]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - ELF/Driver.cpp
Vendor import of lld trunk r338150:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / ELF / Driver.cpp
1 //===- Driver.cpp ---------------------------------------------------------===//
2 //
3 //                             The LLVM Linker
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // The driver drives the entire linking process. It is responsible for
11 // parsing command line options and doing whatever it is instructed to do.
12 //
13 // One notable thing in the LLD's driver when compared to other linkers is
14 // that the LLD's driver is agnostic on the host operating system.
15 // Other linkers usually have implicit default values (such as a dynamic
16 // linker path or library paths) for each host OS.
17 //
18 // I don't think implicit default values are useful because they are
19 // usually explicitly specified by the compiler driver. They can even
20 // be harmful when you are doing cross-linking. Therefore, in LLD, we
21 // simply trust the compiler driver to pass all required options and
22 // don't try to make effort on our side.
23 //
24 //===----------------------------------------------------------------------===//
25
26 #include "Driver.h"
27 #include "Config.h"
28 #include "Filesystem.h"
29 #include "ICF.h"
30 #include "InputFiles.h"
31 #include "InputSection.h"
32 #include "LinkerScript.h"
33 #include "MarkLive.h"
34 #include "OutputSections.h"
35 #include "ScriptParser.h"
36 #include "SymbolTable.h"
37 #include "Symbols.h"
38 #include "SyntheticSections.h"
39 #include "Target.h"
40 #include "Writer.h"
41 #include "lld/Common/Args.h"
42 #include "lld/Common/Driver.h"
43 #include "lld/Common/ErrorHandler.h"
44 #include "lld/Common/Memory.h"
45 #include "lld/Common/Strings.h"
46 #include "lld/Common/TargetOptionsCommandFlags.h"
47 #include "lld/Common/Threads.h"
48 #include "lld/Common/Version.h"
49 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
50 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
51 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
52 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
53 #include "llvm/Support/Compression.h"
54 #include "llvm/Support/LEB128.h"
55 #include "llvm/Support/Path.h"
56 #include "llvm/Support/TarWriter.h"
57 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
58 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
59 #include <cstdlib>
60 #include <utility>
61
62 using namespace llvm;
63 using namespace llvm::ELF;
64 using namespace llvm::object;
65 using namespace llvm::sys;
66
67 using namespace lld;
68 using namespace lld::elf;
69
70 Configuration *elf::Config;
71 LinkerDriver *elf::Driver;
72
73 static void setConfigs(opt::InputArgList &Args);
74
75 bool elf::link(ArrayRef<const char *> Args, bool CanExitEarly,
76                raw_ostream &Error) {
77   errorHandler().LogName = sys::path::filename(Args[0]);
78   errorHandler().ErrorLimitExceededMsg =
79       "too many errors emitted, stopping now (use "
80       "-error-limit=0 to see all errors)";
81   errorHandler().ErrorOS = &Error;
82   errorHandler().ExitEarly = CanExitEarly;
83   errorHandler().ColorDiagnostics = Error.has_colors();
84
85   InputSections.clear();
86   OutputSections.clear();
87   Tar = nullptr;
88   BinaryFiles.clear();
89   BitcodeFiles.clear();
90   ObjectFiles.clear();
91   SharedFiles.clear();
92
93   Config = make<Configuration>();
94   Driver = make<LinkerDriver>();
95   Script = make<LinkerScript>();
96   Symtab = make<SymbolTable>();
97   Config->ProgName = Args[0];
98
99   Driver->main(Args);
100
101   // Exit immediately if we don't need to return to the caller.
102   // This saves time because the overhead of calling destructors
103   // for all globally-allocated objects is not negligible.
104   if (CanExitEarly)
105     exitLld(errorCount() ? 1 : 0);
106
107   freeArena();
108   return !errorCount();
109 }
110
111 // Parses a linker -m option.
112 static std::tuple<ELFKind, uint16_t, uint8_t> parseEmulation(StringRef Emul) {
113   uint8_t OSABI = 0;
114   StringRef S = Emul;
115   if (S.endswith("_fbsd")) {
116     S = S.drop_back(5);
117     OSABI = ELFOSABI_FREEBSD;
118   }
119
120   std::pair<ELFKind, uint16_t> Ret =
121       StringSwitch<std::pair<ELFKind, uint16_t>>(S)
122           .Cases("aarch64elf", "aarch64linux", "aarch64_elf64_le_vec",
123                  {ELF64LEKind, EM_AARCH64})
124           .Cases("armelf", "armelf_linux_eabi", {ELF32LEKind, EM_ARM})
125           .Case("elf32_x86_64", {ELF32LEKind, EM_X86_64})
126           .Cases("elf32btsmip", "elf32btsmipn32", {ELF32BEKind, EM_MIPS})
127           .Cases("elf32ltsmip", "elf32ltsmipn32", {ELF32LEKind, EM_MIPS})
128           .Case("elf32ppc", {ELF32BEKind, EM_PPC})
129           .Case("elf64btsmip", {ELF64BEKind, EM_MIPS})
130           .Case("elf64ltsmip", {ELF64LEKind, EM_MIPS})
131           .Case("elf64ppc", {ELF64BEKind, EM_PPC64})
132           .Case("elf64lppc", {ELF64LEKind, EM_PPC64})
133           .Cases("elf_amd64", "elf_x86_64", {ELF64LEKind, EM_X86_64})
134           .Case("elf_i386", {ELF32LEKind, EM_386})
135           .Case("elf_iamcu", {ELF32LEKind, EM_IAMCU})
136           .Default({ELFNoneKind, EM_NONE});
137
138   if (Ret.first == ELFNoneKind)
139     error("unknown emulation: " + Emul);
140   return std::make_tuple(Ret.first, Ret.second, OSABI);
141 }
142
143 // Returns slices of MB by parsing MB as an archive file.
144 // Each slice consists of a member file in the archive.
145 std::vector<std::pair<MemoryBufferRef, uint64_t>> static getArchiveMembers(
146     MemoryBufferRef MB) {
147   std::unique_ptr<Archive> File =
148       CHECK(Archive::create(MB),
149             MB.getBufferIdentifier() + ": failed to parse archive");
150
151   std::vector<std::pair<MemoryBufferRef, uint64_t>> V;
152   Error Err = Error::success();
153   bool AddToTar = File->isThin() && Tar;
154   for (const ErrorOr<Archive::Child> &COrErr : File->children(Err)) {
155     Archive::Child C =
156         CHECK(COrErr, MB.getBufferIdentifier() +
157                           ": could not get the child of the archive");
158     MemoryBufferRef MBRef =
159         CHECK(C.getMemoryBufferRef(),
160               MB.getBufferIdentifier() +
161                   ": could not get the buffer for a child of the archive");
162     if (AddToTar)
163       Tar->append(relativeToRoot(check(C.getFullName())), MBRef.getBuffer());
164     V.push_back(std::make_pair(MBRef, C.getChildOffset()));
165   }
166   if (Err)
167     fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": Archive::children failed: " +
168           toString(std::move(Err)));
169
170   // Take ownership of memory buffers created for members of thin archives.
171   for (std::unique_ptr<MemoryBuffer> &MB : File->takeThinBuffers())
172     make<std::unique_ptr<MemoryBuffer>>(std::move(MB));
173
174   return V;
175 }
176
177 // Opens a file and create a file object. Path has to be resolved already.
178 void LinkerDriver::addFile(StringRef Path, bool WithLOption) {
179   using namespace sys::fs;
180
181   Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Path);
182   if (!Buffer.hasValue())
183     return;
184   MemoryBufferRef MBRef = *Buffer;
185
186   if (InBinary) {
187     Files.push_back(make<BinaryFile>(MBRef));
188     return;
189   }
190
191   switch (identify_magic(MBRef.getBuffer())) {
192   case file_magic::unknown:
193     readLinkerScript(MBRef);
194     return;
195   case file_magic::archive: {
196     // Handle -whole-archive.
