contrib/llvm/lib/MC/WasmObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/WasmObjectWriter.cpp - Wasm File Writer ---------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements Wasm object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  16 #include "llvm/BinaryFormat/Wasm.h"
  17 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  18 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  23 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  26 #include "llvm/MC/MCSectionWasm.h"
  27 #include "llvm/MC/MCSymbolWasm.h"
  28 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  29 #include "llvm/MC/MCWasmObjectWriter.h"
  30 #include "llvm/Support/Casting.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/LEB128.h"
  34 #include "llvm/Support/StringSaver.h"
  35 #include <vector>
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #undef DEBUG_TYPE
  40 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  41
  42 namespace {
  43
  44 // For patching purposes, we need to remember where each section starts, both
  45 // for patching up the section size field, and for patching up references to
  46 // locations within the section.
  47 struct SectionBookkeeping {
  48   // Where the size of the section is written.
  49   uint64_t SizeOffset;
  50   // Where the contents of the section starts (after the header).
  51   uint64_t ContentsOffset;
  52 };
  53
  54 // The signature of a wasm function, in a struct capable of being used as a
  55 // DenseMap key.
  56 struct WasmFunctionType {
  57   // Support empty and tombstone instances, needed by DenseMap.
  58   enum { Plain, Empty, Tombstone } State;
  59
  60   // The return types of the function.
  61   SmallVector<wasm::ValType, 1> Returns;
  62
  63   // The parameter types of the function.
  64   SmallVector<wasm::ValType, 4> Params;
  65
  66   WasmFunctionType() : State(Plain) {}
  67
  68   bool operator==(const WasmFunctionType &Other) const {
  69     return State == Other.State && Returns == Other.Returns &&
  70            Params == Other.Params;
  71   }
  72 };
  73
  74 // Traits for using WasmFunctionType in a DenseMap.
  75 struct WasmFunctionTypeDenseMapInfo {
  76   static WasmFunctionType getEmptyKey() {
  77     WasmFunctionType FuncTy;
  78     FuncTy.State = WasmFunctionType::Empty;
  79     return FuncTy;
  80   }
  81   static WasmFunctionType getTombstoneKey() {
  82     WasmFunctionType FuncTy;
  83     FuncTy.State = WasmFunctionType::Tombstone;
  84     return FuncTy;
  85   }
  86   static unsigned getHashValue(const WasmFunctionType &FuncTy) {
  87     uintptr_t Value = FuncTy.State;
  88     for (wasm::ValType Ret : FuncTy.Returns)
  89       Value += DenseMapInfo<int32_t>::getHashValue(int32_t(Ret));
  90     for (wasm::ValType Param : FuncTy.Params)
  91       Value += DenseMapInfo<int32_t>::getHashValue(int32_t(Param));
  92     return Value;
  93   }
  94   static bool isEqual(const WasmFunctionType &LHS,
  95                       const WasmFunctionType &RHS) {
  96     return LHS == RHS;
  97   }
  98 };
  99
 100 // A wasm import to be written into the import section.
 101 struct WasmImport {
 102   StringRef ModuleName;
 103   StringRef FieldName;
 104   unsigned Kind;
 105   int32_t Type;
 106 };
 107
 108 // A wasm function to be written into the function section.
 109 struct WasmFunction {
 110   int32_t Type;
 111   const MCSymbolWasm *Sym;
 112 };
 113
 114 // A wasm export to be written into the export section.
 115 struct WasmExport {
 116   StringRef FieldName;
 117   unsigned Kind;
 118   uint32_t Index;
 119 };
 120
 121 // A wasm global to be written into the global section.
 122 struct WasmGlobal {
 123   wasm::ValType Type;
 124   bool IsMutable;
 125   bool HasImport;
 126   uint64_t InitialValue;
 127   uint32_t ImportIndex;
 128 };
 129
 130 // Information about a single relocation.
 131 struct WasmRelocationEntry {
 132   uint64_t Offset;                  // Where is the relocation.
 133   const MCSymbolWasm *Symbol;       // The symbol to relocate with.
 134   int64_t Addend;                   // A value to add to the symbol.
 135   unsigned Type;                    // The type of the relocation.
 136   const MCSectionWasm *FixupSection;// The section the relocation is targeting.
 137
 138   WasmRelocationEntry(uint64_t Offset, const MCSymbolWasm *Symbol,
 139                       int64_t Addend, unsigned Type,
 140                       const MCSectionWasm *FixupSection)
 141       : Offset(Offset), Symbol(Symbol), Addend(Addend), Type(Type),
 142         FixupSection(FixupSection) {}
 143
 144   bool hasAddend() const {
 145     switch (Type) {
 146     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_LEB:
 147     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_SLEB:
 148     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_I32:
 149       return true;
 150     default:
 151       return false;
 152     }
 153   }
 154
 155   void print(raw_ostream &Out) const {
 156     Out << "Off=" << Offset << ", Sym=" << Symbol << ", Addend=" << Addend
 157         << ", Type=" << Type << ", FixupSection=" << FixupSection;
 158   }
 159
 160 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 161   LLVM_DUMP_METHOD void dump() const { print(dbgs()); }
 162 #endif
 163 };
 164
 165 #if !defined(NDEBUG)
 166 raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const WasmRelocationEntry &Rel) {
 167   Rel.print(OS);
 168   return OS;
 169 }
 170 #endif
 171
 172 class WasmObjectWriter : public MCObjectWriter {
 173   /// Helper struct for containing some precomputed information on symbols.
 174   struct WasmSymbolData {
 175     const MCSymbolWasm *Symbol;
 176     StringRef Name;
 177
 178     // Support lexicographic sorting.
 179     bool operator<(const WasmSymbolData &RHS) const { return Name < RHS.Name; }
 180   };
 181
 182   /// The target specific Wasm writer instance.
 183   std::unique_ptr<MCWasmObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
 184
 185   // Relocations for fixing up references in the code section.
 186   std::vector<WasmRelocationEntry> CodeRelocations;
 187
 188   // Relocations for fixing up references in the data section.
 189   std::vector<WasmRelocationEntry> DataRelocations;
 190
 191   // Index values to use for fixing up call_indirect type indices.
 192   // Maps function symbols to the index of the type of the function
 193   DenseMap<const MCSymbolWasm *, uint32_t> TypeIndices;
 194   // Maps function symbols to the table element index space. Used
 195   // for TABLE_INDEX relocation types (i.e. address taken functions).
