contrib/llvm/tools/lld/ELF/Arch/X86_64.cpp

   1 //===- X86_64.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 #include "InputFiles.h"
  11 #include "Symbols.h"
  12 #include "SyntheticSections.h"
  13 #include "Target.h"
  14 #include "lld/Common/ErrorHandler.h"
  15 #include "llvm/Object/ELF.h"
  16 #include "llvm/Support/Endian.h"
  17
  18 using namespace llvm;
  19 using namespace llvm::object;
  20 using namespace llvm::support::endian;
  21 using namespace llvm::ELF;
  22 using namespace lld;
  23 using namespace lld::elf;
  24
  25 namespace {
  26 template <class ELFT> class X86_64 : public TargetInfo {
  27 public:
  28   X86_64();
  29   RelExpr getRelExpr(RelType Type, const Symbol &S,
  30                      const uint8_t *Loc) const override;
  31   RelType getDynRel(RelType Type) const override;
  32   void writeGotPltHeader(uint8_t *Buf) const override;
  33   void writeGotPlt(uint8_t *Buf, const Symbol &S) const override;
  34   void writePltHeader(uint8_t *Buf) const override;
  35   void writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr, uint64_t PltEntryAddr,
  36                 int32_t Index, unsigned RelOff) const override;
  37   void relocateOne(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const override;
  38
  39   RelExpr adjustRelaxExpr(RelType Type, const uint8_t *Data,
  40                           RelExpr Expr) const override;
  41   void relaxGot(uint8_t *Loc, uint64_t Val) const override;
  42   void relaxTlsGdToIe(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const override;
  43   void relaxTlsGdToLe(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const override;
  44   void relaxTlsIeToLe(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const override;
  45   void relaxTlsLdToLe(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const override;
  46   bool adjustPrologueForCrossSplitStack(uint8_t *Loc, uint8_t *End,
  47                                         uint8_t StOther) const override;
  48
  49 private:
  50   void relaxGotNoPic(uint8_t *Loc, uint64_t Val, uint8_t Op,
  51                      uint8_t ModRm) const;
  52 };
  53 } // namespace
  54
  55 template <class ELFT> X86_64<ELFT>::X86_64() {
  56   CopyRel = R_X86_64_COPY;
  57   GotRel = R_X86_64_GLOB_DAT;
  58   NoneRel = R_X86_64_NONE;
  59   PltRel = R_X86_64_JUMP_SLOT;
  60   RelativeRel = R_X86_64_RELATIVE;
  61   IRelativeRel = R_X86_64_IRELATIVE;
  62   TlsGotRel = R_X86_64_TPOFF64;
  63   TlsModuleIndexRel = R_X86_64_DTPMOD64;
  64   TlsOffsetRel = R_X86_64_DTPOFF64;
  65   GotEntrySize = 8;
  66   GotPltEntrySize = 8;
  67   PltEntrySize = 16;
  68   PltHeaderSize = 16;
  69   TlsGdRelaxSkip = 2;
  70   TrapInstr = {0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc}; // 0xcc = INT3
  71
  72   // Align to the large page size (known as a superpage or huge page).
  73   // FreeBSD automatically promotes large, superpage-aligned allocations.
  74   DefaultImageBase = 0x200000;
  75 }
  76
  77 template <class ELFT>
  78 RelExpr X86_64<ELFT>::getRelExpr(RelType Type, const Symbol &S,
  79                                  const uint8_t *Loc) const {
  80   switch (Type) {
  81   case R_X86_64_8:
  82   case R_X86_64_16:
  83   case R_X86_64_32:
  84   case R_X86_64_32S:
  85   case R_X86_64_64:
  86   case R_X86_64_DTPOFF32:
  87   case R_X86_64_DTPOFF64:
  88     return R_ABS;
  89   case R_X86_64_TPOFF32:
  90     return R_TLS;
  91   case R_X86_64_TLSLD:
  92     return R_TLSLD_PC;
  93   case R_X86_64_TLSGD:
  94     return R_TLSGD_PC;
  95   case R_X86_64_SIZE32:
  96   case R_X86_64_SIZE64:
  97     return R_SIZE;
  98   case R_X86_64_PLT32:
  99     return R_PLT_PC;
 100   case R_X86_64_PC32:
 101   case R_X86_64_PC64:
 102     return R_PC;
 103   case R_X86_64_GOT32:
 104   case R_X86_64_GOT64:
 105     return R_GOT_FROM_END;
 106   case R_X86_64_GOTPCREL:
 107   case R_X86_64_GOTPCRELX:
 108   case R_X86_64_REX_GOTPCRELX:
 109   case R_X86_64_GOTTPOFF:
 110     return R_GOT_PC;
 111   case R_X86_64_GOTOFF64:
 112     return R_GOTREL_FROM_END;
 113   case R_X86_64_GOTPC32:
 114   case R_X86_64_GOTPC64:
 115     return R_GOTONLY_PC_FROM_END;
 116   case R_X86_64_NONE:
 117     return R_NONE;
 118   default:
 119     return R_INVALID;
 120   }
 121 }
 122
 123 template <class ELFT> void X86_64<ELFT>::writeGotPltHeader(uint8_t *Buf) const {
 124   // The first entry holds the value of _DYNAMIC. It is not clear why that is
 125   // required, but it is documented in the psabi and the glibc dynamic linker
 126   // seems to use it (note that this is relevant for linking ld.so, not any
 127   // other program).