197     if (InWholeArchive) {
198       for (const auto &P : getArchiveMembers(MBRef))
199         Files.push_back(createObjectFile(P.first, Path, P.second));
200       return;
201     }
202
203     std::unique_ptr<Archive> File =
204         CHECK(Archive::create(MBRef), Path + ": failed to parse archive");
205
206     // If an archive file has no symbol table, it is likely that a user
207     // is attempting LTO and using a default ar command that doesn't
208     // understand the LLVM bitcode file. It is a pretty common error, so
209     // we'll handle it as if it had a symbol table.
210     if (!File->isEmpty() && !File->hasSymbolTable()) {
211       for (const auto &P : getArchiveMembers(MBRef))
212         Files.push_back(make<LazyObjFile>(P.first, Path, P.second));
213       return;
214     }
215
216     // Handle the regular case.
217     Files.push_back(make<ArchiveFile>(std::move(File)));
218     return;
219   }
220   case file_magic::elf_shared_object:
221     if (Config->Relocatable) {
222       error("attempted static link of dynamic object " + Path);
223       return;
224     }
225
226     // DSOs usually have DT_SONAME tags in their ELF headers, and the
227     // sonames are used to identify DSOs. But if they are missing,
228     // they are identified by filenames. We don't know whether the new
229     // file has a DT_SONAME or not because we haven't parsed it yet.
230     // Here, we set the default soname for the file because we might
231     // need it later.
232     //
233     // If a file was specified by -lfoo, the directory part is not
234     // significant, as a user did not specify it. This behavior is
235     // compatible with GNU.
236     Files.push_back(
237         createSharedFile(MBRef, WithLOption ? path::filename(Path) : Path));
238     return;
239   case file_magic::bitcode:
240   case file_magic::elf_relocatable:
241     if (InLib)
242       Files.push_back(make<LazyObjFile>(MBRef, "", 0));
243     else
244       Files.push_back(createObjectFile(MBRef));
245     break;
246   default:
247     error(Path + ": unknown file type");
248   }
249 }
250
251 // Add a given library by searching it from input search paths.
252 void LinkerDriver::addLibrary(StringRef Name) {
253   if (Optional<std::string> Path = searchLibrary(Name))
254     addFile(*Path, /*WithLOption=*/true);
255   else
256     error("unable to find library -l" + Name);
257 }
258
259 // This function is called on startup. We need this for LTO since
260 // LTO calls LLVM functions to compile bitcode files to native code.
261 // Technically this can be delayed until we read bitcode files, but
262 // we don't bother to do lazily because the initialization is fast.
263 static void initLLVM() {
264   InitializeAllTargets();
265   InitializeAllTargetMCs();
266   InitializeAllAsmPrinters();
267   InitializeAllAsmParsers();
268 }
269
270 // Some command line options or some combinations of them are not allowed.
271 // This function checks for such errors.
272 static void checkOptions(opt::InputArgList &Args) {
273   // The MIPS ABI as of 2016 does not support the GNU-style symbol lookup
274   // table which is a relatively new feature.
275   if (Config->EMachine == EM_MIPS && Config->GnuHash)
276     error("the .gnu.hash section is not compatible with the MIPS target.");
277
278   if (Config->FixCortexA53Errata843419 && Config->EMachine != EM_AARCH64)
279     error("--fix-cortex-a53-843419 is only supported on AArch64 targets.");
280
281   if (Config->Pie && Config->Shared)
282     error("-shared and -pie may not be used together");
283
284   if (!Config->Shared && !Config->FilterList.empty())
285     error("-F may not be used without -shared");
286
287   if (!Config->Shared && !Config->AuxiliaryList.empty())
288     error("-f may not be used without -shared");
289
290   if (!Config->Relocatable && !Config->DefineCommon)
291     error("-no-define-common not supported in non relocatable output");
292
293   if (Config->Relocatable) {
294     if (Config->Shared)
295       error("-r and -shared may not be used together");
296     if (Config->GcSections)
297       error("-r and --gc-sections may not be used together");
298     if (Config->GdbIndex)
299       error("-r and --gdb-index may not be used together");
300     if (Config->ICF != ICFLevel::None)
301       error("-r and --icf may not be used together");
302     if (Config->Pie)
303       error("-r and -pie may not be used together");
304   }
305 }
306
307 static const char *getReproduceOption(opt::InputArgList &Args) {
308   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_reproduce))
309     return Arg->getValue();
310   return getenv("LLD_REPRODUCE");
311 }
312
313 static bool hasZOption(opt::InputArgList &Args, StringRef Key) {
314   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_z))
315     if (Key == Arg->getValue())
316       return true;
317   return false;
318 }
319
320 static bool getZFlag(opt::InputArgList &Args, StringRef K1, StringRef K2,
321                      bool Default) {
322   for (auto *Arg : Args.filtered_reverse(OPT_z)) {
323     if (K1 == Arg->getValue())
324       return true;
325     if (K2 == Arg->getValue())
326       return false;
327   }
328   return Default;
329 }
330
331 static bool isKnown(StringRef S) {
332   return S == "combreloc" || S == "copyreloc" || S == "defs" ||
333          S == "execstack" || S == "hazardplt" || S == "initfirst" ||
334          S == "keep-text-section-prefix" || S == "lazy" || S == "muldefs" ||
335          S == "nocombreloc" || S == "nocopyreloc" || S == "nodelete" ||
336          S == "nodlopen" || S == "noexecstack" ||
337          S == "nokeep-text-section-prefix" || S == "norelro" || S == "notext" ||
338          S == "now" || S == "origin" || S == "relro" || S == "retpolineplt" ||
339          S == "rodynamic" || S == "text" || S == "wxneeded" ||
340          S.startswith("max-page-size=") || S.startswith("stack-size=");
341 }
342
343 // Report an error for an unknown -z option.
344 static void checkZOptions(opt::InputArgList &Args) {
345   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_z))
346     if (!isKnown(Arg->getValue()))
347       error("unknown -z value: " + StringRef(Arg->getValue()));
348 }
349
350 void LinkerDriver::main(ArrayRef<const char *> ArgsArr) {
351   ELFOptTable Parser;
352   opt::InputArgList Args = Parser.parse(ArgsArr.slice(1));
353
354   // Interpret this flag early because error() depends on them.
355   errorHandler().ErrorLimit = args::getInteger(Args, OPT_error_limit, 20);
356
357   // Handle -help
358   if (Args.hasArg(OPT_help)) {
359     printHelp();
360     return;
361   }
362
363   // Handle -v or -version.
364   //
365   // A note about "compatible with GNU linkers" message: this is a hack for
366   // scripts generated by GNU Libtool 2.4.6 (released in February 2014 and
367   // still the newest version in March 2017) or earlier to recognize LLD as
368   // a GNU compatible linker. As long as an output for the -v option
369   // contains "GNU" or "with BFD", they recognize us as GNU-compatible.
370   //
371   // This is somewhat ugly hack, but in reality, we had no choice other
372   // than doing this. Considering the very long release cycle of Libtool,
373   // it is not easy to improve it to recognize LLD as a GNU compatible
374   // linker in a timely manner. Even if we can make it, there are still a
375   // lot of "configure" scripts out there that are generated by old version
376   // of Libtool. We cannot convince every software developer to migrate to
377   // the latest version and re-generate scripts. So we have this hack.
378   if (Args.hasArg(OPT_v) || Args.hasArg(OPT_version))
379     message(getLLDVersion() + " (compatible with GNU linkers)");
380
381   // The behavior of -v or --version is a bit strange, but this is
382   // needed for compatibility with GNU linkers.
383   if (Args.hasArg(OPT_v) && !Args.hasArg(OPT_INPUT))
384     return;
385   if (Args.hasArg(OPT_version))
386     return;
387
388   if (const char *Path = getReproduceOption(Args)) {
389     // Note that --reproduce is a debug option so you can ignore it
390     // if you are trying to understand the whole picture of the code.