 196   DenseMap<const MCSymbolWasm *, uint32_t> IndirectSymbolIndices;
 197   // Maps function/global symbols to the function/global index space.
 198   DenseMap<const MCSymbolWasm *, uint32_t> SymbolIndices;
 199
 200   DenseMap<WasmFunctionType, int32_t, WasmFunctionTypeDenseMapInfo>
 201       FunctionTypeIndices;
 202
 203   // TargetObjectWriter wrappers.
 204   bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 205   unsigned getRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup) const {
 206     return TargetObjectWriter->getRelocType(Target, Fixup);
 207   }
 208
 209   void startSection(SectionBookkeeping &Section, unsigned SectionId,
 210                     const char *Name = nullptr);
 211   void endSection(SectionBookkeeping &Section);
 212
 213 public:
 214   WasmObjectWriter(MCWasmObjectTargetWriter *MOTW, raw_pwrite_stream &OS)
 215       : MCObjectWriter(OS, /*IsLittleEndian=*/true), TargetObjectWriter(MOTW) {}
 216
 217 private:
 218   ~WasmObjectWriter() override;
 219
 220   void reset() override {
 221     CodeRelocations.clear();
 222     DataRelocations.clear();
 223     TypeIndices.clear();
 224     SymbolIndices.clear();
 225     IndirectSymbolIndices.clear();
 226     FunctionTypeIndices.clear();
 227     MCObjectWriter::reset();
 228   }
 229
 230   void writeHeader(const MCAssembler &Asm);
 231
 232   void recordRelocation(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 233                         const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 234                         MCValue Target, bool &IsPCRel,
 235                         uint64_t &FixedValue) override;
 236
 237   void executePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 238                                 const MCAsmLayout &Layout) override;
 239
 240   void writeObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) override;
 241
 242   void writeString(const StringRef Str) {
 243     encodeULEB128(Str.size(), getStream());
 244     writeBytes(Str);
 245   }
 246
 247   void writeValueType(wasm::ValType Ty) {
 248     encodeSLEB128(int32_t(Ty), getStream());
 249   }
 250
 251   void writeTypeSection(const SmallVector<WasmFunctionType, 4> &FunctionTypes);
 252   void writeImportSection(const SmallVector<WasmImport, 4> &Imports);
 253   void writeFunctionSection(const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions);
 254   void writeTableSection(uint32_t NumElements);
 255   void writeMemorySection(const SmallVector<char, 0> &DataBytes);
 256   void writeGlobalSection(const SmallVector<WasmGlobal, 4> &Globals);
 257   void writeExportSection(const SmallVector<WasmExport, 4> &Exports);
 258   void writeElemSection(const SmallVector<uint32_t, 4> &TableElems);
 259   void writeCodeSection(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 260                         const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions);
 261   uint64_t
 262   writeDataSection(const SmallVector<char, 0> &DataBytes);
 263   void writeNameSection(const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions,
 264                         const SmallVector<WasmImport, 4> &Imports,
 265                         uint32_t NumFuncImports);
 266   void writeCodeRelocSection();
 267   void writeDataRelocSection(uint64_t DataSectionHeaderSize);
 268   void writeLinkingMetaDataSection(ArrayRef<StringRef> WeakSymbols,
 269                                    bool HasStackPointer,
 270                                    uint32_t StackPointerGlobal);
 271
 272   void applyRelocations(ArrayRef<WasmRelocationEntry> Relocations,
 273                         uint64_t ContentsOffset);
 274
 275   void writeRelocations(ArrayRef<WasmRelocationEntry> Relocations,
 276                         uint64_t HeaderSize);
 277   uint32_t getRelocationIndexValue(const WasmRelocationEntry &RelEntry);
 278 };
 279
 280 } // end anonymous namespace
 281
 282 WasmObjectWriter::~WasmObjectWriter() {}
 283
 284 // Return the padding size to write a 32-bit value into a 5-byte ULEB128.
 285 static unsigned PaddingFor5ByteULEB128(uint32_t X) {
 286   return X == 0 ? 4 : (4u - (31u - countLeadingZeros(X)) / 7u);
 287 }
 288
 289 // Return the padding size to write a 32-bit value into a 5-byte SLEB128.
 290 static unsigned PaddingFor5ByteSLEB128(int32_t X) {
 291   return 5 - getSLEB128Size(X);
 292 }
 293
 294 // Write out a section header and a patchable section size field.
 295 void WasmObjectWriter::startSection(SectionBookkeeping &Section,
 296                                     unsigned SectionId,
 297                                     const char *Name) {
 298   assert((Name != nullptr) == (SectionId == wasm::WASM_SEC_CUSTOM) &&
 299          "Only custom sections can have names");
 300
 301   DEBUG(dbgs() << "startSection " << SectionId << ": " << Name << "\n");
 302   encodeULEB128(SectionId, getStream());
 303
 304   Section.SizeOffset = getStream().tell();
 305
 306   // The section size. We don't know the size yet, so reserve enough space
 307   // for any 32-bit value; we'll patch it later.
 308   encodeULEB128(UINT32_MAX, getStream());
 309
 310   // The position where the section starts, for measuring its size.
 311   Section.ContentsOffset = getStream().tell();
 312
 313   // Custom sections in wasm also have a string identifier.
 314   if (SectionId == wasm::WASM_SEC_CUSTOM) {
 315     assert(Name);
 316     writeString(StringRef(Name));
 317   }
 318 }
 319
 320 // Now that the section is complete and we know how big it is, patch up the
 321 // section size field at the start of the section.
 322 void WasmObjectWriter::endSection(SectionBookkeeping &Section) {
 323   uint64_t Size = getStream().tell() - Section.ContentsOffset;
 324   if (uint32_t(Size) != Size)
 325     report_fatal_error("section size does not fit in a uint32_t");
 326
 327   DEBUG(dbgs() << "endSection size=" << Size << "\n");
 328   unsigned Padding = PaddingFor5ByteULEB128(Size);
 329
 330   // Write the final section size to the payload_len field, which follows
 331   // the section id byte.
 332   uint8_t Buffer[16];
 333   unsigned SizeLen = encodeULEB128(Size, Buffer, Padding);
 334   assert(SizeLen == 5);
 335   getStream().pwrite((char *)Buffer, SizeLen, Section.SizeOffset);
 336 }
 337
 338 // Emit the Wasm header.
