE | ELF::STB_LOCAL, 0, 0,
-                       ELF::STV_DEFAULT, ELF::SHN_ABS, true);
-  }
-
-  // Write the symbol table entries.
-  LastLocalSymbolIndex = FileSymbolData.size() + LocalSymbolData.size() + 1;
-
-  for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
-    ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
-    WriteSymbol(Writer, MSD, Layout);
-  }
-
-  for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
-    ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
-    MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
-    assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
-            (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
-           "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
-    WriteSymbol(Writer, MSD, Layout);
-    if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
-      LastLocalSymbolIndex++;
-  }
-
-  for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
-    ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
-    MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
-    WriteSymbol(Writer, MSD, Layout);
-    if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
-      LastLocalSymbolIndex++;
-  }
+  Writer.writeSymbol(StringIndex, Info, Value, Size, Other, MSD.SectionIndex,
+                     IsReserved);
 }
 
 // It is always valid to create a relocation with a symbol. It is preferable
@@ -646,9 +497,9 @@ void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(
 // allows us to omit some local symbols from the symbol table.
 bool ELFObjectWriter::shouldRelocateWithSymbol(const MCAssembler &Asm,
                                                const MCSymbolRefExpr *RefA,
-                                               const MCSymbolData *SD,
-                                               uint64_t C,
+                                               const MCSymbol *S, uint64_t C,
                                                unsigned Type) const {
+  const auto *Sym = cast_or_null<MCSymbolELF>(S);
   // A PCRel relocation to an absolute value has no symbol (or section). We
   // represent that with a relocation to a null section.
   if (!RefA)
@@ -683,11 +534,11 @@ bool ELFObjectWriter::shouldRelocateWithSymbol(const MCAssembler &Asm,
 
   // An undefined symbol is not in any section, so the relocation has to point
   // to the symbol itself.
-  const MCSymbol &Sym = SD->getSymbol();
-  if (Sym.isUndefined())
+  assert(Sym && "Expected a symbol");
+  if (Sym->isUndefined())
     return true;
 
-  unsigned Binding = MCELF::GetBinding(*SD);
+  unsigned Binding = Sym->getBinding();
   switch(Binding) {
   default:
     llvm_unreachable("Invalid Binding");
@@ -711,7 +562,7 @@ bool ELFObjectWriter::shouldRelocateWithSymbol(const MCAssembler &Asm,
   // If we change such a relocation to use the section, the linker would think
   // that it pointed to another string and subtracting 42 at runtime will
   // produce the wrong value.
-  auto &Sec = cast<MCSectionELF>(Sym.getSection());
+  auto &Sec = cast<MCSectionELF>(Sym->getSection());
   unsigned Flags = Sec.getFlags();
   if (Flags & ELF::SHF_MERGE) {
     if (C != 0)
@@ -734,41 +585,22 @@ bool ELFObjectWriter::shouldRelocateWithSymbol(const MCAssembler &Asm,
   // bit. With a symbol that is done by just having the symbol have that bit
   // set, so we would lose the bit if we relocated with the section.
   // FIXME: We could use the section but add the bit to the relocation value.
-  if (Asm.isThumbFunc(&Sym))
+  if (Asm.isThumbFunc(Sym))
     return true;
 
-  if (TargetObjectWriter->needsRelocateWithSymbol(*SD, Type))
+  if (TargetObjectWriter->needsRelocateWithSymbol(*Sym, Type))
     return true;
   return false;
 }
 
-static const MCSymbol *getWeakRef(const MCSymbolRefExpr &Ref) {
-  const MCSymbol &Sym = Ref.getSymbol();
-
-  if (Ref.getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_WEAKREF)
-    return &Sym;
-
-  if (!Sym.isVariable())
-    return nullptr;
-
-  const MCExpr *Expr = Sym.getVariableValue();
-  const auto *Inner = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr);
-  if (!Inner)
-    return nullptr;
-
-  if (Inner->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_WEAKREF)
-    return &Inner->getSymbol();
-  return nullptr;
-}
-
 // True if the assembler knows nothing about the final value of the symbol.
 // This doesn't cover the comdat issues, since in those cases the assembler
 // can at least know that all symbols in the section will move together.
-static bool isWeak(const MCSymbolData &D) {
-  if (MCELF::GetType(D) == ELF::STT_GNU_IFUNC)
+static bool isWeak(const MCSymbolELF &Sym) {
+  if (Sym.getType() == ELF::STT_GNU_IFUNC)
     return true;
 
-  switch (MCELF::GetBinding(D)) {
+  switch (Sym.getBinding()) {
   default:
     llvm_unreachable("Unknown binding");
   case ELF::STB_LOCAL:
@@ -781,12 +613,12 @@ static bool isWeak(const MCSymbolData &D) {
   }
 }
 
-void ELFObjectWriter::RecordRelocation(MCAssembler &Asm,
+void ELFObjectWriter::recordRelocation(MCAssembler &Asm,
                                        const MCAsmLayout &Layout,
                                        const MCFragment *Fragment,
                                        const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
                                        bool &IsPCRel, uint64_t &FixedValue) {
-  const MCSectionData *FixupSection = Fragment->getParent();
+  const MCSectionELF &FixupSection = cast<MCSectionELF>(*Fragment->getParent());
   uint64_t C = Target.getConstant();
   uint64_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 
@@ -802,30 +634,29 @@ void ELFObjectWriter::RecordRelocation(MCAssembler &Asm,
     // or (A + C - R). If B = R + K and the relocation is not pcrel, we can
     // replace B to implement it: (A - R - K + C)
     if (IsPCRel)
-      Asm.getContext().FatalError(
+      Asm.getContext().reportFatalError(
           Fixup.getLoc(),
           "No relocation available to represent this relative expression");
 