391     Expected<std::unique_ptr<TarWriter>> ErrOrWriter =
392         TarWriter::create(Path, path::stem(Path));
393     if (ErrOrWriter) {
394       Tar = ErrOrWriter->get();
395       Tar->append("response.txt", createResponseFile(Args));
396       Tar->append("version.txt", getLLDVersion() + "\n");
397       make<std::unique_ptr<TarWriter>>(std::move(*ErrOrWriter));
398     } else {
399       error(Twine("--reproduce: failed to open ") + Path + ": " +
400             toString(ErrOrWriter.takeError()));
401     }
402   }
403
404   readConfigs(Args);
405   checkZOptions(Args);
406   initLLVM();
407   createFiles(Args);
408   if (errorCount())
409     return;
410
411   inferMachineType();
412   setConfigs(Args);
413   checkOptions(Args);
414   if (errorCount())
415     return;
416
417   switch (Config->EKind) {
418   case ELF32LEKind:
419     link<ELF32LE>(Args);
420     return;
421   case ELF32BEKind:
422     link<ELF32BE>(Args);
423     return;
424   case ELF64LEKind:
425     link<ELF64LE>(Args);
426     return;
427   case ELF64BEKind:
428     link<ELF64BE>(Args);
429     return;
430   default:
431     llvm_unreachable("unknown Config->EKind");
432   }
433 }
434
435 static std::string getRpath(opt::InputArgList &Args) {
436   std::vector<StringRef> V = args::getStrings(Args, OPT_rpath);
437   return llvm::join(V.begin(), V.end(), ":");
438 }
439
440 // Determines what we should do if there are remaining unresolved
441 // symbols after the name resolution.
442 static UnresolvedPolicy getUnresolvedSymbolPolicy(opt::InputArgList &Args) {
443   if (Args.hasArg(OPT_relocatable))
444     return UnresolvedPolicy::IgnoreAll;
445
446   UnresolvedPolicy ErrorOrWarn = Args.hasFlag(OPT_error_unresolved_symbols,
447                                               OPT_warn_unresolved_symbols, true)
448                                      ? UnresolvedPolicy::ReportError
449                                      : UnresolvedPolicy::Warn;
450
451   // Process the last of -unresolved-symbols, -no-undefined or -z defs.
452   for (auto *Arg : llvm::reverse(Args)) {
453     switch (Arg->getOption().getID()) {
454     case OPT_unresolved_symbols: {
455       StringRef S = Arg->getValue();
456       if (S == "ignore-all" || S == "ignore-in-object-files")
457         return UnresolvedPolicy::Ignore;
458       if (S == "ignore-in-shared-libs" || S == "report-all")
459         return ErrorOrWarn;
460       error("unknown --unresolved-symbols value: " + S);
461       continue;
462     }
463     case OPT_no_undefined:
464       return ErrorOrWarn;
465     case OPT_z:
466       if (StringRef(Arg->getValue()) == "defs")
467         return ErrorOrWarn;
468       continue;
469     }
470   }
471
472   // -shared implies -unresolved-symbols=ignore-all because missing
473   // symbols are likely to be resolved at runtime using other DSOs.
474   if (Config->Shared)
475     return UnresolvedPolicy::Ignore;
476   return ErrorOrWarn;
477 }
478
479 static Target2Policy getTarget2(opt::InputArgList &Args) {
480   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_target2, "got-rel");
481   if (S == "rel")
482     return Target2Policy::Rel;
483   if (S == "abs")
484     return Target2Policy::Abs;
485   if (S == "got-rel")
486     return Target2Policy::GotRel;
487   error("unknown --target2 option: " + S);
488   return Target2Policy::GotRel;
489 }
490
491 static bool isOutputFormatBinary(opt::InputArgList &Args) {
492   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_oformat)) {
493     StringRef S = Arg->getValue();
494     if (S == "binary")
495       return true;
496     error("unknown --oformat value: " + S);
497   }
498   return false;
499 }
500
501 static DiscardPolicy getDiscard(opt::InputArgList &Args) {
502   if (Args.hasArg(OPT_relocatable))
503     return DiscardPolicy::None;
504
505   auto *Arg =
506       Args.getLastArg(OPT_discard_all, OPT_discard_locals, OPT_discard_none);
507   if (!Arg)
508     return DiscardPolicy::Default;
509   if (Arg->getOption().getID() == OPT_discard_all)
510     return DiscardPolicy::All;
511   if (Arg->getOption().getID() == OPT_discard_locals)
512     return DiscardPolicy::Locals;
513   return DiscardPolicy::None;
514 }
515
516 static StringRef getDynamicLinker(opt::InputArgList &Args) {
517   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_dynamic_linker, OPT_no_dynamic_linker);
518   if (!Arg || Arg->getOption().getID() == OPT_no_dynamic_linker)
519     return "";
520   return Arg->getValue();
521 }
522
523 static ICFLevel getICF(opt::InputArgList &Args) {
524   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_icf_none, OPT_icf_safe, OPT_icf_all);
525   if (!Arg || Arg->getOption().getID() == OPT_icf_none)
526     return ICFLevel::None;
527   if (Arg->getOption().getID() == OPT_icf_safe)
528     return ICFLevel::Safe;
529   return ICFLevel::All;
530 }
531
532 static StripPolicy getStrip(opt::InputArgList &Args) {
533   if (Args.hasArg(OPT_relocatable))
534     return StripPolicy::None;
535
536   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_strip_all, OPT_strip_debug);
537   if (!Arg)
538     return StripPolicy::None;
539   if (Arg->getOption().getID() == OPT_strip_all)
540     return StripPolicy::All;
541   return StripPolicy::Debug;
542 }
543
544 static uint64_t parseSectionAddress(StringRef S, const opt::Arg &Arg) {
545   uint64_t VA = 0;
546   if (S.startswith("0x"))
547     S = S.drop_front(2);
548   if (!to_integer(S, VA, 16))
549     error("invalid argument: " + toString(Arg));
550   return VA;
551 }
552
553 static StringMap<uint64_t> getSectionStartMap(opt::InputArgList &Args) {
554   StringMap<uint64_t> Ret;
555   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_section_start)) {
556     StringRef Name;
557     StringRef Addr;
558     std::tie(Name, Addr) = StringRef(Arg->getValue()).split('=');
559     Ret[Name] = parseSectionAddress(Addr, *Arg);
560   }
561
562   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Ttext))
563     Ret[".text"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
564   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Tdata))
565     Ret[".data"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
566   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Tbss))
567     Ret[".bss"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
568   return Ret;
569 }
570
571 static SortSectionPolicy getSortSection(opt::InputArgList &Args) {
572   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_sort_section);
573   if (S == "alignment")
574     return SortSectionPolicy::Alignment;
575   if (S == "name")
576     return SortSectionPolicy::Name;
577   if (!S.empty())
578     error("unknown --sort-section rule: " + S);
579   return SortSectionPolicy::Default;
580 }
581
582 static OrphanHandlingPolicy getOrphanHandling(opt::InputArgList &Args) {
583   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_orphan_handling, "place");
584   if (S == "warn")
585     return OrphanHandlingPolicy::Warn;
586   if (S == "error")
587     return OrphanHandlingPolicy::Error;
588   if (S != "place")
589     error("unknown --orphan-handling mode: " + S);
590   return OrphanHandlingPolicy::Place;
591 }
592
593 // Parse --build-id or --build-id=<style>. We handle "tree" as a
594 // synonym for "sha1" because all our hash functions including
595 // -build-id=sha1 are actually tree hashes for performance reasons.