 339 void WasmObjectWriter::writeHeader(const MCAssembler &Asm) {
 340   writeBytes(StringRef(wasm::WasmMagic, sizeof(wasm::WasmMagic)));
 341   writeLE32(wasm::WasmVersion);
 342 }
 343
 344 void WasmObjectWriter::executePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 345                                                 const MCAsmLayout &Layout) {
 346 }
 347
 348 void WasmObjectWriter::recordRelocation(MCAssembler &Asm,
 349                                         const MCAsmLayout &Layout,
 350                                         const MCFragment *Fragment,
 351                                         const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 352                                         bool &IsPCRel, uint64_t &FixedValue) {
 353   const auto &FixupSection = cast<MCSectionWasm>(*Fragment->getParent());
 354   uint64_t C = Target.getConstant();
 355   uint64_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 356   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 357
 358   if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 359     assert(RefB->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_None &&
 360            "Should not have constructed this");
 361
 362     // Let A, B and C being the components of Target and R be the location of
 363     // the fixup. If the fixup is not pcrel, we want to compute (A - B + C).
 364     // If it is pcrel, we want to compute (A - B + C - R).
 365
 366     // In general, Wasm has no relocations for -B. It can only represent (A + C)
 367     // or (A + C - R). If B = R + K and the relocation is not pcrel, we can
 368     // replace B to implement it: (A - R - K + C)
 369     if (IsPCRel) {
 370       Ctx.reportError(
 371           Fixup.getLoc(),
 372           "No relocation available to represent this relative expression");
 373       return;
 374     }
 375
 376     const auto &SymB = cast<MCSymbolWasm>(RefB->getSymbol());
 377
 378     if (SymB.isUndefined()) {
 379       Ctx.reportError(Fixup.getLoc(),
 380                       Twine("symbol '") + SymB.getName() +
 381                           "' can not be undefined in a subtraction expression");
 382       return;
 383     }
 384
 385     assert(!SymB.isAbsolute() && "Should have been folded");
 386     const MCSection &SecB = SymB.getSection();
 387     if (&SecB != &FixupSection) {
 388       Ctx.reportError(Fixup.getLoc(),
 389                       "Cannot represent a difference across sections");
 390       return;
 391     }
 392
 393     uint64_t SymBOffset = Layout.getSymbolOffset(SymB);
 394     uint64_t K = SymBOffset - FixupOffset;
 395     IsPCRel = true;
 396     C -= K;
 397   }
 398
 399   // We either rejected the fixup or folded B into C at this point.
 400   const MCSymbolRefExpr *RefA = Target.getSymA();
 401   const auto *SymA = RefA ? cast<MCSymbolWasm>(&RefA->getSymbol()) : nullptr;
 402
 403   bool ViaWeakRef = false;
 404   if (SymA && SymA->isVariable()) {
 405     const MCExpr *Expr = SymA->getVariableValue();
 406     if (const auto *Inner = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr)) {
 407       if (Inner->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_WEAKREF) {
 408         SymA = cast<MCSymbolWasm>(&Inner->getSymbol());
 409         ViaWeakRef = true;
 410       }
 411     }
 412   }
 413
 414   // Put any constant offset in an addend. Offsets can be negative, and
 415   // LLVM expects wrapping, in contrast to wasm's immediates which can't
 416   // be negative and don't wrap.
 417   FixedValue = 0;
 418
 419   if (SymA) {
 420     if (ViaWeakRef)
 421       llvm_unreachable("weakref used in reloc not yet implemented");
 422     else
 423       SymA->setUsedInReloc();
 424   }
 425
 426   assert(!IsPCRel);
 427   assert(SymA);
 428
 429   unsigned Type = getRelocType(Target, Fixup);
 430
 431   WasmRelocationEntry Rec(FixupOffset, SymA, C, Type, &FixupSection);
 432   DEBUG(dbgs() << "WasmReloc: " << Rec << "\n");
 433
 434   if (FixupSection.hasInstructions())
 435     CodeRelocations.push_back(Rec);
 436   else
 437     DataRelocations.push_back(Rec);
 438 }
 439
 440 // Write X as an (unsigned) LEB value at offset Offset in Stream, padded
 441 // to allow patching.
 442 static void
 443 WritePatchableLEB(raw_pwrite_stream &Stream, uint32_t X, uint64_t Offset) {
 444   uint8_t Buffer[5];
 445   unsigned Padding = PaddingFor5ByteULEB128(X);
 446   unsigned SizeLen = encodeULEB128(X, Buffer, Padding);
 447   assert(SizeLen == 5);
 448   Stream.pwrite((char *)Buffer, SizeLen, Offset);
 449 }
 450
 451 // Write X as an signed LEB value at offset Offset in Stream, padded
 452 // to allow patching.
 453 static void
 454 WritePatchableSLEB(raw_pwrite_stream &Stream, int32_t X, uint64_t Offset) {
 455   uint8_t Buffer[5];
 456   unsigned Padding = PaddingFor5ByteSLEB128(X);
 457   unsigned SizeLen = encodeSLEB128(X, Buffer, Padding);
 458   assert(SizeLen == 5);
 459   Stream.pwrite((char *)Buffer, SizeLen, Offset);
 460 }
 461
 462 // Write X as a plain integer value at offset Offset in Stream.
 463 static void WriteI32(raw_pwrite_stream &Stream, uint32_t X, uint64_t Offset) {
 464   uint8_t Buffer[4];
 465   support::endian::write32le(Buffer, X);
 466   Stream.pwrite((char *)Buffer, sizeof(Buffer), Offset);
 467 }
 468
 469 // Compute a value to write into the code at the location covered
 470 // by RelEntry. This value isn't used by the static linker, since
 471 // we have addends; it just serves to make the code more readable
 472 // and to make standalone wasm modules directly usable.
 473 static uint32_t ProvisionalValue(const WasmRelocationEntry &RelEntry) {
 474   const MCSymbolWasm *Sym = RelEntry.Symbol;
 475
 476   // For undefined symbols, use a hopefully invalid value.
 477   if (!Sym->isDefined(/*SetUsed=*/false))
 478     return UINT32_MAX;
 479
 480   const auto &Section = cast<MCSectionWasm>(RelEntry.Symbol->getSection(false));
 481   uint64_t Address = Section.getSectionOffset() + RelEntry.Addend;
 482
 483   // Ignore overflow. LLVM allows address arithmetic to silently wrap.