 128   write64le(Buf, In.Dynamic->getVA());
 129 }
 130
 131 template <class ELFT>
 132 void X86_64<ELFT>::writeGotPlt(uint8_t *Buf, const Symbol &S) const {
 133   // See comments in X86::writeGotPlt.
 134   write64le(Buf, S.getPltVA() + 6);
 135 }
 136
 137 template <class ELFT> void X86_64<ELFT>::writePltHeader(uint8_t *Buf) const {
 138   const uint8_t PltData[] = {
 139       0xff, 0x35, 0, 0, 0, 0, // pushq GOTPLT+8(%rip)
 140       0xff, 0x25, 0, 0, 0, 0, // jmp *GOTPLT+16(%rip)
 141       0x0f, 0x1f, 0x40, 0x00, // nop
 142   };
 143   memcpy(Buf, PltData, sizeof(PltData));
 144   uint64_t GotPlt = In.GotPlt->getVA();
 145   uint64_t Plt = In.Plt->getVA();
 146   write32le(Buf + 2, GotPlt - Plt + 2); // GOTPLT+8
 147   write32le(Buf + 8, GotPlt - Plt + 4); // GOTPLT+16
 148 }
 149
 150 template <class ELFT>
 151 void X86_64<ELFT>::writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr,
 152                             uint64_t PltEntryAddr, int32_t Index,
 153                             unsigned RelOff) const {
 154   const uint8_t Inst[] = {
 155       0xff, 0x25, 0, 0, 0, 0, // jmpq *got(%rip)
 156       0x68, 0, 0, 0, 0,       // pushq <relocation index>
 157       0xe9, 0, 0, 0, 0,       // jmpq plt[0]
 158   };
 159   memcpy(Buf, Inst, sizeof(Inst));
 160
 161   write32le(Buf + 2, GotPltEntryAddr - PltEntryAddr - 6);
 162   write32le(Buf + 7, Index);
 163   write32le(Buf + 12, -getPltEntryOffset(Index) - 16);
 164 }
 165
 166 template <class ELFT> RelType X86_64<ELFT>::getDynRel(RelType Type) const {
 167   if (Type == R_X86_64_64 || Type == R_X86_64_PC64 || Type == R_X86_64_SIZE32 ||
 168       Type == R_X86_64_SIZE64)
 169     return Type;
 170   return R_X86_64_NONE;
 171 }
 172
 173 template <class ELFT>
 174 void X86_64<ELFT>::relaxTlsGdToLe(uint8_t *Loc, RelType Type,
 175                                   uint64_t Val) const {
 176   // Convert
 177   //   .byte 0x66
 178   //   leaq x@tlsgd(%rip), %rdi
 179   //   .word 0x6666
 180   //   rex64
 181   //   call __tls_get_addr@plt
 182   // to
 183   //   mov %fs:0x0,%rax
 184   //   lea x@tpoff,%rax
 185   const uint8_t Inst[] = {
 186       0x64, 0x48, 0x8b, 0x04, 0x25, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // mov %fs:0x0,%rax
 187       0x48, 0x8d, 0x80, 0, 0, 0, 0,                         // lea x@tpoff,%rax
 188   };
 189   memcpy(Loc - 4, Inst, sizeof(Inst));
 190
 191   // The original code used a pc relative relocation and so we have to
 192   // compensate for the -4 in had in the addend.
