contrib/llvm/lib/Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- PPCELFObjectWriter.cpp - PPC ELF Writer ---------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #include "MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  11 #include "MCTargetDesc/PPCMCExpr.h"
  12 #include "MCTargetDesc/PPCMCTargetDesc.h"
  13 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  16 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  17 #include "llvm/MC/MCSymbolELF.h"
  18 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  19 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  20
  21 using namespace llvm;
  22
  23 namespace {
  24   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  25   public:
  26     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  27
  28   protected:
  29     unsigned getRelocType(MCContext &Ctx, const MCValue &Target,
  30                           const MCFixup &Fixup, bool IsPCRel) const override;
  31
  32     bool needsRelocateWithSymbol(const MCSymbol &Sym,
  33                                  unsigned Type) const override;
  34   };
  35 }
  36
  37 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  38   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  39                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  40                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  41
  42 static MCSymbolRefExpr::VariantKind getAccessVariant(const MCValue &Target,
  43                                                      const MCFixup &Fixup) {
  44   const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
  45
  46   if (Expr->getKind() != MCExpr::Target)
  47     return Target.getAccessVariant();
  48
  49   switch (cast<PPCMCExpr>(Expr)->getKind()) {
  50   case PPCMCExpr::VK_PPC_None:
  51     return MCSymbolRefExpr::VK_None;
  52   case PPCMCExpr::VK_PPC_LO:
  53     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO;
  54   case PPCMCExpr::VK_PPC_HI:
  55     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI;
  56   case PPCMCExpr::VK_PPC_HA:
  57     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA;
  58   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGH:
  59     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGH;
  60   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHA:
  61     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHA;
  62   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHERA:
  63     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA;
  64   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHER:
  65     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER;
  66   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHEST:
  67     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST;
  68   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
  69     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA;
  70   }
  71   llvm_unreachable("unknown PPCMCExpr kind");
  72 }
  73
  74 unsigned PPCELFObjectWriter::getRelocType(MCContext &Ctx, const MCValue &Target,
  75                                           const MCFixup &Fixup,
  76                                           bool IsPCRel) const {
  77   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = getAccessVariant(Target, Fixup);
  78
  79   // determine the type of the relocation
  80   unsigned Type;
  81   if (IsPCRel) {
  82     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  83     default:
  84       llvm_unreachable("Unimplemented");
  85     case PPC::fixup_ppc_br24:
  86     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  87       switch (Modifier) {
  88       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
  89       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  90         Type = ELF::R_PPC_REL24;
  91         break;
  92       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  93         Type = ELF::R_PPC_PLTREL24;
  94         break;
  95       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LOCAL:
  96         Type = ELF::R_PPC_LOCAL24PC;
  97         break;
  98       }
  99       break;
 100     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
 101     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 102       Type = ELF::R_PPC_REL14;
 103       break;
 104     case PPC::fixup_ppc_half16:
 105       switch (Modifier) {
 106       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 107       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 108         Type = ELF::R_PPC_REL16;
 109         break;
 110       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 111         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
 112         break;
 113       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 114         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
 115         break;
 116       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 117         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
 118         break;
 119       }
 120       break;
 121     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 122       Target.print(errs());
 123       errs() << '\n';
 124       report_fatal_error("Invalid PC-relative half16ds relocation");
 125     case FK_Data_4:
 126     case FK_PCRel_4:
 127       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 128       break;
 129     case FK_Data_8:
 130     case FK_PCRel_8:
 131       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 132       break;
 133     }
 134   } else {
 135     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 136       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 137     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 138       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 139       break;
 140     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 141       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 142       break;
 143     case PPC::fixup_ppc_half16:
 144       switch (Modifier) {
 145       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 146       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 147         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 148         break;
 149       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 150         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 151         break;
 152       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 153         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 154         break;
 155       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 156         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 157         break;
 158       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGH:
 159         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGH;
 160         break;
 161       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHA:
 162         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHA;
 163         break;
 164       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 165         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 166         break;
 167       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 168         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 169         break;
 170       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 171         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 172         break;
 173       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 174         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 175         break;
 176       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 177         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 178         break;
 179       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 180         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 181         break;
 182       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 183         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 184         break;
 185       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 186         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 187         break;
 188       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 189         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 190         break;
 191       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 192         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 193         break;
 194       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 195         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 196         break;
 197       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 198         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 199         break;
 200       case MCSymbolRefExpr::VK_TPREL:
 201         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 202         break;
 203       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 204         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 205         break;
 206       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 207         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 208         break;
 209       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 210         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 211         break;
 212       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGH:
 213         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGH;
 214         break;
 215       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHA:
 216         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHA;
 217         break;
 218       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 219         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 220         break;
 221       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 222         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 223         break;
 224       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 225         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 226         break;