596 static std::pair<BuildIdKind, std::vector<uint8_t>>
597 getBuildId(opt::InputArgList &Args) {
598   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_build_id, OPT_build_id_eq);
599   if (!Arg)
600     return {BuildIdKind::None, {}};
601
602   if (Arg->getOption().getID() == OPT_build_id)
603     return {BuildIdKind::Fast, {}};
604
605   StringRef S = Arg->getValue();
606   if (S == "fast")
607     return {BuildIdKind::Fast, {}};
608   if (S == "md5")
609     return {BuildIdKind::Md5, {}};
610   if (S == "sha1" || S == "tree")
611     return {BuildIdKind::Sha1, {}};
612   if (S == "uuid")
613     return {BuildIdKind::Uuid, {}};
614   if (S.startswith("0x"))
615     return {BuildIdKind::Hexstring, parseHex(S.substr(2))};
616
617   if (S != "none")
618     error("unknown --build-id style: " + S);
619   return {BuildIdKind::None, {}};
620 }
621
622 static std::pair<bool, bool> getPackDynRelocs(opt::InputArgList &Args) {
623   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_pack_dyn_relocs, "none");
624   if (S == "android")
625     return {true, false};
626   if (S == "relr")
627     return {false, true};
628   if (S == "android+relr")
629     return {true, true};
630
631   if (S != "none")
632     error("unknown -pack-dyn-relocs format: " + S);
633   return {false, false};
634 }
635
636 static void readCallGraph(MemoryBufferRef MB) {
637   // Build a map from symbol name to section
638   DenseMap<StringRef, const Symbol *> SymbolNameToSymbol;
639   for (InputFile *File : ObjectFiles)
640     for (Symbol *Sym : File->getSymbols())
641       SymbolNameToSymbol[Sym->getName()] = Sym;
642
643   for (StringRef L : args::getLines(MB)) {
644     SmallVector<StringRef, 3> Fields;
645     L.split(Fields, ' ');
646     uint64_t Count;
647     if (Fields.size() != 3 || !to_integer(Fields[2], Count))
648       fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": parse error");
649     const Symbol *FromSym = SymbolNameToSymbol.lookup(Fields[0]);
650     const Symbol *ToSym = SymbolNameToSymbol.lookup(Fields[1]);
651     if (Config->WarnSymbolOrdering) {
652       if (!FromSym)
653         warn(MB.getBufferIdentifier() + ": no such symbol: " + Fields[0]);
654       if (!ToSym)
655         warn(MB.getBufferIdentifier() + ": no such symbol: " + Fields[1]);
656     }
657     if (!FromSym || !ToSym || Count == 0)
658       continue;
659     warnUnorderableSymbol(FromSym);
660     warnUnorderableSymbol(ToSym);
661     const Defined *FromSymD = dyn_cast<Defined>(FromSym);
662     const Defined *ToSymD = dyn_cast<Defined>(ToSym);
663     if (!FromSymD || !ToSymD)
664       continue;
665     const auto *FromSB = dyn_cast_or_null<InputSectionBase>(FromSymD->Section);
666     const auto *ToSB = dyn_cast_or_null<InputSectionBase>(ToSymD->Section);
667     if (!FromSB || !ToSB)
668       continue;
669     Config->CallGraphProfile[std::make_pair(FromSB, ToSB)] += Count;
670   }
671 }
672
673 static bool getCompressDebugSections(opt::InputArgList &Args) {
674   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_compress_debug_sections, "none");
675   if (S == "none")
676     return false;
677   if (S != "zlib")
678     error("unknown --compress-debug-sections value: " + S);
679   if (!zlib::isAvailable())
680     error("--compress-debug-sections: zlib is not available");
681   return true;
682 }
683
684 static std::pair<StringRef, StringRef> getOldNewOptions(opt::InputArgList &Args,
685                                                         unsigned Id) {
686   auto *Arg = Args.getLastArg(Id);
687   if (!Arg)
688     return {"", ""};
689
690   StringRef S = Arg->getValue();
691   std::pair<StringRef, StringRef> Ret = S.split(';');
692   if (Ret.second.empty())
693     error(Arg->getSpelling() + " expects 'old;new' format, but got " + S);
694   return Ret;
695 }
696
697 // Parse the symbol ordering file and warn for any duplicate entries.
698 static std::vector<StringRef> getSymbolOrderingFile(MemoryBufferRef MB) {
699   SetVector<StringRef> Names;
700   for (StringRef S : args::getLines(MB))
701     if (!Names.insert(S) && Config->WarnSymbolOrdering)
702       warn(MB.getBufferIdentifier() + ": duplicate ordered symbol: " + S);
703
704   return Names.takeVector();
705 }
706
707 static void parseClangOption(StringRef Opt, const Twine &Msg) {
708   std::string Err;
709   raw_string_ostream OS(Err);
710
711   const char *Argv[] = {Config->ProgName.data(), Opt.data()};
712   if (cl::ParseCommandLineOptions(2, Argv, "", &OS))
713     return;
714   OS.flush();
715   error(Msg + ": " + StringRef(Err).trim());
716 }
717
718 // Initializes Config members by the command line options.
719 void LinkerDriver::readConfigs(opt::InputArgList &Args) {
720   errorHandler().Verbose = Args.hasArg(OPT_verbose);
721   errorHandler().FatalWarnings =
722       Args.hasFlag(OPT_fatal_warnings, OPT_no_fatal_warnings, false);
723   ThreadsEnabled = Args.hasFlag(OPT_threads, OPT_no_threads, true);
724
725   Config->AllowMultipleDefinition =
726       Args.hasFlag(OPT_allow_multiple_definition,
727                    OPT_no_allow_multiple_definition, false) ||
728       hasZOption(Args, "muldefs");
729   Config->AuxiliaryList = args::getStrings(Args, OPT_auxiliary);
730   Config->Bsymbolic = Args.hasArg(OPT_Bsymbolic);
731   Config->BsymbolicFunctions = Args.hasArg(OPT_Bsymbolic_functions);
732   Config->CheckSections =
733       Args.hasFlag(OPT_check_sections, OPT_no_check_sections, true);
734   Config->Chroot = Args.getLastArgValue(OPT_chroot);
735   Config->CompressDebugSections = getCompressDebugSections(Args);
736   Config->Cref = Args.hasFlag(OPT_cref, OPT_no_cref, false);
737   Config->DefineCommon = Args.hasFlag(OPT_define_common, OPT_no_define_common,
738                                       !Args.hasArg(OPT_relocatable));
739   Config->Demangle = Args.hasFlag(OPT_demangle, OPT_no_demangle, true);
740   Config->DisableVerify = Args.hasArg(OPT_disable_verify);
741   Config->Discard = getDiscard(Args);
742   Config->DwoDir = Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_dwo_dir_eq);
743   Config->DynamicLinker = getDynamicLinker(Args);
744   Config->EhFrameHdr =
745       Args.hasFlag(OPT_eh_frame_hdr, OPT_no_eh_frame_hdr, false);
746   Config->EmitRelocs = Args.hasArg(OPT_emit_relocs);
747   Config->EnableNewDtags =
748       Args.hasFlag(OPT_enable_new_dtags, OPT_disable_new_dtags, true);
749   Config->Entry = Args.getLastArgValue(OPT_entry);
750   Config->ExportDynamic =
751       Args.hasFlag(OPT_export_dynamic, OPT_no_export_dynamic, false);
752   Config->FilterList = args::getStrings(Args, OPT_filter);
753   Config->Fini = Args.getLastArgValue(OPT_fini, "_fini");
754   Config->FixCortexA53Errata843419 = Args.hasArg(OPT_fix_cortex_a53_843419);
755   Config->GcSections = Args.hasFlag(OPT_gc_sections, OPT_no_gc_sections, false);
756   Config->GnuUnique = Args.hasFlag(OPT_gnu_unique, OPT_no_gnu_unique, true);
757   Config->GdbIndex = Args.hasFlag(OPT_gdb_index, OPT_no_gdb_index, false);
758   Config->ICF = getICF(Args);
759   Config->IgnoreDataAddressEquality =
760       Args.hasArg(OPT_ignore_data_address_equality);
761   Config->IgnoreFunctionAddressEquality =
762       Args.hasArg(OPT_ignore_function_address_equality);
763   Config->Init = Args.getLastArgValue(OPT_init, "_init");
764   Config->LTOAAPipeline = Args.getLastArgValue(OPT_lto_aa_pipeline);
765   Config->LTODebugPassManager = Args.hasArg(OPT_lto_debug_pass_manager);
766   Config->LTONewPassManager = Args.hasArg(OPT_lto_new_pass_manager);
767   Config->LTONewPmPasses = Args.getLastArgValue(OPT_lto_newpm_passes);