-    const MCSymbol &SymB = RefB->getSymbol();
+    const auto &SymB = cast<MCSymbolELF>(RefB->getSymbol());
 
     if (SymB.isUndefined())
-      Asm.getContext().FatalError(
+      Asm.getContext().reportFatalError(
           Fixup.getLoc(),
           Twine("symbol '") + SymB.getName() +
               "' can not be undefined in a subtraction expression");
 
     assert(!SymB.isAbsolute() && "Should have been folded");
     const MCSection &SecB = SymB.getSection();
-    if (&SecB != &FixupSection->getSection())
-      Asm.getContext().FatalError(
+    if (&SecB != &FixupSection)
+      Asm.getContext().reportFatalError(
           Fixup.getLoc(), "Cannot represent a difference across sections");
 
-    const MCSymbolData &SymBD = Asm.getSymbolData(SymB);
-    if (::isWeak(SymBD))
-      Asm.getContext().FatalError(
+    if (::isWeak(SymB))
+      Asm.getContext().reportFatalError(
           Fixup.getLoc(), "Cannot represent a subtraction with a weak symbol");
 
-    uint64_t SymBOffset = Layout.getSymbolOffset(&SymBD);
+    uint64_t SymBOffset = Layout.getSymbolOffset(SymB);
     uint64_t K = SymBOffset - FixupOffset;
     IsPCRel = true;
     C -= K;
@@ -833,13 +664,23 @@ void ELFObjectWriter::RecordRelocation(MCAssembler &Asm,
 
   // We either rejected the fixup or folded B into C at this point.
   const MCSymbolRefExpr *RefA = Target.getSymA();
-  const MCSymbol *SymA = RefA ? &RefA->getSymbol() : nullptr;
-  const MCSymbolData *SymAD = SymA ? &Asm.getSymbolData(*SymA) : nullptr;
+  const auto *SymA = RefA ? cast<MCSymbolELF>(&RefA->getSymbol()) : nullptr;
+
+  bool ViaWeakRef = false;
+  if (SymA && SymA->isVariable()) {
+    const MCExpr *Expr = SymA->getVariableValue();
+    if (const auto *Inner = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr)) {
+      if (Inner->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_WEAKREF) {
+        SymA = cast<MCSymbolELF>(&Inner->getSymbol());
+        ViaWeakRef = true;
+      }
+    }
+  }
 
   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel);
-  bool RelocateWithSymbol = shouldRelocateWithSymbol(Asm, RefA, SymAD, C, Type);
+  bool RelocateWithSymbol = shouldRelocateWithSymbol(Asm, RefA, SymA, C, Type);
   if (!RelocateWithSymbol && SymA && !SymA->isUndefined())
-    C += Layout.getSymbolOffset(SymAD);
+    C += Layout.getSymbolOffset(*SymA);
 
   uint64_t Addend = 0;
   if (hasRelocationAddend()) {
@@ -849,50 +690,36 @@ void ELFObjectWriter::RecordRelocation(MCAssembler &Asm,
 
   FixedValue = C;
 
-  // FIXME: What is this!?!?
-  MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier =
-      RefA ? RefA->getKind() : MCSymbolRefExpr::VK_None;
-  if (RelocNeedsGOT(Modifier))
-    NeedsGOT = true;
-
   if (!RelocateWithSymbol) {
     const MCSection *SecA =
         (SymA && !SymA->isUndefined()) ? &SymA->getSection() : nullptr;
     auto *ELFSec = cast_or_null<MCSectionELF>(SecA);
-    MCSymbol *SectionSymbol =
-        ELFSec ? Asm.getContext().getOrCreateSectionSymbol(*ELFSec)
-               : nullptr;
+    const auto *SectionSymbol =
+        ELFSec ? cast<MCSymbolELF>(ELFSec->getBeginSymbol()) : nullptr;
+    if (SectionSymbol)
+      SectionSymbol->setUsedInReloc();
     ELFRelocationEntry Rec(FixupOffset, SectionSymbol, Type, Addend);
-    Relocations[FixupSection].push_back(Rec);
+    Relocations[&FixupSection].push_back(Rec);
     return;
   }
 
   if (SymA) {
-    if (const MCSymbol *R = Renames.lookup(SymA))
+    if (const MCSymbolELF *R = Renames.lookup(SymA))
       SymA = R;
 
-    if (const MCSymbol *WeakRef = getWeakRef(*RefA))
-      WeakrefUsedInReloc.insert(WeakRef);
+    if (ViaWeakRef)
+      SymA->setIsWeakrefUsedInReloc();
     else
-      UsedInReloc.insert(SymA);
+      SymA->setUsedInReloc();
   }
   ELFRelocationEntry Rec(FixupOffset, SymA, Type, Addend);
-  Relocations[FixupSection].push_back(Rec);
+  Relocations[&FixupSection].push_back(Rec);
   return;
 }
 
-
-uint64_t
-ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
-                                             const MCSymbol *S) {
-  const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
-  return SD.getIndex();
-}
-
 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAsmLayout &Layout,
-                                 const MCSymbolData &Data, bool Used,
+                                 const MCSymbolELF &Symbol, bool Used,
                                  bool Renamed) {
-  const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
   if (Symbol.isVariable()) {
     const MCExpr *Expr = Symbol.getVariableValue();
     if (const MCSymbolRefExpr *Ref = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr)) {
@@ -907,152 +734,88 @@ bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAsmLayout &Layout,
   if (Renamed)
     return false;
 
-  if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
-    return true;
-
-  if (Symbol.isVariable()) {
-    const MCSymbol *Base = Layout.getBaseSymbol(Symbol);
-    if (Base && Base->isUndefined())
-      return false;
+  if (Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined()) {
+    // FIXME: this is here just to diagnose the case of a var = commmon_sym.
+    Layout.getBaseSymbol(Symbol);
+    return false;
   }
 
-  bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
-  if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
+  if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isBindingSet())
     return false;
 
   if (Symbol.isTemporary())
     return false;
 