 484   uint32_t Value = Address;
 485
 486   return Value;
 487 }
 488
 489 uint32_t WasmObjectWriter::getRelocationIndexValue(
 490     const WasmRelocationEntry &RelEntry) {
 491   switch (RelEntry.Type) {
 492   case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_SLEB:
 493   case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_I32:
 494     if (!IndirectSymbolIndices.count(RelEntry.Symbol))
 495       report_fatal_error("symbol not found table index space:" +
 496                          RelEntry.Symbol->getName());
 497     return IndirectSymbolIndices[RelEntry.Symbol];
 498   case wasm::R_WEBASSEMBLY_FUNCTION_INDEX_LEB:
 499   case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_INDEX_LEB:
 500   case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_LEB:
 501   case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_SLEB:
 502   case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_I32:
 503     if (!SymbolIndices.count(RelEntry.Symbol))
 504       report_fatal_error("symbol not found function/global index space:" +
 505                          RelEntry.Symbol->getName());
 506     return SymbolIndices[RelEntry.Symbol];
 507   case wasm::R_WEBASSEMBLY_TYPE_INDEX_LEB:
 508     if (!TypeIndices.count(RelEntry.Symbol))
 509       report_fatal_error("symbol not found in type index space:" +
 510                          RelEntry.Symbol->getName());
 511     return TypeIndices[RelEntry.Symbol];
 512   default:
 513     llvm_unreachable("invalid relocation type");
 514   }
 515 }
 516
 517 // Apply the portions of the relocation records that we can handle ourselves
 518 // directly.
 519 void WasmObjectWriter::applyRelocations(
 520     ArrayRef<WasmRelocationEntry> Relocations, uint64_t ContentsOffset) {
 521   raw_pwrite_stream &Stream = getStream();
 522   for (const WasmRelocationEntry &RelEntry : Relocations) {
 523     uint64_t Offset = ContentsOffset +
 524                       RelEntry.FixupSection->getSectionOffset() +
 525                       RelEntry.Offset;
 526
 527     DEBUG(dbgs() << "applyRelocation: " << RelEntry << "\n");
 528     switch (RelEntry.Type) {
 529     case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_SLEB:
 530     case wasm::R_WEBASSEMBLY_FUNCTION_INDEX_LEB:
 531     case wasm::R_WEBASSEMBLY_TYPE_INDEX_LEB:
 532     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_INDEX_LEB: {
 533       uint32_t Index = getRelocationIndexValue(RelEntry);
 534       WritePatchableSLEB(Stream, Index, Offset);
 535       break;
 536     }
 537     case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_I32: {
 538       uint32_t Index = getRelocationIndexValue(RelEntry);
 539       WriteI32(Stream, Index, Offset);
 540       break;
 541     }
 542     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_SLEB: {
 543       uint32_t Value = ProvisionalValue(RelEntry);
 544       WritePatchableSLEB(Stream, Value, Offset);
 545       break;
 546     }
 547     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_LEB: {
 548       uint32_t Value = ProvisionalValue(RelEntry);
 549       WritePatchableLEB(Stream, Value, Offset);
 550       break;
 551     }
 552     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_I32: {
 553       uint32_t Value = ProvisionalValue(RelEntry);
 554       WriteI32(Stream, Value, Offset);
 555       break;
 556     }
 557     default:
 558       llvm_unreachable("invalid relocation type");
 559     }
 560   }
 561 }
 562
 563 // Write out the portions of the relocation records that the linker will
 564 // need to handle.
 565 void WasmObjectWriter::writeRelocations(
 566     ArrayRef<WasmRelocationEntry> Relocations, uint64_t HeaderSize) {
 567   raw_pwrite_stream &Stream = getStream();
 568   for (const WasmRelocationEntry& RelEntry : Relocations) {
 569
 570     uint64_t Offset = RelEntry.Offset +
 571                       RelEntry.FixupSection->getSectionOffset() + HeaderSize;
 572     uint32_t Index = getRelocationIndexValue(RelEntry);
 573
 574     encodeULEB128(RelEntry.Type, Stream);
 575     encodeULEB128(Offset, Stream);
 576     encodeULEB128(Index, Stream);
 577     if (RelEntry.hasAddend())
 578       encodeSLEB128(RelEntry.Addend, Stream);
 579   }
 580 }
 581
 582 void WasmObjectWriter::writeTypeSection(
 583     const SmallVector<WasmFunctionType, 4> &FunctionTypes) {
 584   if (FunctionTypes.empty())
 585     return;
 586
 587   SectionBookkeeping Section;
 588   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_TYPE);
 589
 590   encodeULEB128(FunctionTypes.size(), getStream());
 591
 592   for (const WasmFunctionType &FuncTy : FunctionTypes) {
 593     encodeSLEB128(wasm::WASM_TYPE_FUNC, getStream());
 594     encodeULEB128(FuncTy.Params.size(), getStream());
 595     for (wasm::ValType Ty : FuncTy.Params)
 596       writeValueType(Ty);
 597     encodeULEB128(FuncTy.Returns.size(), getStream());
 598     for (wasm::ValType Ty : FuncTy.Returns)
 599       writeValueType(Ty);
 600   }
 601
 602   endSection(Section);
 603 }
 604
 605
 606 void WasmObjectWriter::writeImportSection(
 607     const SmallVector<WasmImport, 4> &Imports) {
 608   if (Imports.empty())
 609     return;
 610
 611   SectionBookkeeping Section;
 612   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_IMPORT);
 613
 614   encodeULEB128(Imports.size(), getStream());
 615   for (const WasmImport &Import : Imports) {
 616     writeString(Import.ModuleName);
 617     writeString(Import.FieldName);
 618
 619     encodeULEB128(Import.Kind, getStream());
 620
 621     switch (Import.Kind) {
 622     case wasm::WASM_EXTERNAL_FUNCTION:
 623       encodeULEB128(Import.Type, getStream());
 624       break;
 625     case wasm::WASM_EXTERNAL_GLOBAL:
 626       encodeSLEB128(int32_t(Import.Type), getStream());
 627       encodeULEB128(0, getStream()); // mutability
 628       break;
 629     default:
 630       llvm_unreachable("unsupported import kind");
 631     }
 632   }
 633
 634   endSection(Section);
 635 }
 636
 637 void WasmObjectWriter::writeFunctionSection(
 638     const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions) {
 639   if (Functions.empty())
 640     return;
 641
 642   SectionBookkeeping Section;
 643   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_FUNCTION);
 644
 645   encodeULEB128(Functions.size(), getStream());
 646   for (const WasmFunction &Func : Functions)
 647     encodeULEB128(Func.Type, getStream());
 648
 649   endSection(Section);
 650 }
 651
 652 void WasmObjectWriter::writeTableSection(uint32_t NumElements) {
 653   // For now, always emit the table section, since indirect calls are not
 654   // valid without it. In the future, we could perhaps be more clever and omit
 655   // it if there are no indirect calls.