 193   write32le(Loc + 8, Val + 4);
 194 }
 195
 196 template <class ELFT>
 197 void X86_64<ELFT>::relaxTlsGdToIe(uint8_t *Loc, RelType Type,
 198                                   uint64_t Val) const {
 199   // Convert
 200   //   .byte 0x66
 201   //   leaq x@tlsgd(%rip), %rdi
 202   //   .word 0x6666
 203   //   rex64
 204   //   call __tls_get_addr@plt
 205   // to
 206   //   mov %fs:0x0,%rax
 207   //   addq x@tpoff,%rax
 208   const uint8_t Inst[] = {
 209       0x64, 0x48, 0x8b, 0x04, 0x25, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // mov %fs:0x0,%rax
 210       0x48, 0x03, 0x05, 0, 0, 0, 0,                         // addq x@tpoff,%rax
 211   };
 212   memcpy(Loc - 4, Inst, sizeof(Inst));
 213
 214   // Both code sequences are PC relatives, but since we are moving the constant
 215   // forward by 8 bytes we have to subtract the value by 8.
 216   write32le(Loc + 8, Val - 8);
 217 }
 218
 219 // In some conditions, R_X86_64_GOTTPOFF relocation can be optimized to
 220 // R_X86_64_TPOFF32 so that it does not use GOT.
 221 template <class ELFT>
 222 void X86_64<ELFT>::relaxTlsIeToLe(uint8_t *Loc, RelType Type,
 223                                   uint64_t Val) const {
 224   uint8_t *Inst = Loc - 3;
 225   uint8_t Reg = Loc[-1] >> 3;
 226   uint8_t *RegSlot = Loc - 1;
 227
 228   // Note that ADD with RSP or R12 is converted to ADD instead of LEA
 229   // because LEA with these registers needs 4 bytes to encode and thus
 230   // wouldn't fit the space.
 231
 232   if (memcmp(Inst, "\x48\x03\x25", 3) == 0) {
 233     // "addq foo@gottpoff(%rip),%rsp" -> "addq $foo,%rsp"
 234     memcpy(Inst, "\x48\x81\xc4", 3);
 235   } else if (memcmp(Inst, "\x4c\x03\x25", 3) == 0) {
 236     // "addq foo@gottpoff(%rip),%r12" -> "addq $foo,%r12"
 237     memcpy(Inst, "\x49\x81\xc4", 3);
 238   } else if (memcmp(Inst, "\x4c\x03", 2) == 0) {
 239     // "addq foo@gottpoff(%rip),%r[8-15]" -> "leaq foo(%r[8-15]),%r[8-15]"
 240     memcpy(Inst, "\x4d\x8d", 2);
 241     *RegSlot = 0x80 | (Reg << 3) | Reg;
 242   } else if (memcmp(Inst, "\x48\x03", 2) == 0) {
 243     // "addq foo@gottpoff(%rip),%reg -> "leaq foo(%reg),%reg"
 244     memcpy(Inst, "\x48\x8d", 2);
 245     *RegSlot = 0x80 | (Reg << 3) | Reg;
 246   } else if (memcmp(Inst, "\x4c\x8b", 2) == 0) {
 247     // "movq foo@gottpoff(%rip),%r[8-15]" -> "movq $foo,%r[8-15]"
 248     memcpy(Inst, "\x49\xc7", 2);
 249     *RegSlot = 0xc0 | Reg;
 250   } else if (memcmp(Inst, "\x48\x8b", 2) == 0) {
 251     // "movq foo@gottpoff(%rip),%reg" -> "movq $foo,%reg"
 252     memcpy(Inst, "\x48\xc7", 2);
 253     *RegSlot = 0xc0 | Reg;
 254   } else {
 255     error(getErrorLocation(Loc - 3) +
 256           "R_X86_64_GOTTPOFF must be used in MOVQ or ADDQ instructions only");
 257   }
 258
 259   // The original code used a PC relative relocation.
 260   // Need to compensate for the -4 it had in the addend.