-  return true;
-}
-
-bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isUsedInReloc) {
-  if (Data.isExternal())
-    return false;
-
-  const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
-  if (Symbol.isDefined())
-    return true;
-
-  if (isUsedInReloc)
+  if (Symbol.getType() == ELF::STT_SECTION)
     return false;
 
   return true;
 }
 
-void ELFObjectWriter::maybeAddToGroup(MCAssembler &Asm,
-                                      const RevGroupMapTy &RevGroupMap,
-                                      const MCSectionELF &Section,
-                                      unsigned Index) {
-  const MCSymbol *Sym = Section.getGroup();
-  if (!Sym)
-    return;
-  const MCSectionELF *Group = RevGroupMap.lookup(Sym);
-  MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
-  // FIXME: we could use the previous fragment
-  MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
-  write(*F, Index);
-}
+void ELFObjectWriter::computeSymbolTable(
+    MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
+    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap, const RevGroupMapTy &RevGroupMap,
+    SectionOffsetsTy &SectionOffsets) {
+  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
+  SymbolTableWriter Writer(*this, is64Bit());
 
-void ELFObjectWriter::computeIndexMap(
-    MCAssembler &Asm, std::vector<const MCSectionELF *> &Sections,
-    SectionIndexMapTy &SectionIndexMap, const RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
-  for (const MCSectionData &SD : Asm) {
-    const MCSectionELF &Section =
-        static_cast<const MCSectionELF &>(SD.getSection());
-    if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
-      continue;
-    Sections.push_back(&Section);
-    SectionIndexMap[&Section] = Sections.size();
-  }
+  // Symbol table
+  unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
+  MCSectionELF *SymtabSection =
+      Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0, EntrySize, "");
+  SymtabSection->setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
+  SymbolTableIndex = addToSectionTable(SymtabSection);
 
-  std::vector<const MCSectionELF *> RelSections;
-  for (const MCSectionData &SD : Asm) {
-    const MCSectionELF &Section =
-      static_cast<const MCSectionELF &>(SD.getSection());
-    if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
-        Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
-        Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
-      continue;
-    Sections.push_back(&Section);
-    unsigned Index = Sections.size();
-    SectionIndexMap[&Section] = Index;
-    maybeAddToGroup(Asm, RevGroupMap, Section, Index);
-
-    if (MCSectionData *RelSD = createRelocationSection(Asm, SD)) {
-      const MCSectionELF *RelSection =
-          static_cast<const MCSectionELF *>(&RelSD->getSection());
-      RelSections.push_back(RelSection);
-    }
-  }
+  align(SymtabSection->getAlignment());
+  uint64_t SecStart = OS.tell();
 
-  // Put relocation sections close together. The linker reads them
-  // first, so this improves cache locality.
-  for (const MCSectionELF *Sec : RelSections) {
-    Sections.push_back(Sec);
-    unsigned Index = Sections.size();
-    maybeAddToGroup(Asm, RevGroupMap, *Sec, Index);
-  }
-}
+  // The first entry is the undefined symbol entry.
+  Writer.writeSymbol(0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 
-void ELFObjectWriter::computeSymbolTable(
-    MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
-    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-    const RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
-  // FIXME: Is this the correct place to do this?
-  // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
-  if (NeedsGOT) {
-    StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
-    MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
-    MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
-    Data.setExternal(true);
-    MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
-  }
+  std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
+  std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 
   // Add the data for the symbols.
-  for (MCSymbolData &SD : Asm.symbols()) {
-    const MCSymbol &Symbol = SD.getSymbol();
-
-    bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
-    bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
-    bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
-
-    if (!isInSymtab(Layout, SD,
-                    Used || WeakrefUsed || isSignature,
+  bool HasLargeSectionIndex = false;
+  for (const MCSymbol &S : Asm.symbols()) {
+    const auto &Symbol = cast<MCSymbolELF>(S);
+    bool Used = Symbol.isUsedInReloc();
+    bool WeakrefUsed = Symbol.isWeakrefUsedInReloc();
+    bool isSignature = Symbol.isSignature();
+
+    if (!isInSymtab(Layout, Symbol, Used || WeakrefUsed || isSignature,
                     Renames.count(&Symbol)))
       continue;
 
+    if (Symbol.isTemporary() && Symbol.isUndefined())
+      Ctx.reportFatalError(SMLoc(), "Undefined temporary");
+
     ELFSymbolData MSD;
-    MSD.SymbolData = &SD;
-    const MCSymbol *BaseSymbol = Layout.getBaseSymbol(Symbol);
-
-    // Undefined symbols are global, but this is the first place we
-    // are able to set it.
-    bool Local = isLocal(SD, Used);
-    if (!Local && MCELF::GetBinding(SD) == ELF::STB_LOCAL) {
-      assert(BaseSymbol);
-      MCSymbolData &BaseData = Asm.getSymbolData(*BaseSymbol);
-      MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
-      MCELF::SetBinding(BaseData, ELF::STB_GLOBAL);
-    }
+    MSD.Symbol = cast<MCSymbolELF>(&Symbol);
+
+    bool Local = Symbol.getBinding() == ELF::STB_LOCAL;
+    assert(Local || !Symbol.isTemporary());
 
-    if (!BaseSymbol) {
+    if (Symbol.isAbsolute()) {
       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
-    } else if (SD.isCommon()) {
+    } else if (Symbol.isCommon()) {
       assert(!Local);
       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
-    } else if (BaseSymbol->isUndefined()) {
-      if (isSignature && !Used)
-        MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap.lookup(&Symbol));
-      else
+    } else if (Symbol.isUndefined()) {
+      if (isSignature && !Used) {
+        MSD.SectionIndex = RevGroupMap.lookup(&Symbol);
+        if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
+          HasLargeSectionIndex = true;
+      } else {
         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
-      if (!Used && WeakrefUsed)
-        MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_WEAK);
+      }
     } else {
       const MCSectionELF &Section =
-        static_cast<const MCSectionELF&>(BaseSymbol->getSection());
+          static_cast<const MCSectionELF &>(Symbol.getSection());
       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
+      if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
+        HasLargeSectionIndex = true;
     }
 