 656
 657   SectionBookkeeping Section;
 658   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_TABLE);
 659
 660   encodeULEB128(1, getStream());                       // The number of tables.
 661                                                        // Fixed to 1 for now.
 662   encodeSLEB128(wasm::WASM_TYPE_ANYFUNC, getStream()); // Type of table
 663   encodeULEB128(0, getStream());                       // flags
 664   encodeULEB128(NumElements, getStream());             // initial
 665
 666   endSection(Section);
 667 }
 668
 669 void WasmObjectWriter::writeMemorySection(
 670     const SmallVector<char, 0> &DataBytes) {
 671   // For now, always emit the memory section, since loads and stores are not
 672   // valid without it. In the future, we could perhaps be more clever and omit
 673   // it if there are no loads or stores.
 674   SectionBookkeeping Section;
 675   uint32_t NumPages =
 676       (DataBytes.size() + wasm::WasmPageSize - 1) / wasm::WasmPageSize;
 677
 678   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_MEMORY);
 679   encodeULEB128(1, getStream()); // number of memory spaces
 680
 681   encodeULEB128(0, getStream()); // flags
 682   encodeULEB128(NumPages, getStream()); // initial
 683
 684   endSection(Section);
 685 }
 686
 687 void WasmObjectWriter::writeGlobalSection(
 688     const SmallVector<WasmGlobal, 4> &Globals) {
 689   if (Globals.empty())
 690     return;
 691
 692   SectionBookkeeping Section;
 693   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_GLOBAL);
 694
 695   encodeULEB128(Globals.size(), getStream());
 696   for (const WasmGlobal &Global : Globals) {
 697     writeValueType(Global.Type);
 698     write8(Global.IsMutable);
 699
 700     if (Global.HasImport) {
 701       assert(Global.InitialValue == 0);
 702       write8(wasm::WASM_OPCODE_GET_GLOBAL);
 703       encodeULEB128(Global.ImportIndex, getStream());
 704     } else {
 705       assert(Global.ImportIndex == 0);
 706       write8(wasm::WASM_OPCODE_I32_CONST);
 707       encodeSLEB128(Global.InitialValue, getStream()); // offset
 708     }
 709     write8(wasm::WASM_OPCODE_END);
 710   }
 711
 712   endSection(Section);
 713 }
 714
 715 void WasmObjectWriter::writeExportSection(
 716     const SmallVector<WasmExport, 4> &Exports) {
 717   if (Exports.empty())
 718     return;
 719
 720   SectionBookkeeping Section;
 721   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_EXPORT);
 722
 723   encodeULEB128(Exports.size(), getStream());
 724   for (const WasmExport &Export : Exports) {
 725     writeString(Export.FieldName);
 726     encodeSLEB128(Export.Kind, getStream());
 727     encodeULEB128(Export.Index, getStream());
 728   }
 729
 730   endSection(Section);
 731 }
 732
 733 void WasmObjectWriter::writeElemSection(
 734     const SmallVector<uint32_t, 4> &TableElems) {
 735   if (TableElems.empty())
 736     return;
 737
 738   SectionBookkeeping Section;
 739   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_ELEM);
 740
 741   encodeULEB128(1, getStream()); // number of "segments"
 742   encodeULEB128(0, getStream()); // the table index
 743
 744   // init expr for starting offset
 745   write8(wasm::WASM_OPCODE_I32_CONST);
 746   encodeSLEB128(0, getStream());
 747   write8(wasm::WASM_OPCODE_END);
 748
 749   encodeULEB128(TableElems.size(), getStream());
 750   for (uint32_t Elem : TableElems)
 751     encodeULEB128(Elem, getStream());
 752
 753   endSection(Section);
 754 }
 755
 756 void WasmObjectWriter::writeCodeSection(
 757     const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 758     const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions) {
 759   if (Functions.empty())
 760     return;
 761
 762   SectionBookkeeping Section;
 763   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_CODE);
 764
 765   encodeULEB128(Functions.size(), getStream());
 766
 767   for (const WasmFunction &Func : Functions) {
 768     auto &FuncSection = static_cast<MCSectionWasm &>(Func.Sym->getSection());
 769
 770     int64_t Size = 0;
 771     if (!Func.Sym->getSize()->evaluateAsAbsolute(Size, Layout))
 772       report_fatal_error(".size expression must be evaluatable");
 773
 774     encodeULEB128(Size, getStream());
 775
 776     FuncSection.setSectionOffset(getStream().tell() - Section.ContentsOffset);
 777
 778     Asm.writeSectionData(&FuncSection, Layout);
 779   }
 780
 781   // Apply fixups.
 782   applyRelocations(CodeRelocations, Section.ContentsOffset);
 783
 784   endSection(Section);
 785 }
 786
 787 uint64_t WasmObjectWriter::writeDataSection(
 788     const SmallVector<char, 0> &DataBytes) {
 789   if (DataBytes.empty())
 790     return 0;
 791
 792   SectionBookkeeping Section;
 793   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_DATA);
 794
 795   encodeULEB128(1, getStream()); // count
 796   encodeULEB128(0, getStream()); // memory index
 797   write8(wasm::WASM_OPCODE_I32_CONST);
 798   encodeSLEB128(0, getStream()); // offset
 799   write8(wasm::WASM_OPCODE_END);
 800   encodeULEB128(DataBytes.size(), getStream()); // size
 801   uint32_t HeaderSize = getStream().tell() - Section.ContentsOffset;
 802   writeBytes(DataBytes); // data
 803
 804   // Apply fixups.
 805   applyRelocations(DataRelocations, Section.ContentsOffset + HeaderSize);
 806
 807   endSection(Section);
 808   return HeaderSize;
 809 }
 810
 811 void WasmObjectWriter::writeNameSection(
 812     const SmallVector<WasmFunction, 4> &Functions,
 813     const SmallVector<WasmImport, 4> &Imports,
 814     unsigned NumFuncImports) {
 815   uint32_t TotalFunctions = NumFuncImports + Functions.size();
 816   if (TotalFunctions == 0)
 817     return;
 818
 819   SectionBookkeeping Section;
 820   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_CUSTOM, "name");
 821   SectionBookkeeping SubSection;
 822   startSection(SubSection, wasm::WASM_NAMES_FUNCTION);
 823
 824   encodeULEB128(TotalFunctions, getStream());
 825   uint32_t Index = 0;
 826   for (const WasmImport &Import : Imports) {
 827     if (Import.Kind == wasm::WASM_EXTERNAL_FUNCTION) {
 828       encodeULEB128(Index, getStream());
 829       writeString(Import.FieldName);
 830       ++Index;
 831     }
 832   }
 833   for (const WasmFunction &Func : Functions) {
 834     encodeULEB128(Index, getStream());
 835     writeString(Func.Sym->getName());
 836     ++Index;
 837   }
 838
 839   endSection(SubSection);
 840   endSection(Section);
 841 }
 842
 843 void WasmObjectWriter::writeCodeRelocSection() {
 844   // See: https://github.com/WebAssembly/tool-conventions/blob/master/Linking.md
 845   // for descriptions of the reloc sections.