768   Config->LTOO = args::getInteger(Args, OPT_lto_O, 2);
769   Config->LTOObjPath = Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_obj_path_eq);
770   Config->LTOPartitions = args::getInteger(Args, OPT_lto_partitions, 1);
771   Config->LTOSampleProfile = Args.getLastArgValue(OPT_lto_sample_profile);
772   Config->MapFile = Args.getLastArgValue(OPT_Map);
773   Config->MipsGotSize = args::getInteger(Args, OPT_mips_got_size, 0xfff0);
774   Config->MergeArmExidx =
775       Args.hasFlag(OPT_merge_exidx_entries, OPT_no_merge_exidx_entries, true);
776   Config->NoinhibitExec = Args.hasArg(OPT_noinhibit_exec);
777   Config->Nostdlib = Args.hasArg(OPT_nostdlib);
778   Config->OFormatBinary = isOutputFormatBinary(Args);
779   Config->Omagic = Args.hasFlag(OPT_omagic, OPT_no_omagic, false);
780   Config->OptRemarksFilename = Args.getLastArgValue(OPT_opt_remarks_filename);
781   Config->OptRemarksWithHotness = Args.hasArg(OPT_opt_remarks_with_hotness);
782   Config->Optimize = args::getInteger(Args, OPT_O, 1);
783   Config->OrphanHandling = getOrphanHandling(Args);
784   Config->OutputFile = Args.getLastArgValue(OPT_o);
785   Config->Pie = Args.hasFlag(OPT_pie, OPT_no_pie, false);
786   Config->PrintIcfSections =
787       Args.hasFlag(OPT_print_icf_sections, OPT_no_print_icf_sections, false);
788   Config->PrintGcSections =
789       Args.hasFlag(OPT_print_gc_sections, OPT_no_print_gc_sections, false);
790   Config->Rpath = getRpath(Args);
791   Config->Relocatable = Args.hasArg(OPT_relocatable);
792   Config->SaveTemps = Args.hasArg(OPT_save_temps);
793   Config->SearchPaths = args::getStrings(Args, OPT_library_path);
794   Config->SectionStartMap = getSectionStartMap(Args);
795   Config->Shared = Args.hasArg(OPT_shared);
796   Config->SingleRoRx = Args.hasArg(OPT_no_rosegment);
797   Config->SoName = Args.getLastArgValue(OPT_soname);
798   Config->SortSection = getSortSection(Args);
799   Config->Strip = getStrip(Args);
800   Config->Sysroot = Args.getLastArgValue(OPT_sysroot);
801   Config->Target1Rel = Args.hasFlag(OPT_target1_rel, OPT_target1_abs, false);
802   Config->Target2 = getTarget2(Args);
803   Config->ThinLTOCacheDir = Args.getLastArgValue(OPT_thinlto_cache_dir);
804   Config->ThinLTOCachePolicy = CHECK(
805       parseCachePruningPolicy(Args.getLastArgValue(OPT_thinlto_cache_policy)),
806       "--thinlto-cache-policy: invalid cache policy");
807   Config->ThinLTOEmitImportsFiles =
808       Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_emit_imports_files);
809   Config->ThinLTOIndexOnly = Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only) ||
810                              Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only_eq);
811   Config->ThinLTOIndexOnlyArg =
812       Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only_eq);
813   Config->ThinLTOJobs = args::getInteger(Args, OPT_thinlto_jobs, -1u);
814   Config->ThinLTOObjectSuffixReplace =
815       getOldNewOptions(Args, OPT_plugin_opt_thinlto_object_suffix_replace_eq);
816   Config->ThinLTOPrefixReplace =
817       getOldNewOptions(Args, OPT_plugin_opt_thinlto_prefix_replace_eq);
818   Config->Trace = Args.hasArg(OPT_trace);
819   Config->Undefined = args::getStrings(Args, OPT_undefined);
820   Config->UndefinedVersion =
821       Args.hasFlag(OPT_undefined_version, OPT_no_undefined_version, true);
822   Config->UseAndroidRelrTags = Args.hasFlag(
823       OPT_use_android_relr_tags, OPT_no_use_android_relr_tags, false);
824   Config->UnresolvedSymbols = getUnresolvedSymbolPolicy(Args);
825   Config->WarnBackrefs =
826       Args.hasFlag(OPT_warn_backrefs, OPT_no_warn_backrefs, false);
827   Config->WarnCommon = Args.hasFlag(OPT_warn_common, OPT_no_warn_common, false);
828   Config->WarnSymbolOrdering =
829       Args.hasFlag(OPT_warn_symbol_ordering, OPT_no_warn_symbol_ordering, true);
830   Config->ZCombreloc = getZFlag(Args, "combreloc", "nocombreloc", true);
831   Config->ZCopyreloc = getZFlag(Args, "copyreloc", "nocopyreloc", true);
832   Config->ZExecstack = getZFlag(Args, "execstack", "noexecstack", false);
833   Config->ZHazardplt = hasZOption(Args, "hazardplt");
834   Config->ZInitfirst = hasZOption(Args, "initfirst");
835   Config->ZKeepTextSectionPrefix = getZFlag(
836       Args, "keep-text-section-prefix", "nokeep-text-section-prefix", false);
837   Config->ZNodelete = hasZOption(Args, "nodelete");
838   Config->ZNodlopen = hasZOption(Args, "nodlopen");
839   Config->ZNow = getZFlag(Args, "now", "lazy", false);
840   Config->ZOrigin = hasZOption(Args, "origin");
841   Config->ZRelro = getZFlag(Args, "relro", "norelro", true);
842   Config->ZRetpolineplt = hasZOption(Args, "retpolineplt");
843   Config->ZRodynamic = hasZOption(Args, "rodynamic");
844   Config->ZStackSize = args::getZOptionValue(Args, OPT_z, "stack-size", 0);
845   Config->ZText = getZFlag(Args, "text", "notext", true);
846   Config->ZWxneeded = hasZOption(Args, "wxneeded");
847
848   // Parse LTO options.
849   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_plugin_opt_mcpu_eq))
850     parseClangOption(Saver.save("-mcpu=" + StringRef(Arg->getValue())),
851                      Arg->getSpelling());
852
853   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_plugin_opt))
854     parseClangOption(Arg->getValue(), Arg->getSpelling());
855
856   // Parse -mllvm options.
857   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_mllvm))
858     parseClangOption(Arg->getValue(), Arg->getSpelling());
859
860   if (Config->LTOO > 3)
861     error("invalid optimization level for LTO: " + Twine(Config->LTOO));
862   if (Config->LTOPartitions == 0)
863     error("--lto-partitions: number of threads must be > 0");
864   if (Config->ThinLTOJobs == 0)
865     error("--thinlto-jobs: number of threads must be > 0");
866
867   // Parse ELF{32,64}{LE,BE} and CPU type.
868   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_m)) {
869     StringRef S = Arg->getValue();
870     std::tie(Config->EKind, Config->EMachine, Config->OSABI) =
871         parseEmulation(S);
872     Config->MipsN32Abi = (S == "elf32btsmipn32" || S == "elf32ltsmipn32");
873     Config->Emulation = S;
874   }
875
876   // Parse -hash-style={sysv,gnu,both}.
877   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_hash_style)) {
878     StringRef S = Arg->getValue();
879     if (S == "sysv")
880       Config->SysvHash = true;
881     else if (S == "gnu")
882       Config->GnuHash = true;
883     else if (S == "both")
884       Config->SysvHash = Config->GnuHash = true;
885     else
886       error("unknown -hash-style: " + S);
887   }
888
889   if (Args.hasArg(OPT_print_map))
890     Config->MapFile = "-";
891
892   // --omagic is an option to create old-fashioned executables in which
893   // .text segments are writable. Today, the option is still in use to
894   // create special-purpose programs such as boot loaders. It doesn't
895   // make sense to create PT_GNU_RELRO for such executables.
896   if (Config->Omagic)
897     Config->ZRelro = false;
898
899   std::tie(Config->BuildId, Config->BuildIdVector) = getBuildId(Args);
900
901   std::tie(Config->AndroidPackDynRelocs, Config->RelrPackDynRelocs) =
902       getPackDynRelocs(Args);
903
904   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_symbol_ordering_file))
905     if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
906       Config->SymbolOrderingFile = getSymbolOrderingFile(*Buffer);
907
908   // If --retain-symbol-file is used, we'll keep only the symbols listed in
909   // the file and discard all others.