     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and @@
@@ -1079,12 +842,12 @@ void ELFObjectWriter::computeSymbolTable(
     // seems that this information is not easily accessible from the
     // ELFObjectWriter.
     StringRef Name = Symbol.getName();
+    SmallString<32> Buf;
     if (!Name.startswith("?") && !Name.startswith("@?") &&
         !Name.startswith("__imp_?") && !Name.startswith("__imp_@?")) {
       // This symbol isn't following the MSVC C++ name mangling convention. We
       // can thus safely interpret the @@@ in symbol names as specifying symbol
       // versioning.
-      SmallString<32> Buf;
       size_t Pos = Name.find("@@@");
       if (Pos != StringRef::npos) {
         Buf += Name.substr(0, Pos);
@@ -1095,62 +858,85 @@ void ELFObjectWriter::computeSymbolTable(
     }
 
     // Sections have their own string table
-    if (MCELF::GetType(SD) != ELF::STT_SECTION)
+    if (Symbol.getType() != ELF::STT_SECTION)
       MSD.Name = StrTabBuilder.add(Name);
 
-    if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
-      UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
-    else if (Local)
+    if (Local)
       LocalSymbolData.push_back(MSD);
     else
       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
   }
 
-  for (auto i = Asm.file_names_begin(), e = Asm.file_names_end(); i != e; ++i)
-    StrTabBuilder.add(*i);
+  if (HasLargeSectionIndex) {
+    MCSectionELF *SymtabShndxSection =
+        Ctx.getELFSection(".symtab_shndxr", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0, 4, "");
+    SymtabShndxSectionIndex = addToSectionTable(SymtabShndxSection);
+    SymtabShndxSection->setAlignment(4);
+  }
 
-  StrTabBuilder.finalize(StringTableBuilder::ELF);
+  ArrayRef<std::string> FileNames = Asm.getFileNames();
+  for (const std::string &Name : FileNames)
+    StrTabBuilder.add(Name);
 
-  for (auto i = Asm.file_names_begin(), e = Asm.file_names_end(); i != e; ++i)
-    FileSymbolData.push_back(StrTabBuilder.getOffset(*i));
+  StrTabBuilder.finalize(StringTableBuilder::ELF);
 
-  for (ELFSymbolData &MSD : LocalSymbolData)
-    MSD.StringIndex = MCELF::GetType(*MSD.SymbolData) == ELF::STT_SECTION
-                          ? 0
-                          : StrTabBuilder.getOffset(MSD.Name);
-  for (ELFSymbolData &MSD : ExternalSymbolData)
-    MSD.StringIndex = StrTabBuilder.getOffset(MSD.Name);
-  for (ELFSymbolData& MSD : UndefinedSymbolData)
-    MSD.StringIndex = StrTabBuilder.getOffset(MSD.Name);
+  for (const std::string &Name : FileNames)
+    Writer.writeSymbol(StrTabBuilder.getOffset(Name),
+                       ELF::STT_FILE | ELF::STB_LOCAL, 0, 0, ELF::STV_DEFAULT,
+                       ELF::SHN_ABS, true);
 
   // Symbols are required to be in lexicographic order.
   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
-  array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 
   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
   // symbols with non-local bindings.
-  unsigned Index = FileSymbolData.size() + 1;
-  for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
-    LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
-
-  for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
-    ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
-  for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
-    UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
+  unsigned Index = FileNames.size() + 1;
+
+  for (ELFSymbolData &MSD : LocalSymbolData) {
+    unsigned StringIndex = MSD.Symbol->getType() == ELF::STT_SECTION
+                               ? 0
+                               : StrTabBuilder.getOffset(MSD.Name);
+    MSD.Symbol->setIndex(Index++);
+    writeSymbol(Writer, StringIndex, MSD, Layout);
+  }
+
+  // Write the symbol table entries.
+  LastLocalSymbolIndex = Index;
+
+  for (ELFSymbolData &MSD : ExternalSymbolData) {
+    unsigned StringIndex = StrTabBuilder.getOffset(MSD.Name);
+    MSD.Symbol->setIndex(Index++);
+    writeSymbol(Writer, StringIndex, MSD, Layout);
+    assert(MSD.Symbol->getBinding() != ELF::STB_LOCAL);
+  }
+
+  uint64_t SecEnd = OS.tell();
+  SectionOffsets[SymtabSection] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
+
+  ArrayRef<uint32_t> ShndxIndexes = Writer.getShndxIndexes();
+  if (ShndxIndexes.empty()) {
+    assert(SymtabShndxSectionIndex == 0);
+    return;
+  }
+  assert(SymtabShndxSectionIndex != 0);
+
+  SecStart = OS.tell();
+  const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
+      SectionTable[SymtabShndxSectionIndex - 1];
+  for (uint32_t Index : ShndxIndexes)
+    write(Index);
+  SecEnd = OS.tell();
+  SectionOffsets[SymtabShndxSection] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
 }
 
-MCSectionData *
-ELFObjectWriter::createRelocationSection(MCAssembler &Asm,
-                                         const MCSectionData &SD) {
-  if (Relocations[&SD].empty())
+MCSectionELF *
+ELFObjectWriter::createRelocationSection(MCContext &Ctx,
+                                         const MCSectionELF &Sec) {
+  if (Relocations[&Sec].empty())
     return nullptr;
 
-  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
-  const MCSectionELF &Section =
-      static_cast<const MCSectionELF &>(SD.getSection());
-
-  const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
+  const StringRef SectionName = Sec.getSectionName();
   std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
   RelaSectionName += SectionName;
 
@@ -1161,18 +947,19 @@ ELFObjectWriter::createRelocationSection(MCAssembler &Asm,
     EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
 
   unsigned Flags = 0;
-  if (Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP)
+  if (Sec.getFlags() & ELF::SHF_GROUP)
     Flags = ELF::SHF_GROUP;
 