 846
 847   if (CodeRelocations.empty())
 848     return;
 849
 850   SectionBookkeeping Section;
 851   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_CUSTOM, "reloc.CODE");
 852
 853   encodeULEB128(wasm::WASM_SEC_CODE, getStream());
 854   encodeULEB128(CodeRelocations.size(), getStream());
 855
 856   writeRelocations(CodeRelocations, 0);
 857
 858   endSection(Section);
 859 }
 860
 861 void WasmObjectWriter::writeDataRelocSection(uint64_t DataSectionHeaderSize) {
 862   // See: https://github.com/WebAssembly/tool-conventions/blob/master/Linking.md
 863   // for descriptions of the reloc sections.
 864
 865   if (DataRelocations.empty())
 866     return;
 867
 868   SectionBookkeeping Section;
 869   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_CUSTOM, "reloc.DATA");
 870
 871   encodeULEB128(wasm::WASM_SEC_DATA, getStream());
 872   encodeULEB128(DataRelocations.size(), getStream());
 873
 874   writeRelocations(DataRelocations, DataSectionHeaderSize);
 875
 876   endSection(Section);
 877 }
 878
 879 void WasmObjectWriter::writeLinkingMetaDataSection(
 880     ArrayRef<StringRef> WeakSymbols, bool HasStackPointer,
 881     uint32_t StackPointerGlobal) {
 882   if (!HasStackPointer && WeakSymbols.empty())
 883     return;
 884
 885   SectionBookkeeping Section;
 886   startSection(Section, wasm::WASM_SEC_CUSTOM, "linking");
 887   SectionBookkeeping SubSection;
 888
 889   if (HasStackPointer) {
 890     startSection(SubSection, wasm::WASM_STACK_POINTER);
 891     encodeULEB128(StackPointerGlobal, getStream()); // id
 892     endSection(SubSection);
 893   }
 894
 895   if (WeakSymbols.size() != 0) {
 896     startSection(SubSection, wasm::WASM_SYMBOL_INFO);
 897     encodeULEB128(WeakSymbols.size(), getStream());
 898     for (const StringRef Export: WeakSymbols) {
 899       writeString(Export);
 900       encodeULEB128(wasm::WASM_SYMBOL_FLAG_WEAK, getStream());
 901     }
 902     endSection(SubSection);
 903   }
 904
 905   endSection(Section);
 906 }
 907
 908 void WasmObjectWriter::writeObject(MCAssembler &Asm,
 909                                    const MCAsmLayout &Layout) {
 910   DEBUG(dbgs() << "WasmObjectWriter::writeObject\n");
 911   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
 912   wasm::ValType PtrType = is64Bit() ? wasm::ValType::I64 : wasm::ValType::I32;
 913
 914   // Collect information from the available symbols.
 915   SmallVector<WasmFunctionType, 4> FunctionTypes;
 916   SmallVector<WasmFunction, 4> Functions;
 917   SmallVector<uint32_t, 4> TableElems;
 918   SmallVector<WasmGlobal, 4> Globals;
 919   SmallVector<WasmImport, 4> Imports;
 920   SmallVector<WasmExport, 4> Exports;
 921   SmallVector<StringRef, 4> WeakSymbols;
 922   SmallPtrSet<const MCSymbolWasm *, 4> IsAddressTaken;
 923   unsigned NumFuncImports = 0;
 924   unsigned NumGlobalImports = 0;
 925   SmallVector<char, 0> DataBytes;
 926   uint32_t StackPointerGlobal = 0;
 927   bool HasStackPointer = false;
 928
 929   // Populate the IsAddressTaken set.
 930   for (const WasmRelocationEntry &RelEntry : CodeRelocations) {
 931     switch (RelEntry.Type) {
 932     case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_SLEB:
 933     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_SLEB:
 934       IsAddressTaken.insert(RelEntry.Symbol);
 935       break;
 936     default:
 937       break;
 938     }
 939   }
 940   for (const WasmRelocationEntry &RelEntry : DataRelocations) {
 941     switch (RelEntry.Type) {
 942     case wasm::R_WEBASSEMBLY_TABLE_INDEX_I32:
 943     case wasm::R_WEBASSEMBLY_GLOBAL_ADDR_I32:
 944       IsAddressTaken.insert(RelEntry.Symbol);
 945       break;
 946     default:
 947       break;
 948     }
 949   }
 950
 951   // Populate the Imports set.
 952   for (const MCSymbol &S : Asm.symbols()) {
 953     const auto &WS = static_cast<const MCSymbolWasm &>(S);
 954     int32_t Type;
 955
 956     if (WS.isFunction()) {
 957       // Prepare the function's type, if we haven't seen it yet.
 958       WasmFunctionType F;
 959       F.Returns = WS.getReturns();
 960       F.Params = WS.getParams();
 961       auto Pair =
 962           FunctionTypeIndices.insert(std::make_pair(F, FunctionTypes.size()));
 963       if (Pair.second)
 964         FunctionTypes.push_back(F);
 965
 966       Type = Pair.first->second;
 967     } else {
 968       Type = int32_t(PtrType);
 969     }
 970
 971     // If the symbol is not defined in this translation unit, import it.
 972     if (!WS.isTemporary() && !WS.isDefined(/*SetUsed=*/false)) {
 973       WasmImport Import;
 974       Import.ModuleName = WS.getModuleName();
 975       Import.FieldName = WS.getName();
 976
 977       if (WS.isFunction()) {
 978         Import.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_FUNCTION;
 979         Import.Type = Type;
 980         SymbolIndices[&WS] = NumFuncImports;
 981         ++NumFuncImports;
 982       } else {
 983         Import.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_GLOBAL;
 984         Import.Type = Type;
 985         SymbolIndices[&WS] = NumGlobalImports;
 986         ++NumGlobalImports;
 987       }
 988
 989       Imports.push_back(Import);
 990     }
 991   }
 992
 993   // In the special .global_variables section, we've encoded global
 994   // variables used by the function. Translate them into the Globals
 995   // list.