910   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_retain_symbols_file)) {
911     Config->DefaultSymbolVersion = VER_NDX_LOCAL;
912     if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
913       for (StringRef S : args::getLines(*Buffer))
914         Config->VersionScriptGlobals.push_back(
915             {S, /*IsExternCpp*/ false, /*HasWildcard*/ false});
916   }
917
918   bool HasExportDynamic =
919       Args.hasFlag(OPT_export_dynamic, OPT_no_export_dynamic, false);
920
921   // Parses -dynamic-list and -export-dynamic-symbol. They make some
922   // symbols private. Note that -export-dynamic takes precedence over them
923   // as it says all symbols should be exported.
924   if (!HasExportDynamic) {
925     for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_dynamic_list))
926       if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
927         readDynamicList(*Buffer);
928
929     for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_export_dynamic_symbol))
930       Config->DynamicList.push_back(
931           {Arg->getValue(), /*IsExternCpp*/ false, /*HasWildcard*/ false});
932   }
933
934   // If --export-dynamic-symbol=foo is given and symbol foo is defined in
935   // an object file in an archive file, that object file should be pulled
936   // out and linked. (It doesn't have to behave like that from technical
937   // point of view, but this is needed for compatibility with GNU.)
938   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_export_dynamic_symbol))
939     Config->Undefined.push_back(Arg->getValue());
940
941   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_version_script))
942     if (Optional<std::string> Path = searchScript(Arg->getValue())) {
943       if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(*Path))
944         readVersionScript(*Buffer);
945     } else {
946       error(Twine("cannot find version script ") + Arg->getValue());
947     }
948 }
949
950 // Some Config members do not directly correspond to any particular
951 // command line options, but computed based on other Config values.
952 // This function initialize such members. See Config.h for the details
953 // of these values.
954 static void setConfigs(opt::InputArgList &Args) {
955   ELFKind Kind = Config->EKind;
956   uint16_t Machine = Config->EMachine;
957
958   Config->CopyRelocs = (Config->Relocatable || Config->EmitRelocs);
959   Config->Is64 = (Kind == ELF64LEKind || Kind == ELF64BEKind);
960   Config->IsLE = (Kind == ELF32LEKind || Kind == ELF64LEKind);
961   Config->Endianness =
962       Config->IsLE ? support::endianness::little : support::endianness::big;
963   Config->IsMips64EL = (Kind == ELF64LEKind && Machine == EM_MIPS);
964   Config->Pic = Config->Pie || Config->Shared;
965   Config->Wordsize = Config->Is64 ? 8 : 4;
966
967   // There is an ILP32 ABI for x86-64, although it's not very popular.
968   // It is called the x32 ABI.
969   bool IsX32 = (Kind == ELF32LEKind && Machine == EM_X86_64);
970
971   // ELF defines two different ways to store relocation addends as shown below:
972   //
973   //  Rel:  Addends are stored to the location where relocations are applied.
974   //  Rela: Addends are stored as part of relocation entry.
975   //
976   // In other words, Rela makes it easy to read addends at the price of extra
977   // 4 or 8 byte for each relocation entry. We don't know why ELF defined two
978   // different mechanisms in the first place, but this is how the spec is
979   // defined.
980   //
981   // You cannot choose which one, Rel or Rela, you want to use. Instead each
982   // ABI defines which one you need to use. The following expression expresses
983   // that.
984   Config->IsRela =
985       (Config->Is64 || IsX32 || Machine == EM_PPC) && Machine != EM_MIPS;
986
987   // If the output uses REL relocations we must store the dynamic relocation
988   // addends to the output sections. We also store addends for RELA relocations
989   // if --apply-dynamic-relocs is used.
990   // We default to not writing the addends when using RELA relocations since
991   // any standard conforming tool can find it in r_addend.
992   Config->WriteAddends = Args.hasFlag(OPT_apply_dynamic_relocs,
993                                       OPT_no_apply_dynamic_relocs, false) ||
994                          !Config->IsRela;
995 }
996
997 // Returns a value of "-format" option.
998 static bool getBinaryOption(StringRef S) {
999   if (S == "binary")
1000     return true;
1001   if (S == "elf" || S == "default")
1002     return false;
1003   error("unknown -format value: " + S +
1004         " (supported formats: elf, default, binary)");
1005   return false;
1006 }
1007
1008 void LinkerDriver::createFiles(opt::InputArgList &Args) {
1009   // For --{push,pop}-state.
1010   std::vector<std::tuple<bool, bool, bool>> Stack;
1011
1012   // Iterate over argv to process input files and positional arguments.
1013   for (auto *Arg : Args) {
1014     switch (Arg->getOption().getUnaliasedOption().getID()) {
1015     case OPT_library:
1016       addLibrary(Arg->getValue());
1017       break;
1018     case OPT_INPUT:
1019       addFile(Arg->getValue(), /*WithLOption=*/false);
1020       break;
1021     case OPT_defsym: {
1022       StringRef From;
1023       StringRef To;
1024       std::tie(From, To) = StringRef(Arg->getValue()).split('=');
1025       readDefsym(From, MemoryBufferRef(To, "-defsym"));
1026       break;
1027     }
1028     case OPT_script:
1029       if (Optional<std::string> Path = searchScript(Arg->getValue())) {
1030         if (Optional<MemoryBufferRef> MB = readFile(*Path))
1031           readLinkerScript(*MB);
1032         break;
1033       }
1034       error(Twine("cannot find linker script ") + Arg->getValue());
1035       break;
1036     case OPT_as_needed:
1037       Config->AsNeeded = true;
1038       break;
1039     case OPT_format:
1040       InBinary = getBinaryOption(Arg->getValue());
1041       break;
1042     case OPT_no_as_needed:
1043       Config->AsNeeded = false;
1044       break;
1045     case OPT_Bstatic:
1046       Config->Static = true;
1047       break;
1048     case OPT_Bdynamic:
1049       Config->Static = false;
1050       break;
1051     case OPT_whole_archive:
1052       InWholeArchive = true;
1053       break;
1054     case OPT_no_whole_archive:
1055       InWholeArchive = false;
1056       break;
1057     case OPT_just_symbols:
1058       if (Optional<MemoryBufferRef> MB = readFile(Arg->getValue())) {
1059         Files.push_back(createObjectFile(*MB));
1060         Files.back()->JustSymbols = true;
1061       }
1062       break;
1063     case OPT_start_group:
1064       if (InputFile::IsInGroup)
1065         error("nested --start-group");
1066       InputFile::IsInGroup = true;
1067       break;
1068     case OPT_end_group:
1069       if (!InputFile::IsInGroup)
1070         error("stray --end-group");
1071       InputFile::IsInGroup = false;
1072       ++InputFile::NextGroupId;
1073       break;
1074     case OPT_start_lib:
1075       if (InLib)
1076         error("nested --start-lib");
1077       if (InputFile::IsInGroup)
1078         error("may not nest --start-lib in --start-group");
1079       InLib = true;
1080       InputFile::IsInGroup = true;
1081       break;
1082     case OPT_end_lib:
1083       if (!InLib)
1084         error("stray --end-lib");
1085       InLib = false;
1086       InputFile::IsInGroup = false;
1087       ++InputFile::NextGroupId;
1088       break;
1089     case OPT_push_state:
1090       Stack.emplace_back(Config->AsNeeded, Config->Static, InWholeArchive);
1091       break;
1092     case OPT_pop_state:
1093       if (Stack.empty()) {
1094         error("unbalanced --push-state/--pop-state");
1095         break;
1096       }
1097       std::tie(Config->AsNeeded, Config->Static, InWholeArchive) = Stack.back();
1098       Stack.pop_back();
1099       break;
1100     }
1101   }
1102
1103   if (Files.empty() && errorCount() == 0)
1104     error("no input files");
1105 }
1106
1107 // If -m <machine_type> was not given, infer it from object files.