-  const MCSectionELF *RelaSection = Ctx.createELFRelSection(
+  MCSectionELF *RelaSection = Ctx.createELFRelSection(
       RelaSectionName, hasRelocationAddend() ? ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL,
-      Flags, EntrySize, Section.getGroup(), &Section);
-  return &Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
+      Flags, EntrySize, Sec.getGroup(), &Sec);
+  RelaSection->setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
+  return RelaSection;
 }
 
 static SmallVector<char, 128>
-getUncompressedData(MCAsmLayout &Layout,
-                    MCSectionData::FragmentListType &Fragments) {
+getUncompressedData(const MCAsmLayout &Layout,
+                    const MCSection::FragmentListType &Fragments) {
   SmallVector<char, 128> UncompressedData;
   for (const MCFragment &F : Fragments) {
     const SmallVectorImpl<char> *Contents;
@@ -1215,123 +1002,41 @@ prependCompressionHeader(uint64_t Size,
   return true;
 }
 
-// Return a single fragment containing the compressed contents of the whole
-// section. Null if the section was not compressed for any reason.
-static std::unique_ptr<MCDataFragment>
-getCompressedFragment(MCAsmLayout &Layout,
-                      MCSectionData::FragmentListType &Fragments) {
-  std::unique_ptr<MCDataFragment> CompressedFragment(new MCDataFragment());
+void ELFObjectWriter::writeSectionData(const MCAssembler &Asm, MCSection &Sec,
+                                       const MCAsmLayout &Layout) {
+  MCSectionELF &Section = static_cast<MCSectionELF &>(Sec);
+  StringRef SectionName = Section.getSectionName();
 
-  // Gather the uncompressed data from all the fragments, recording the
-  // alignment fragment, if seen, and any fixups.
+  // Compressing debug_frame requires handling alignment fragments which is
+  // more work (possibly generalizing MCAssembler.cpp:writeFragment to allow
+  // for writing to arbitrary buffers) for little benefit.
+  if (!Asm.getContext().getAsmInfo()->compressDebugSections() ||
+      !SectionName.startswith(".debug_") || SectionName == ".debug_frame") {
+    Asm.writeSectionData(&Section, Layout);
+    return;
+  }
+
+  // Gather the uncompressed data from all the fragments.
+  const MCSection::FragmentListType &Fragments = Section.getFragmentList();
   SmallVector<char, 128> UncompressedData =
       getUncompressedData(Layout, Fragments);
 
-  SmallVectorImpl<char> &CompressedContents = CompressedFragment->getContents();
-
+  SmallVector<char, 128> CompressedContents;
   zlib::Status Success = zlib::compress(
       StringRef(UncompressedData.data(), UncompressedData.size()),
       CompressedContents);
-  if (Success != zlib::StatusOK)
-    return nullptr;
-
-  if (!prependCompressionHeader(UncompressedData.size(), CompressedContents))
-    return nullptr;
-
-  return CompressedFragment;
-}
-
-typedef DenseMap<const MCSectionData *, std::vector<MCSymbolData *>>
-DefiningSymbolMap;
-
-static void UpdateSymbols(const MCAsmLayout &Layout,
-                          const std::vector<MCSymbolData *> &Symbols,
-                          MCFragment &NewFragment) {
-  for (MCSymbolData *Sym : Symbols) {
-    Sym->setOffset(Sym->getOffset() +
-                   Layout.getFragmentOffset(Sym->getFragment()));
-    Sym->setFragment(&NewFragment);
+  if (Success != zlib::StatusOK) {
+    Asm.writeSectionData(&Section, Layout);
+    return;
   }
-}
-
-static void CompressDebugSection(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
-                                 const DefiningSymbolMap &DefiningSymbols,
-                                 const MCSectionELF &Section,
-                                 MCSectionData &SD) {
-  StringRef SectionName = Section.getSectionName();
-  MCSectionData::FragmentListType &Fragments = SD.getFragmentList();
-
-  std::unique_ptr<MCDataFragment> CompressedFragment =
-      getCompressedFragment(Layout, Fragments);
 
-  // Leave the section as-is if the fragments could not be compressed.
-  if (!CompressedFragment)
+  if (!prependCompressionHeader(UncompressedData.size(), CompressedContents)) {
+    Asm.writeSectionData(&Section, Layout);
     return;
-
-  // Update the fragment+offsets of any symbols referring to fragments in this
-  // section to refer to the new fragment.
-  auto I = DefiningSymbols.find(&SD);
-  if (I != DefiningSymbols.end())
-    UpdateSymbols(Layout, I->second, *CompressedFragment);
-
-  // Invalidate the layout for the whole section since it will have new and
-  // different fragments now.
-  Layout.invalidateFragmentsFrom(&Fragments.front());
-  Fragments.clear();
-
-  // Complete the initialization of the new fragment
-  CompressedFragment->setParent(&SD);
-  CompressedFragment->setLayoutOrder(0);
-  Fragments.push_back(CompressedFragment.release());
-
-  // Rename from .debug_* to .zdebug_*
+  }
   Asm.getContext().renameELFSection(&Section,
                                     (".z" + SectionName.drop_front(1)).str());
-}
-
-void ELFObjectWriter::CompressDebugSections(MCAssembler &Asm,
-                                            MCAsmLayout &Layout) {
-  if (!Asm.getContext().getAsmInfo()->compressDebugSections())
-    return;
-
-  DefiningSymbolMap DefiningSymbols;
-
-  for (MCSymbolData &SD : Asm.symbols())
-    if (MCFragment *F = SD.getFragment())
-      DefiningSymbols[F->getParent()].push_back(&SD);
-
-  for (MCSectionData &SD : Asm) {
-    const MCSectionELF &Section =
-        static_cast<const MCSectionELF &>(SD.getSection());
-    StringRef SectionName = Section.getSectionName();
-
-    // Compressing debug_frame requires handling alignment fragments which is
-    // more work (possibly generalizing MCAssembler.cpp:writeFragment to allow
-    // for writing to arbitrary buffers) for little benefit.
-    if (!SectionName.startswith(".debug_") || SectionName == ".debug_frame")
-      continue;
-
-    CompressDebugSection(Asm, Layout, DefiningSymbols, Section, SD);
-  }
-}
-
-void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
-  for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
-    MCSectionData &RelSD = *it;
-    const MCSectionELF &RelSection =
-        static_cast<const MCSectionELF &>(RelSD.getSection());
-
-    unsigned Type = RelSection.getType();
-    if (Type != ELF::SHT_REL && Type != ELF::SHT_RELA)
-      continue;
-
-    const MCSectionELF *Section = RelSection.getAssociatedSection();
-    MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(*Section);
-    RelSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
-
-    MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelSD);
-    WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
-  }
+  OS << CompressedContents;
 }
 