 261   write32le(Loc, Val + 4);
 262 }
 263
 264 template <class ELFT>
 265 void X86_64<ELFT>::relaxTlsLdToLe(uint8_t *Loc, RelType Type,
 266                                   uint64_t Val) const {
 267   // Convert
 268   //   leaq bar@tlsld(%rip), %rdi
 269   //   callq __tls_get_addr@PLT
 270   //   leaq bar@dtpoff(%rax), %rcx
 271   // to
 272   //   .word 0x6666
 273   //   .byte 0x66
 274   //   mov %fs:0,%rax
 275   //   leaq bar@tpoff(%rax), %rcx
 276   if (Type == R_X86_64_DTPOFF64) {
 277     write64le(Loc, Val);
 278     return;
 279   }
 280   if (Type == R_X86_64_DTPOFF32) {
 281     write32le(Loc, Val);
 282     return;
 283   }
 284
 285   const uint8_t Inst[] = {
 286       0x66, 0x66,                                           // .word 0x6666
 287       0x66,                                                 // .byte 0x66
 288       0x64, 0x48, 0x8b, 0x04, 0x25, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // mov %fs:0,%rax
 289   };
 290   memcpy(Loc - 3, Inst, sizeof(Inst));
 291 }
 292
 293 template <class ELFT>
 294 void X86_64<ELFT>::relocateOne(uint8_t *Loc, RelType Type, uint64_t Val) const {
 295   switch (Type) {
 296   case R_X86_64_8:
 297     checkUInt(Loc, Val, 8, Type);
 298     *Loc = Val;
 299     break;
 300   case R_X86_64_16:
 301     checkUInt(Loc, Val, 16, Type);
 302     write16le(Loc, Val);
 303     break;
 304   case R_X86_64_32:
 305     checkUInt(Loc, Val, 32, Type);
 306     write32le(Loc, Val);
 307     break;
 308   case R_X86_64_32S:
 309   case R_X86_64_TPOFF32:
 310   case R_X86_64_GOT32:
 311   case R_X86_64_GOTPC32:
 312   case R_X86_64_GOTPCREL:
 313   case R_X86_64_GOTPCRELX:
 314   case R_X86_64_REX_GOTPCRELX:
 315   case R_X86_64_PC32:
 316   case R_X86_64_GOTTPOFF:
 317   case R_X86_64_PLT32:
 318   case R_X86_64_TLSGD:
 319   case R_X86_64_TLSLD:
 320   case R_X86_64_DTPOFF32:
 321   case R_X86_64_SIZE32:
 322     checkInt(Loc, Val, 32, Type);
 323     write32le(Loc, Val);
 324     break;
 325   case R_X86_64_64:
 326   case R_X86_64_DTPOFF64:
 327   case R_X86_64_GLOB_DAT:
 328   case R_X86_64_PC64:
 329   case R_X86_64_SIZE64:
 330   case R_X86_64_GOT64:
 331   case R_X86_64_GOTOFF64:
 332   case R_X86_64_GOTPC64:
 333     write64le(Loc, Val);
 334     break;
 335   default:
 336     error(getErrorLocation(Loc) + "unrecognized reloc " + Twine(Type));
 337   }
 338 }
 339
 340 template <class ELFT>
 341 RelExpr X86_64<ELFT>::adjustRelaxExpr(RelType Type, const uint8_t *Data,
 342                                       RelExpr RelExpr) const {
 343   if (Type != R_X86_64_GOTPCRELX && Type != R_X86_64_REX_GOTPCRELX)
 344     return RelExpr;
 345   const uint8_t Op = Data[-2];
 346   const uint8_t ModRm = Data[-1];
 347
 348   // FIXME: When PIC is disabled and foo is defined locally in the
 349   // lower 32 bit address space, memory operand in mov can be converted into
 350   // immediate operand. Otherwise, mov must be changed to lea. We support only
 351   // latter relaxation at this moment.
 352   if (Op == 0x8b)
 353     return R_RELAX_GOT_PC;
 354
 355   // Relax call and jmp.
 356   if (Op == 0xff && (ModRm == 0x15 || ModRm == 0x25))
 357     return R_RELAX_GOT_PC;
 358
 359   // Relaxation of test, adc, add, and, cmp, or, sbb, sub, xor.
 360   // If PIC then no relaxation is available.
 361   // We also don't relax test/binop instructions without REX byte,
 362   // they are 32bit operations and not common to have.
 363   assert(Type == R_X86_64_REX_GOTPCRELX);
 364   return Config->Pic ? RelExpr : R_RELAX_GOT_PC_NOPIC;
 365 }
 366
 367 // A subset of relaxations can only be applied for no-PIC. This method
 368 // handles such relaxations. Instructions encoding information was taken from:
 369 // "Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual V2"
 370 // (http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/manuals/
 371 //    64-ia-32-architectures-software-developer-instruction-set-reference-manual-325383.pdf)
 372 template <class ELFT>
 373 void X86_64<ELFT>::relaxGotNoPic(uint8_t *Loc, uint64_t Val, uint8_t Op,
 374                                  uint8_t ModRm) const {
 375   const uint8_t Rex = Loc[-3];
 376   // Convert "test %reg, foo@GOTPCREL(%rip)" to "test $foo, %reg".
 377   if (Op == 0x85) {
 378     // See "TEST-Logical Compare" (4-428 Vol. 2B),
 379     // TEST r/m64, r64 uses "full" ModR / M byte (no opcode extension).