1108 void LinkerDriver::inferMachineType() {
1109   if (Config->EKind != ELFNoneKind)
1110     return;
1111
1112   for (InputFile *F : Files) {
1113     if (F->EKind == ELFNoneKind)
1114       continue;
1115     Config->EKind = F->EKind;
1116     Config->EMachine = F->EMachine;
1117     Config->OSABI = F->OSABI;
1118     Config->MipsN32Abi = Config->EMachine == EM_MIPS && isMipsN32Abi(F);
1119     return;
1120   }
1121   error("target emulation unknown: -m or at least one .o file required");
1122 }
1123
1124 // Parse -z max-page-size=<value>. The default value is defined by
1125 // each target.
1126 static uint64_t getMaxPageSize(opt::InputArgList &Args) {
1127   uint64_t Val = args::getZOptionValue(Args, OPT_z, "max-page-size",
1128                                        Target->DefaultMaxPageSize);
1129   if (!isPowerOf2_64(Val))
1130     error("max-page-size: value isn't a power of 2");
1131   return Val;
1132 }
1133
1134 // Parses -image-base option.
1135 static Optional<uint64_t> getImageBase(opt::InputArgList &Args) {
1136   // Because we are using "Config->MaxPageSize" here, this function has to be
1137   // called after the variable is initialized.
1138   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_image_base);
1139   if (!Arg)
1140     return None;
1141
1142   StringRef S = Arg->getValue();
1143   uint64_t V;
1144   if (!to_integer(S, V)) {
1145     error("-image-base: number expected, but got " + S);
1146     return 0;
1147   }
1148   if ((V % Config->MaxPageSize) != 0)
1149     warn("-image-base: address isn't multiple of page size: " + S);
1150   return V;
1151 }
1152
1153 // Parses `--exclude-libs=lib,lib,...`.
1154 // The library names may be delimited by commas or colons.
1155 static DenseSet<StringRef> getExcludeLibs(opt::InputArgList &Args) {
1156   DenseSet<StringRef> Ret;
1157   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_exclude_libs)) {
1158     StringRef S = Arg->getValue();
1159     for (;;) {
1160       size_t Pos = S.find_first_of(",:");
1161       if (Pos == StringRef::npos)
1162         break;
1163       Ret.insert(S.substr(0, Pos));
1164       S = S.substr(Pos + 1);
1165     }
1166     Ret.insert(S);
1167   }
1168   return Ret;
1169 }
1170
1171 // Handles the -exclude-libs option. If a static library file is specified
1172 // by the -exclude-libs option, all public symbols from the archive become
1173 // private unless otherwise specified by version scripts or something.
1174 // A special library name "ALL" means all archive files.
1175 //
1176 // This is not a popular option, but some programs such as bionic libc use it.
1177 template <class ELFT>
1178 static void excludeLibs(opt::InputArgList &Args) {
1179   DenseSet<StringRef> Libs = getExcludeLibs(Args);
1180   bool All = Libs.count("ALL");
1181
1182   auto Visit = [&](InputFile *File) {
1183     if (!File->ArchiveName.empty())
1184       if (All || Libs.count(path::filename(File->ArchiveName)))
1185         for (Symbol *Sym : File->getSymbols())
1186           if (!Sym->isLocal() && Sym->File == File)
1187             Sym->VersionId = VER_NDX_LOCAL;
1188   };
1189
1190   for (InputFile *File : ObjectFiles)
1191     Visit(File);
1192
1193   for (BitcodeFile *File : BitcodeFiles)
1194     Visit(File);
1195 }
1196
1197 // Force Sym to be entered in the output. Used for -u or equivalent.
1198 template <class ELFT> static void handleUndefined(StringRef Name) {
1199   Symbol *Sym = Symtab->find(Name);
1200   if (!Sym)
1201     return;
1202
1203   // Since symbol S may not be used inside the program, LTO may
1204   // eliminate it. Mark the symbol as "used" to prevent it.
1205   Sym->IsUsedInRegularObj = true;
1206
1207   if (Sym->isLazy())
1208     Symtab->fetchLazy<ELFT>(Sym);
1209 }
1210
1211 template <class ELFT> static bool shouldDemote(Symbol &Sym) {
1212   // If all references to a DSO happen to be weak, the DSO is not added to
1213   // DT_NEEDED. If that happens, we need to eliminate shared symbols created
1214   // from the DSO. Otherwise, they become dangling references that point to a
1215   // non-existent DSO.
1216   if (auto *S = dyn_cast<SharedSymbol>(&Sym))
1217     return !S->getFile<ELFT>().IsNeeded;
1218
1219   // We are done processing archives, so lazy symbols that were used but not
1220   // found can be converted to undefined. We could also just delete the other
1221   // lazy symbols, but that seems to be more work than it is worth.
1222   return Sym.isLazy() && Sym.IsUsedInRegularObj;
1223 }
1224
1225 // Some files, such as .so or files between -{start,end}-lib may be removed
1226 // after their symbols are added to the symbol table. If that happens, we
1227 // need to remove symbols that refer files that no longer exist, so that
1228 // they won't appear in the symbol table of the output file.
1229 //
1230 // We remove symbols by demoting them to undefined symbol.
1231 template <class ELFT> static void demoteSymbols() {
1232   for (Symbol *Sym : Symtab->getSymbols()) {
1233     if (shouldDemote<ELFT>(*Sym)) {
1234       bool Used = Sym->Used;
1235       replaceSymbol<Undefined>(Sym, nullptr, Sym->getName(), Sym->Binding,
1236                                Sym->StOther, Sym->Type);
1237       Sym->Used = Used;
1238     }
1239   }
1240 }
1241
1242 // The section referred to by S is considered address-significant. Set the
1243 // KeepUnique flag on the section if appropriate.
1244 static void markAddrsig(Symbol *S) {
1245   if (auto *D = dyn_cast_or_null<Defined>(S))
1246     if (D->Section)
1247       // We don't need to keep text sections unique under --icf=all even if they
1248       // are address-significant.
1249       if (Config->ICF == ICFLevel::Safe || !(D->Section->Flags & SHF_EXECINSTR))
1250         D->Section->KeepUnique = true;
1251 }
1252
1253 // Record sections that define symbols mentioned in --keep-unique <symbol>
1254 // and symbols referred to by address-significance tables. These sections are
1255 // ineligible for ICF.
1256 template <class ELFT>
1257 static void findKeepUniqueSections(opt::InputArgList &Args) {
1258   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_keep_unique)) {
1259     StringRef Name = Arg->getValue();
1260     auto *D = dyn_cast_or_null<Defined>(Symtab->find(Name));
1261     if (!D || !D->Section) {
1262       warn("could not find symbol " + Name + " to keep unique");
1263       continue;
1264     }
1265     D->Section->KeepUnique = true;
1266   }
1267
1268   // --icf=all --ignore-data-address-equality means that we can ignore
1269   // the dynsym and address-significance tables entirely.
1270   if (Config->ICF == ICFLevel::All && Config->IgnoreDataAddressEquality)
1271     return;
1272
1273   // Symbols in the dynsym could be address-significant in other executables
1274   // or DSOs, so we conservatively mark them as address-significant.
1275   for (Symbol *S : Symtab->getSymbols())
1276     if (S->includeInDynsym())
1277       markAddrsig(S);
1278
1279   // Visit the address-significance table in each object file and mark each
1280   // referenced symbol as address-significant.
1281   for (InputFile *F : ObjectFiles) {
1282     auto *Obj = cast<ObjFile<ELFT>>(F);
1283     ArrayRef<Symbol *> Syms = Obj->getSymbols();
1284     if (Obj->AddrsigSec) {
1285       ArrayRef<uint8_t> Contents =
1286           check(Obj->getObj().getSectionContents(Obj->AddrsigSec));
1287       const uint8_t *Cur = Contents.begin();
1288       while (Cur != Contents.end()) {
1289         unsigned Size;
1290         const char *Err;
1291         uint64_t SymIndex = decodeULEB128(Cur, &Size, Contents.end(), &Err);
1292         if (Err)
1293           fatal(toString(F) + ": could not decode addrsig section: " + Err);
1294         markAddrsig(Syms[SymIndex]);
1295         Cur += Size;
1296       }
1297     } else {
1298       // If an object file does not have an address-significance table,
1299       // conservatively mark all of its symbols as address-significant.