 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
@@ -1340,22 +1045,21 @@ void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
                                        uint64_t Alignment,
                                        uint64_t EntrySize) {
-  Write32(Name);        // sh_name: index into string table
-  Write32(Type);        // sh_type
+  write32(Name);        // sh_name: index into string table
+  write32(Type);        // sh_type
   WriteWord(Flags);     // sh_flags
   WriteWord(Address);   // sh_addr
   WriteWord(Offset);    // sh_offset
   WriteWord(Size);      // sh_size
-  Write32(Link);        // sh_link
-  Write32(Info);        // sh_info
+  write32(Link);        // sh_link
+  write32(Info);        // sh_info
   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
 }
 
-void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
-                                               MCDataFragment *F,
-                                               const MCSectionData *SD) {
-  std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
+void ELFObjectWriter::writeRelocations(const MCAssembler &Asm,
+                                       const MCSectionELF &Sec) {
+  std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[&Sec];
 
   // Sort the relocation entries. Most targets just sort by Offset, but some
   // (e.g., MIPS) have additional constraints.
@@ -1363,124 +1067,46 @@ void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 
   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
     const ELFRelocationEntry &Entry = Relocs[e - i - 1];
-    unsigned Index =
-        Entry.Symbol ? getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, Entry.Symbol) : 0;
+    unsigned Index = Entry.Symbol ? Entry.Symbol->getIndex() : 0;
 
     if (is64Bit()) {
-      write(*F, Entry.Offset);
+      write(Entry.Offset);
       if (TargetObjectWriter->isN64()) {
-        write(*F, uint32_t(Index));
+        write(uint32_t(Index));
 
-        write(*F, TargetObjectWriter->getRSsym(Entry.Type));
-        write(*F, TargetObjectWriter->getRType3(Entry.Type));
-        write(*F, TargetObjectWriter->getRType2(Entry.Type));
-        write(*F, TargetObjectWriter->getRType(Entry.Type));
+        write(TargetObjectWriter->getRSsym(Entry.Type));
+        write(TargetObjectWriter->getRType3(Entry.Type));
+        write(TargetObjectWriter->getRType2(Entry.Type));
+        write(TargetObjectWriter->getRType(Entry.Type));
       } else {
         struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
         ERE64.setSymbolAndType(Index, Entry.Type);
-        write(*F, ERE64.r_info);
+        write(ERE64.r_info);
       }
       if (hasRelocationAddend())
-        write(*F, Entry.Addend);
+        write(Entry.Addend);
     } else {
-      write(*F, uint32_t(Entry.Offset));
+      write(uint32_t(Entry.Offset));
 
       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
       ERE32.setSymbolAndType(Index, Entry.Type);
-      write(*F, ERE32.r_info);
+      write(ERE32.r_info);
 
       if (hasRelocationAddend())
-        write(*F, uint32_t(Entry.Addend));
+        write(uint32_t(Entry.Addend));
     }
   }
 }
 
-void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(
-    MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
-    std::vector<const MCSectionELF *> &Sections) {
-  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
-  MCDataFragment *F;
-
-  unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
-
-  // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
-  const MCSectionELF *ShstrtabSection =
-      Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0);
-  MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
-  ShstrtabSD.setAlignment(1);
-  ShstrtabIndex = Sections.size() + 1;
-  Sections.push_back(ShstrtabSection);
-
-  const MCSectionELF *SymtabSection =
-    Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
-                      EntrySize, "");
-  MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
-  SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
-  SymbolTableIndex = Sections.size() + 1;
-  Sections.push_back(SymtabSection);
-
-  const MCSectionELF *StrtabSection;
-  StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0);
-  MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
-  StrtabSD.setAlignment(1);
-  StringTableIndex = Sections.size() + 1;
-  Sections.push_back(StrtabSection);
-
-  // Symbol table
-  F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
-  WriteSymbolTable(F, Asm, Layout, Sections);
-
-  F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
-  F->getContents().append(StrTabBuilder.data().begin(),
-                          StrTabBuilder.data().end());
-
-  F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
-
-  // Section header string table.
-  for (auto it = Asm.begin(), ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
-    const MCSectionELF &Section =
-      static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
-    ShStrTabBuilder.add(Section.getSectionName());
-  }
-  ShStrTabBuilder.finalize(StringTableBuilder::ELF);
-  F->getContents().append(ShStrTabBuilder.data().begin(),
-                          ShStrTabBuilder.data().end());
-}
-
-void ELFObjectWriter::createIndexedSections(
-    MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout, RevGroupMapTy &RevGroupMap,
-    std::vector<const MCSectionELF *> &Sections,
-    SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
-  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
-
-  // Build the groups
-  for (const MCSectionData &SD : Asm) {
-    const MCSectionELF &Section =
-        static_cast<const MCSectionELF &>(SD.getSection());
-    if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
-      continue;
-
-    const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
-    Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
-    const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
-    if (!Group) {
-      Group = Ctx.createELFGroupSection(SignatureSymbol);
-      MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
-      Data.setAlignment(4);
-      MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
-      write(*F, uint32_t(ELF::GRP_COMDAT));
-    }
-  }
-
-  computeIndexMap(Asm, Sections, SectionIndexMap, RevGroupMap);
+const MCSectionELF *ELFObjectWriter::createStringTable(MCContext &Ctx) {
+  const MCSectionELF *StrtabSection = SectionTable[StringTableIndex - 1];
+  OS << StrTabBuilder.data();
+  return StrtabSection;
 }
 