 996   MCSectionWasm *GlobalVars = Ctx.getWasmSection(".global_variables", 0, 0);
 997   if (!GlobalVars->getFragmentList().empty()) {
 998     if (GlobalVars->getFragmentList().size() != 1)
 999       report_fatal_error("only one .global_variables fragment supported");
1000     const MCFragment &Frag = *GlobalVars->begin();
1001     if (Frag.hasInstructions() || Frag.getKind() != MCFragment::FT_Data)
1002       report_fatal_error("only data supported in .global_variables");
1003     const auto &DataFrag = cast<MCDataFragment>(Frag);
1004     if (!DataFrag.getFixups().empty())
1005       report_fatal_error("fixups not supported in .global_variables");
1006     const SmallVectorImpl<char> &Contents = DataFrag.getContents();
1007     for (const uint8_t *p = (const uint8_t *)Contents.data(),
1008                      *end = (const uint8_t *)Contents.data() + Contents.size();
1009          p != end; ) {
1010       WasmGlobal G;
1011       if (end - p < 3)
1012         report_fatal_error("truncated global variable encoding");
1013       G.Type = wasm::ValType(int8_t(*p++));
1014       G.IsMutable = bool(*p++);
1015       G.HasImport = bool(*p++);
1016       if (G.HasImport) {
1017         G.InitialValue = 0;
1018
1019         WasmImport Import;
1020         Import.ModuleName = (const char *)p;
1021         const uint8_t *nul = (const uint8_t *)memchr(p, '\0', end - p);
1022         if (!nul)
1023           report_fatal_error("global module name must be nul-terminated");
1024         p = nul + 1;
1025         nul = (const uint8_t *)memchr(p, '\0', end - p);
1026         if (!nul)
1027           report_fatal_error("global base name must be nul-terminated");
1028         Import.FieldName = (const char *)p;
1029         p = nul + 1;
1030
1031         Import.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_GLOBAL;
1032         Import.Type = int32_t(G.Type);
1033
1034         G.ImportIndex = NumGlobalImports;
1035         ++NumGlobalImports;
1036
1037         Imports.push_back(Import);
1038       } else {
1039         unsigned n;
1040         G.InitialValue = decodeSLEB128(p, &n);
1041         G.ImportIndex = 0;
1042         if ((ptrdiff_t)n > end - p)
1043           report_fatal_error("global initial value must be valid SLEB128");
1044         p += n;
1045       }
1046       Globals.push_back(G);
1047     }
1048   }
1049
1050   // In the special .stack_pointer section, we've encoded the stack pointer
1051   // index.
1052   MCSectionWasm *StackPtr = Ctx.getWasmSection(".stack_pointer", 0, 0);
1053   if (!StackPtr->getFragmentList().empty()) {
1054     if (StackPtr->getFragmentList().size() != 1)
1055       report_fatal_error("only one .stack_pointer fragment supported");
1056     const MCFragment &Frag = *StackPtr->begin();
1057     if (Frag.hasInstructions() || Frag.getKind() != MCFragment::FT_Data)
1058       report_fatal_error("only data supported in .stack_pointer");
1059     const auto &DataFrag = cast<MCDataFragment>(Frag);
1060     if (!DataFrag.getFixups().empty())
1061       report_fatal_error("fixups not supported in .stack_pointer");
1062     const SmallVectorImpl<char> &Contents = DataFrag.getContents();
1063     if (Contents.size() != 4)
1064       report_fatal_error("only one entry supported in .stack_pointer");
1065     HasStackPointer = true;
1066     StackPointerGlobal = NumGlobalImports + *(const int32_t *)Contents.data();
1067   }
1068
1069   // Handle regular defined and undefined symbols.
1070   for (const MCSymbol &S : Asm.symbols()) {
1071     // Ignore unnamed temporary symbols, which aren't ever exported, imported,
1072     // or used in relocations.
1073     if (S.isTemporary() && S.getName().empty())
1074       continue;
1075
1076     // Variable references (weak references) are handled in a second pass
1077     if (S.isVariable())
1078       continue;
1079
1080     const auto &WS = static_cast<const MCSymbolWasm &>(S);
1081     DEBUG(dbgs() << "MCSymbol: '" << S << "'"
1082                  << " isDefined=" << S.isDefined() << " isExternal="
1083                  << S.isExternal() << " isTemporary=" << S.isTemporary()
1084                  << " isFunction=" << WS.isFunction()
1085                  << " isWeak=" << WS.isWeak()
1086                  << " isVariable=" << WS.isVariable() << "\n");
1087
1088     if (WS.isWeak())
1089       WeakSymbols.push_back(WS.getName());
1090
1091     unsigned Index;
1092
1093     if (WS.isFunction()) {
1094       // Prepare the function's type, if we haven't seen it yet.
1095       WasmFunctionType F;
1096       F.Returns = WS.getReturns();
1097       F.Params = WS.getParams();
1098       auto Pair =
1099           FunctionTypeIndices.insert(std::make_pair(F, FunctionTypes.size()));
1100       if (Pair.second)
1101         FunctionTypes.push_back(F);
1102
1103       int32_t Type = Pair.first->second;
1104
1105       if (WS.isDefined(/*SetUsed=*/false)) {
1106         if (WS.getOffset() != 0)
1107           report_fatal_error(
1108               "function sections must contain one function each");
1109
1110         if (WS.getSize() == 0)
1111           report_fatal_error(
1112               "function symbols must have a size set with .size");
1113
1114         // A definition. Take the next available index.
1115         Index = NumFuncImports + Functions.size();
1116
1117         // Prepare the function.
1118         WasmFunction Func;
1119         Func.Type = Type;
1120         Func.Sym = &WS;
1121         SymbolIndices[&WS] = Index;
1122         Functions.push_back(Func);
1123       } else {
1124         // Should be no such thing as weak undefined symbol
1125         assert(!WS.isVariable());
1126
1127         // An import; the index was assigned above.
1128         Index = SymbolIndices.find(&WS)->second;
1129       }
1130
1131       // If needed, prepare the function to be called indirectly.