1300       for (Symbol *S : Syms)
1301         markAddrsig(S);
1302     }
1303   }
1304 }
1305
1306 // Do actual linking. Note that when this function is called,
1307 // all linker scripts have already been parsed.
1308 template <class ELFT> void LinkerDriver::link(opt::InputArgList &Args) {
1309   Target = getTarget();
1310
1311   Config->MaxPageSize = getMaxPageSize(Args);
1312   Config->ImageBase = getImageBase(Args);
1313
1314   // If a -hash-style option was not given, set to a default value,
1315   // which varies depending on the target.
1316   if (!Args.hasArg(OPT_hash_style)) {
1317     if (Config->EMachine == EM_MIPS)
1318       Config->SysvHash = true;
1319     else
1320       Config->SysvHash = Config->GnuHash = true;
1321   }
1322
1323   // Default output filename is "a.out" by the Unix tradition.
1324   if (Config->OutputFile.empty())
1325     Config->OutputFile = "a.out";
1326
1327   // Fail early if the output file or map file is not writable. If a user has a
1328   // long link, e.g. due to a large LTO link, they do not wish to run it and
1329   // find that it failed because there was a mistake in their command-line.
1330   if (auto E = tryCreateFile(Config->OutputFile))
1331     error("cannot open output file " + Config->OutputFile + ": " + E.message());
1332   if (auto E = tryCreateFile(Config->MapFile))
1333     error("cannot open map file " + Config->MapFile + ": " + E.message());
1334   if (errorCount())
1335     return;
1336
1337   // Use default entry point name if no name was given via the command
1338   // line nor linker scripts. For some reason, MIPS entry point name is
1339   // different from others.
1340   Config->WarnMissingEntry =
1341       (!Config->Entry.empty() || (!Config->Shared && !Config->Relocatable));
1342   if (Config->Entry.empty() && !Config->Relocatable)
1343     Config->Entry = (Config->EMachine == EM_MIPS) ? "__start" : "_start";
1344
1345   // Handle --trace-symbol.
1346   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_trace_symbol))
1347     Symtab->trace(Arg->getValue());
1348
1349   // Add all files to the symbol table. This will add almost all
1350   // symbols that we need to the symbol table.
1351   for (InputFile *F : Files)
1352     Symtab->addFile<ELFT>(F);
1353
1354   // Now that we have every file, we can decide if we will need a
1355   // dynamic symbol table.
1356   // We need one if we were asked to export dynamic symbols or if we are
1357   // producing a shared library.
1358   // We also need one if any shared libraries are used and for pie executables
1359   // (probably because the dynamic linker needs it).
1360   Config->HasDynSymTab =
1361       !SharedFiles.empty() || Config->Pic || Config->ExportDynamic;
1362
1363   // Some symbols (such as __ehdr_start) are defined lazily only when there
1364   // are undefined symbols for them, so we add these to trigger that logic.
1365   for (StringRef Sym : Script->ReferencedSymbols)
1366     Symtab->addUndefined<ELFT>(Sym);
1367
1368   // Handle the `--undefined <sym>` options.
1369   for (StringRef S : Config->Undefined)
1370     handleUndefined<ELFT>(S);
1371
1372   // If an entry symbol is in a static archive, pull out that file now
1373   // to complete the symbol table. After this, no new names except a
1374   // few linker-synthesized ones will be added to the symbol table.
1375   handleUndefined<ELFT>(Config->Entry);
1376
1377   // Return if there were name resolution errors.
1378   if (errorCount())
1379     return;
1380
1381   // Now when we read all script files, we want to finalize order of linker
1382   // script commands, which can be not yet final because of INSERT commands.
1383   Script->processInsertCommands();
1384
1385   // We want to declare linker script's symbols early,
1386   // so that we can version them.
1387   // They also might be exported if referenced by DSOs.
1388   Script->declareSymbols();
1389
1390   // Handle the -exclude-libs option.
1391   if (Args.hasArg(OPT_exclude_libs))
1392     excludeLibs<ELFT>(Args);
1393
1394   // Create ElfHeader early. We need a dummy section in
1395   // addReservedSymbols to mark the created symbols as not absolute.
1396   Out::ElfHeader = make<OutputSection>("", 0, SHF_ALLOC);
1397   Out::ElfHeader->Size = sizeof(typename ELFT::Ehdr);
1398
1399   // We need to create some reserved symbols such as _end. Create them.
1400   if (!Config->Relocatable)
1401     addReservedSymbols();
1402
1403   // Apply version scripts.
1404   //
1405   // For a relocatable output, version scripts don't make sense, and
1406   // parsing a symbol version string (e.g. dropping "@ver1" from a symbol
1407   // name "foo@ver1") rather do harm, so we don't call this if -r is given.
1408   if (!Config->Relocatable)
1409     Symtab->scanVersionScript();
1410
1411   // Create wrapped symbols for -wrap option.
1412   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_wrap))
1413     Symtab->addSymbolWrap<ELFT>(Arg->getValue());
1414
1415   // Do link-time optimization if given files are LLVM bitcode files.
1416   // This compiles bitcode files into real object files.
1417   Symtab->addCombinedLTOObject<ELFT>();
1418   if (errorCount())
1419     return;
1420
1421   // If -thinlto-index-only is given, we should create only "index
1422   // files" and not object files. Index file creation is already done
1423   // in addCombinedLTOObject, so we are done if that's the case.
1424   if (Config->ThinLTOIndexOnly)
1425     return;
1426
1427   // Apply symbol renames for -wrap.
1428   Symtab->applySymbolWrap();
1429
1430   // Now that we have a complete list of input files.
1431   // Beyond this point, no new files are added.
1432   // Aggregate all input sections into one place.
1433   for (InputFile *F : ObjectFiles)
1434     for (InputSectionBase *S : F->getSections())
1435       if (S && S != &InputSection::Discarded)
1436         InputSections.push_back(S);
1437   for (BinaryFile *F : BinaryFiles)
1438     for (InputSectionBase *S : F->getSections())
1439       InputSections.push_back(cast<InputSection>(S));
1440
1441   // We do not want to emit debug sections if --strip-all
1442   // or -strip-debug are given.
1443   if (Config->Strip != StripPolicy::None)
1444     llvm::erase_if(InputSections, [](InputSectionBase *S) {
1445       return S->Name.startswith(".debug") || S->Name.startswith(".zdebug");
1446     });
1447
1448   Config->EFlags = Target->calcEFlags();
1449
1450   if (Config->EMachine == EM_ARM) {
1451     // FIXME: These warnings can be removed when lld only uses these features
1452     // when the input objects have been compiled with an architecture that
1453     // supports them.
1454     if (Config->ARMHasBlx == false)
1455       warn("lld uses blx instruction, no object with architecture supporting "
1456            "feature detected.");
1457     if (Config->ARMJ1J2BranchEncoding == false)
1458       warn("lld uses extended branch encoding, no object with architecture "
1459            "supporting feature detected.");
1460     if (Config->ARMHasMovtMovw == false)
1461       warn("lld may use movt/movw, no object with architecture supporting "
1462            "feature detected.");
1463   }
1464
1465   // This adds a .comment section containing a version string. We have to add it
1466   // before decompressAndMergeSections because the .comment section is a
1467   // mergeable section.
1468   if (!Config->Relocatable)
1469     InputSections.push_back(createCommentSection());
1470
1471   // Do size optimizations: garbage collection, merging of SHF_MERGE sections
1472   // and identical code folding.
1473   decompressSections();
1474   splitSections<ELFT>();
1475   markLive<ELFT>();
1476   demoteSymbols<ELFT>();
1477   mergeSections();
1478   if (Config->ICF != ICFLevel::None) {
1479     findKeepUniqueSections<ELFT>(Args);
1480     doIcf<ELFT>();
1481   }
1482
1483   // Read the callgraph now that we know what was gced or icfed
1484   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_call_graph_ordering_file))
1485     if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
1486       readCallGraph(*Buffer);
1487
1488   // Write the result to the file.
1489   writeResult<ELFT>();
1490 }