 227       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 228         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 229         break;
 230       case MCSymbolRefExpr::VK_DTPREL:
 231         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 232         break;
 233       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 234         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 235         break;
 236       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 237         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 238         break;
 239       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 240         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 241         break;
 242       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGH:
 243         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGH;
 244         break;
 245       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHA:
 246         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHA;
 247         break;
 248       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 249         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 250         break;
 251       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 252         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 253         break;
 254       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 255         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 256         break;
 257       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 258         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 259         break;
 260       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 261         if (is64Bit())
 262           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 263         else
 264           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSGD16;
 265         break;
 266       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 267         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 268         break;
 269       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 270         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 271         break;
 272       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 273         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 274         break;
 275       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 276         if (is64Bit())
 277           Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 278         else
 279           Type = ELF::R_PPC_GOT_TLSLD16;
 280         break;
 281       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 282         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 283         break;
 284       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 285         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 286         break;
 287       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 288         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 289         break;
 290       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 291         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 292            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 293         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 294         break;
 295       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 296         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 297            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 298         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 299         break;
 300       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 301         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 302         break;
 303       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 304         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 305            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 306         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 307         break;
 308       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 309         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 310            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 311         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 312         break;
 313       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 314         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 315         break;
 316       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 317         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 318         break;
 319       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 320         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 321         break;
 322       }
 323       break;
 324     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 325       switch (Modifier) {
 326       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 327       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 328         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 329         break;
 330       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 331         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 332         break;
 333       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 334         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 335         break;
 336       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 337         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 338         break;
 339       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 340         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 341         break;
 342       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 343         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 344         break;
 345       case MCSymbolRefExpr::VK_TPREL:
 346         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 347         break;
 348       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 349         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 350         break;
 351       case MCSymbolRefExpr::VK_DTPREL:
 352         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 353         break;
 354       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 355         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 356         break;
 357       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 358         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 359         break;
 360       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 361         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 362         break;
 363       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 364         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 365         break;
 366       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 367         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 368         break;
 369       }
 370       break;
 371     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 372       switch (Modifier) {
 373       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 374       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 375         if (is64Bit())
 376           Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 377         else
 378           Type = ELF::R_PPC_TLSGD;
 379         break;
 380       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 381         if (is64Bit())
 382           Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 383         else
 384           Type = ELF::R_PPC_TLSLD;
 385         break;
 386       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 387         if (is64Bit())
 388           Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 389         else
 390           Type = ELF::R_PPC_TLS;
 391         break;
 392       }
 393       break;
 394     case FK_Data_8:
 395       switch (Modifier) {
 396       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 397       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 398         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 399         break;
 400       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 401         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 402         break;
 403       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 404         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 405         break;
 406       case MCSymbolRefExpr::VK_TPREL:
 407         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 408         break;
 409       case MCSymbolRefExpr::VK_DTPREL:
 410         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 411         break;
 412       }
 413       break;
 414     case FK_Data_4:
 415       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 416       break;
 417     case FK_Data_2:
 418       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 419       break;
 420     }
 421   }
 422   return Type;
 423 }
 424
 425 bool PPCELFObjectWriter::needsRelocateWithSymbol(const MCSymbol &Sym,
 426                                                  unsigned Type) const {
 427   switch (Type) {
 428     default:
 429       return false;
 430
 431     case ELF::R_PPC_REL24:
 432       // If the target symbol has a local entry point, we must keep the
 433       // target symbol to preserve that information for the linker.
 434       // The "other" values are stored in the last 6 bits of the second byte.
 435       // The traditional defines for STO values assume the full byte and thus
 436       // the shift to pack it.
 437       unsigned Other = cast<MCSymbolELF>(Sym).getOther() << 2;
 438       return (Other & ELF::STO_PPC64_LOCAL_MASK) != 0;
 439   }
 440 }
 441
 442 std::unique_ptr<MCObjectTargetWriter>
 443 llvm::createPPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI) {
 444   return llvm::make_unique<PPCELFObjectWriter>(Is64Bit, OSABI);
 445 }