1132       if (IsAddressTaken.count(&WS)) {
1133         IndirectSymbolIndices[&WS] = TableElems.size();
1134         TableElems.push_back(Index);
1135       }
1136     } else {
1137       if (WS.isTemporary() && !WS.getSize())
1138         continue;
1139
1140       if (!WS.isDefined(/*SetUsed=*/false))
1141         continue;
1142
1143       if (WS.getOffset() != 0)
1144         report_fatal_error("data sections must contain one variable each: " +
1145                            WS.getName());
1146       if (!WS.getSize())
1147         report_fatal_error("data symbols must have a size set with .size: " +
1148                            WS.getName());
1149
1150       int64_t Size = 0;
1151       if (!WS.getSize()->evaluateAsAbsolute(Size, Layout))
1152         report_fatal_error(".size expression must be evaluatable");
1153
1154       auto &DataSection = static_cast<MCSectionWasm &>(WS.getSection());
1155
1156       if (uint64_t(Size) != Layout.getSectionFileSize(&DataSection))
1157         report_fatal_error("data sections must contain at most one variable");
1158
1159       DataBytes.resize(alignTo(DataBytes.size(), DataSection.getAlignment()));
1160
1161       DataSection.setSectionOffset(DataBytes.size());
1162
1163       for (const MCFragment &Frag : DataSection) {
1164         if (Frag.hasInstructions())
1165           report_fatal_error("only data supported in data sections");
1166
1167         if (auto *Align = dyn_cast<MCAlignFragment>(&Frag)) {
1168           if (Align->getValueSize() != 1)
1169             report_fatal_error("only byte values supported for alignment");
1170           // If nops are requested, use zeros, as this is the data section.
1171           uint8_t Value = Align->hasEmitNops() ? 0 : Align->getValue();
1172           uint64_t Size = std::min<uint64_t>(alignTo(DataBytes.size(),
1173                                                      Align->getAlignment()),
1174                                              DataBytes.size() +
1175                                                  Align->getMaxBytesToEmit());
1176           DataBytes.resize(Size, Value);
1177         } else if (auto *Fill = dyn_cast<MCFillFragment>(&Frag)) {
1178           DataBytes.insert(DataBytes.end(), Size, Fill->getValue());
1179         } else {
1180           const auto &DataFrag = cast<MCDataFragment>(Frag);
1181           const SmallVectorImpl<char> &Contents = DataFrag.getContents();
1182
1183           DataBytes.insert(DataBytes.end(), Contents.begin(), Contents.end());
1184         }
1185       }
1186
1187       // For each global, prepare a corresponding wasm global holding its
1188       // address.  For externals these will also be named exports.
1189       Index = NumGlobalImports + Globals.size();
1190
1191       WasmGlobal Global;
1192       Global.Type = PtrType;
1193       Global.IsMutable = false;
1194       Global.HasImport = false;
1195       Global.InitialValue = DataSection.getSectionOffset();
1196       Global.ImportIndex = 0;
1197       SymbolIndices[&WS] = Index;
1198       Globals.push_back(Global);
1199     }
1200
1201     // If the symbol is visible outside this translation unit, export it.
1202     if (WS.isExternal() && WS.isDefined(/*SetUsed=*/false)) {
1203       WasmExport Export;
1204       Export.FieldName = WS.getName();
1205       Export.Index = Index;
1206       if (WS.isFunction())
1207         Export.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_FUNCTION;
1208       else
1209         Export.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_GLOBAL;
1210       Exports.push_back(Export);
1211     }
1212   }
1213
1214   // Handle weak aliases
1215   for (const MCSymbol &S : Asm.symbols()) {
1216     if (!S.isVariable())
1217       continue;
1218     assert(S.isExternal());
1219     assert(S.isDefined(/*SetUsed=*/false));
1220
1221     const auto &WS = static_cast<const MCSymbolWasm &>(S);
1222
1223     // Find the target symbol of this weak alias
1224     const MCExpr *Expr = WS.getVariableValue();
1225     auto *Inner = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr);
1226     const auto *ResolvedSym = cast<MCSymbolWasm>(&Inner->getSymbol());
1227     uint32_t Index = SymbolIndices.find(ResolvedSym)->second;
1228     DEBUG(dbgs() << "Weak alias: '" << WS << "' -> '" << ResolvedSym << "' = " << Index << "\n");
1229     SymbolIndices[&WS] = Index;
1230
1231     WasmExport Export;
1232     Export.FieldName = WS.getName();
1233     Export.Index = Index;
1234     if (WS.isFunction())
1235       Export.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_FUNCTION;
1236     else
1237       Export.Kind = wasm::WASM_EXTERNAL_GLOBAL;
1238     WeakSymbols.push_back(Export.FieldName);
1239     Exports.push_back(Export);
1240   }
1241
1242   // Add types for indirect function calls.
1243   for (const WasmRelocationEntry &Fixup : CodeRelocations) {
1244     if (Fixup.Type != wasm::R_WEBASSEMBLY_TYPE_INDEX_LEB)
1245       continue;
1246
1247     WasmFunctionType F;
1248     F.Returns = Fixup.Symbol->getReturns();
1249     F.Params = Fixup.Symbol->getParams();
1250     auto Pair =
1251         FunctionTypeIndices.insert(std::make_pair(F, FunctionTypes.size()));
1252     if (Pair.second)
1253       FunctionTypes.push_back(F);
1254
1255     TypeIndices[Fixup.Symbol] = Pair.first->second;
1256   }
1257
1258   // Write out the Wasm header.
1259   writeHeader(Asm);
1260
1261   writeTypeSection(FunctionTypes);
1262   writeImportSection(Imports);
1263   writeFunctionSection(Functions);
1264   writeTableSection(TableElems.size());
1265   writeMemorySection(DataBytes);
1266   writeGlobalSection(Globals);
1267   writeExportSection(Exports);
1268   // TODO: Start Section
1269   writeElemSection(TableElems);
1270   writeCodeSection(Asm, Layout, Functions);
1271   uint64_t DataSectionHeaderSize = writeDataSection(DataBytes);
1272   writeNameSection(Functions, Imports, NumFuncImports);
1273   writeCodeRelocSection();
1274   writeDataRelocSection(DataSectionHeaderSize);
1275   writeLinkingMetaDataSection(WeakSymbols, HasStackPointer, StackPointerGlobal);
1276
1277   // TODO: Translate the .comment section to the output.
1278   // TODO: Translate debug sections to the output.
1279 }
1280
1281 MCObjectWriter *llvm::createWasmObjectWriter(MCWasmObjectTargetWriter *MOTW,
1282                                              raw_pwrite_stream &OS) {
1283   return new WasmObjectWriter(MOTW, OS);
1284 }