-void ELFObjectWriter::writeSection(MCAssembler &Asm,
-                                   const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
-                                   uint32_t GroupSymbolIndex,
-                                   uint64_t Offset, uint64_t Size,
-                                   uint64_t Alignment,
-                                   const MCSectionELF &Section) {
+void ELFObjectWriter::writeSection(const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
+                                   uint32_t GroupSymbolIndex, uint64_t Offset,
+                                   uint64_t Size, const MCSectionELF &Section) {
   uint64_t sh_link = 0;
   uint64_t sh_info = 0;
 
@@ -1490,8 +1116,7 @@ void ELFObjectWriter::writeSection(MCAssembler &Asm,
     break;
 
   case ELF::SHT_DYNAMIC:
-    sh_link = ShStrTabBuilder.getOffset(Section.getSectionName());
-    break;
+    llvm_unreachable("SHT_DYNAMIC in a relocatable object");
 
   case ELF::SHT_REL:
   case ELF::SHT_RELA: {
@@ -1522,109 +1147,155 @@ void ELFObjectWriter::writeSection(MCAssembler &Asm,
       Section.getType() == ELF::SHT_ARM_EXIDX)
     sh_link = SectionIndexMap.lookup(Section.getAssociatedSection());
 
-  WriteSecHdrEntry(ShStrTabBuilder.getOffset(Section.getSectionName()),
-                   Section.getType(),
-                   Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
-                   Alignment, Section.getEntrySize());
-}
-
-bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
-  return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
-    !SD.getSection().isVirtualSection();
-}
-
-void ELFObjectWriter::writeDataSectionData(MCAssembler &Asm,
-                                           const MCAsmLayout &Layout,
-                                           const MCSectionData &SD) {
-  if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
-    for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
-         ++i) {
-      const MCFragment &F = *i;
-      assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
-      WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents());
-    }
-  } else {
-    Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
-  }
+  WriteSecHdrEntry(StrTabBuilder.getOffset(Section.getSectionName()),
+                   Section.getType(), Section.getFlags(), 0, Offset, Size,
+                   sh_link, sh_info, Section.getAlignment(),
+                   Section.getEntrySize());
 }
 
 void ELFObjectWriter::writeSectionHeader(
-    ArrayRef<const MCSectionELF *> Sections, MCAssembler &Asm,
     const MCAsmLayout &Layout, const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
     const SectionOffsetsTy &SectionOffsets) {
-  const unsigned NumSections = Asm.size();
+  const unsigned NumSections = SectionTable.size();
 
   // Null section first.
   uint64_t FirstSectionSize =
       (NumSections + 1) >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections + 1 : 0;
-  uint32_t FirstSectionLink =
-    ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
-  WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
+  WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, 0, 0, 0, 0);
 
-  for (unsigned i = 0; i < NumSections; ++i) {
-    const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
-    const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
+  for (const MCSectionELF *Section : SectionTable) {
     uint32_t GroupSymbolIndex;
-    if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
+    unsigned Type = Section->getType();
+    if (Type != ELF::SHT_GROUP)
       GroupSymbolIndex = 0;
     else
-      GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, Section.getGroup());
+      GroupSymbolIndex = Section->getGroup()->getIndex();
 
-    const std::pair<uint64_t, uint64_t> &Offsets = SectionOffsets[i];
-    uint64_t Size = Section.getType() == ELF::SHT_NOBITS
-                        ? Layout.getSectionAddressSize(&SD)
-                        : Offsets.second - Offsets.first;
+    const std::pair<uint64_t, uint64_t> &Offsets =
+        SectionOffsets.find(Section)->second;
+    uint64_t Size;
+    if (Type == ELF::SHT_NOBITS)
+      Size = Layout.getSectionAddressSize(Section);
+    else
+      Size = Offsets.second - Offsets.first;
 
-    writeSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex, Offsets.first, Size,
-                 SD.getAlignment(), Section);
+    writeSection(SectionIndexMap, GroupSymbolIndex, Offsets.first, Size,
+                 *Section);
   }
 }
 
-void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
+void ELFObjectWriter::writeObject(MCAssembler &Asm,
                                   const MCAsmLayout &Layout) {
+  MCContext &Ctx = Asm.getContext();
+  MCSectionELF *StrtabSection =
+      Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0);
+  StringTableIndex = addToSectionTable(StrtabSection);
+
   RevGroupMapTy RevGroupMap;
   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
 
-  CompressDebugSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout &>(Layout));
-  std::vector<const MCSectionELF *> Sections;
-  createIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout &>(Layout), RevGroupMap,
-                        Sections, SectionIndexMap);
+  std::map<const MCSymbol *, std::vector<const MCSectionELF *>> GroupMembers;
 
-  // Compute symbol table information.
-  computeSymbolTable(Asm, Layout, SectionIndexMap, RevGroupMap);
+  // Write out the ELF header ...
+  writeHeader(Asm);
 
-  WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout &>(Layout));
+  // ... then the sections ...
+  SectionOffsetsTy SectionOffsets;
+  std::vector<MCSectionELF *> Groups;
+  std::vector<MCSectionELF *> Relocations;
+  for (MCSection &Sec : Asm) {
+    MCSectionELF &Section = static_cast<MCSectionELF &>(Sec);
 
-  CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler &>(Asm),
-                         const_cast<MCAsmLayout &>(Layout), Sections);
+    align(Section.getAlignment());
 
-  unsigned NumSections = Asm.size();
-  SectionOffsetsTy SectionOffsets;
+    // Remember the offset into the file for this section.
+    uint64_t SecStart = OS.tell();
 
-  // Write out the ELF header ...
-  WriteHeader(Asm, NumSections + 1);
+    const MCSymbolELF *SignatureSymbol = Section.getGroup();
+    writeSectionData(Asm, Section, Layout);
 
-  // ... then the sections ...
-  for (const MCSectionELF *Section : Sections) {
-    const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(*Section);
-    uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
-    WriteZeros(Padding);
+    uint64_t SecEnd = OS.tell();
+    SectionOffsets[&Section] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
+
+    MCSectionELF *RelSection = createRelocationSection(Ctx, Section);
+
+    if (SignatureSymbol) {
+      Asm.registerSymbol(*SignatureSymbol);
+      unsigned &GroupIdx = RevGroupMap[SignatureSymbol];
+      if (!GroupIdx) {
+        MCSectionELF *Group = Ctx.createELFGroupSection(SignatureSymbol);
+        GroupIdx = addToSectionTable(Group);
+        Group->setAlignment(4);
+        Groups.push_back(Group);
+      }
+      std::vector<const MCSectionELF *> &Members =
+          GroupMembers[SignatureSymbol];
+      Members.push_back(&Section);
+      if (RelSection)
+        Members.push_back(RelSection);
+    }
+
+    SectionIndexMap[&Section] = addToSectionTable(&Section);
+    if (RelSection) {
+      SectionIndexMap[RelSection] = addToSectionTable(RelSection);
+      Relocations.push_back(RelSection);
+    }
+  }
+
+  for (MCSectionELF *Group : Groups) {
+    align(Group->getAlignment());
 
     // Remember the offset into the file for this section.
     uint64_t SecStart = OS.tell();
-    writeDataSectionData(Asm, Layout, SD);
+
+    const MCSymbol *SignatureSymbol = Group->getGroup();
+    assert(SignatureSymbol);
+    write(uint32_t(ELF::GRP_COMDAT));
+    for (const MCSectionELF *Member : GroupMembers[SignatureSymbol]) {
+      uint32_t SecIndex = SectionIndexMap.lookup(Member);
+      write(SecIndex);
+    }
+
     uint64_t SecEnd = OS.tell();
-    SectionOffsets.push_back(std::make_pair(SecStart, SecEnd));
+    SectionOffsets[Group] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
+  }
+
+  // Compute symbol table information.
+  computeSymbolTable(Asm, Layout, SectionIndexMap, RevGroupMap, SectionOffsets);
+
+  for (MCSectionELF *RelSection : Relocations) {
+    align(RelSection->getAlignment());
+
+    // Remember the offset into the file for this section.
+    uint64_t SecStart = OS.tell();
+
+    writeRelocations(Asm, *RelSection->getAssociatedSection());
+
+    uint64_t SecEnd = OS.tell();
+    SectionOffsets[RelSection] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
+  }
+
+  {
+    uint64_t SecStart = OS.tell();
+    const MCSectionELF *Sec = createStringTable(Ctx);
+    uint64_t SecEnd = OS.tell();
+    SectionOffsets[Sec] = std::make_pair(SecStart, SecEnd);
   }
 
   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
-  uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
-  WriteZeros(Padding);
+  align(NaturalAlignment);
 
   const unsigned SectionHeaderOffset = OS.tell();
 
   // ... then the section header table ...
-  writeSectionHeader(Sections, Asm, Layout, SectionIndexMap, SectionOffsets);
+  writeSectionHeader(Layout, SectionIndexMap, SectionOffsets);
+
+  uint16_t NumSections = (SectionTable.size() + 1 >= ELF::SHN_LORESERVE)
+                             ? (uint16_t)ELF::SHN_UNDEF
+                             : SectionTable.size() + 1;
+  if (sys::IsLittleEndianHost != IsLittleEndian)
+    sys::swapByteOrder(NumSections);
+  unsigned NumSectionsOffset;
 
   if (is64Bit()) {
     uint64_t Val = SectionHeaderOffset;
@@ -1632,29 +1303,35 @@ void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
       sys::swapByteOrder(Val);
     OS.pwrite(reinterpret_cast<char *>(&Val), sizeof(Val),
               offsetof(ELF::Elf64_Ehdr, e_shoff));
+    NumSectionsOffset = offsetof(ELF::Elf64_Ehdr, e_shnum);
   } else {
     uint32_t Val = SectionHeaderOffset;
     if (sys::IsLittleEndianHost != IsLittleEndian)
       sys::swapByteOrder(Val);
     OS.pwrite(reinterpret_cast<char *>(&Val), sizeof(Val),
               offsetof(ELF::Elf32_Ehdr, e_shoff));
+    NumSectionsOffset = offsetof(ELF::Elf32_Ehdr, e_shnum);
   }
+  OS.pwrite(reinterpret_cast<char *>(&NumSections), sizeof(NumSections),
+            NumSectionsOffset);
 }
 
-bool ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
-    const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &DataA, const MCFragment &FB,
+bool ELFObjectWriter::isSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
+    const MCAssembler &Asm, const MCSymbol &SA, const MCFragment &FB,
     bool InSet, bool IsPCRel) const {
+  const auto &SymA = cast<MCSymbolELF>(SA);
   if (IsPCRel) {
     assert(!InSet);
-    if (::isWeak(DataA))
+    if (::isWeak(SymA))
       return false;
   }
-  return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(Asm, DataA, FB,
+  return MCObjectWriter::isSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(Asm, SymA, FB,
                                                                 InSet, IsPCRel);
 }
 
-bool ELFObjectWriter::isWeak(const MCSymbolData &SD) const {
-  if (::isWeak(SD))
+bool ELFObjectWriter::isWeak(const MCSymbol &S) const {
+  const auto &Sym = cast<MCSymbolELF>(S);
+  if (::isWeak(Sym))
     return true;
 
   // It is invalid to replace a reference to a global in a comdat
@@ -1663,10 +1340,9 @@ bool ELFObjectWriter::isWeak(const MCSymbolData &SD) const {
   // We could try to return false for more cases, like the reference
   // being in the same comdat or Sym being an alias to another global,
   // but it is not clear if it is worth the effort.
-  if (MCELF::GetBinding(SD) != ELF::STB_GLOBAL)
+  if (Sym.getBinding() != ELF::STB_GLOBAL)
     return false;
 
-  const MCSymbol &Sym = SD.getSymbol();
   if (!Sym.isInSection())
     return false;