 380
 381     // ModR/M byte has form XX YYY ZZZ, where
 382     // YYY is MODRM.reg(register 2), ZZZ is MODRM.rm(register 1).
 383     // XX has different meanings:
 384     // 00: The operand's memory address is in reg1.
 385     // 01: The operand's memory address is reg1 + a byte-sized displacement.
 386     // 10: The operand's memory address is reg1 + a word-sized displacement.
 387     // 11: The operand is reg1 itself.
 388     // If an instruction requires only one operand, the unused reg2 field
 389     // holds extra opcode bits rather than a register code
 390     // 0xC0 == 11 000 000 binary.
 391     // 0x38 == 00 111 000 binary.
 392     // We transfer reg2 to reg1 here as operand.
 393     // See "2.1.3 ModR/M and SIB Bytes" (Vol. 2A 2-3).
 394     Loc[-1] = 0xc0 | (ModRm & 0x38) >> 3; // ModR/M byte.
 395
 396     // Change opcode from TEST r/m64, r64 to TEST r/m64, imm32
 397     // See "TEST-Logical Compare" (4-428 Vol. 2B).
 398     Loc[-2] = 0xf7;
 399
 400     // Move R bit to the B bit in REX byte.
 401     // REX byte is encoded as 0100WRXB, where
 402     // 0100 is 4bit fixed pattern.
 403     // REX.W When 1, a 64-bit operand size is used. Otherwise, when 0, the
 404     //   default operand size is used (which is 32-bit for most but not all
 405     //   instructions).
 406     // REX.R This 1-bit value is an extension to the MODRM.reg field.
 407     // REX.X This 1-bit value is an extension to the SIB.index field.
 408     // REX.B This 1-bit value is an extension to the MODRM.rm field or the
 409     // SIB.base field.
 410     // See "2.2.1.2 More on REX Prefix Fields " (2-8 Vol. 2A).
 411     Loc[-3] = (Rex & ~0x4) | (Rex & 0x4) >> 2;
 412     write32le(Loc, Val);
 413     return;
 414   }
 415
 416   // If we are here then we need to relax the adc, add, and, cmp, or, sbb, sub
 417   // or xor operations.
 418
 419   // Convert "binop foo@GOTPCREL(%rip), %reg" to "binop $foo, %reg".
 420   // Logic is close to one for test instruction above, but we also
 421   // write opcode extension here, see below for details.
 422   Loc[-1] = 0xc0 | (ModRm & 0x38) >> 3 | (Op & 0x3c); // ModR/M byte.
 423
 424   // Primary opcode is 0x81, opcode extension is one of:
 425   // 000b = ADD, 001b is OR, 010b is ADC, 011b is SBB,
 426   // 100b is AND, 101b is SUB, 110b is XOR, 111b is CMP.
 427   // This value was wrote to MODRM.reg in a line above.
 428   // See "3.2 INSTRUCTIONS (A-M)" (Vol. 2A 3-15),
 429   // "INSTRUCTION SET REFERENCE, N-Z" (Vol. 2B 4-1) for
 430   // descriptions about each operation.
 431   Loc[-2] = 0x81;
 432   Loc[-3] = (Rex & ~0x4) | (Rex & 0x4) >> 2;
 433   write32le(Loc, Val);
 434 }
 435
 436 template <class ELFT>
 437 void X86_64<ELFT>::relaxGot(uint8_t *Loc, uint64_t Val) const {
 438   const uint8_t Op = Loc[-2];
 439   const uint8_t ModRm = Loc[-1];
 440
 441   // Convert "mov foo@GOTPCREL(%rip),%reg" to "lea foo(%rip),%reg".
 442   if (Op == 0x8b) {
 443     Loc[-2] = 0x8d;
 444     write32le(Loc, Val);
 445     return;
 446   }
 447
 448   if (Op != 0xff) {
 449     // We are relaxing a rip relative to an absolute, so compensate
 450     // for the old -4 addend.
 451     assert(!Config->Pic);
 452     relaxGotNoPic(Loc, Val + 4, Op, ModRm);
 453     return;
 454   }
 455
 456   // Convert call/jmp instructions.
 457   if (ModRm == 0x15) {
 458     // ABI says we can convert "call *foo@GOTPCREL(%rip)" to "nop; call foo".
 459     // Instead we convert to "addr32 call foo" where addr32 is an instruction
 460     // prefix. That makes result expression to be a single instruction.
 461     Loc[-2] = 0x67; // addr32 prefix
 462     Loc[-1] = 0xe8; // call
 463     write32le(Loc, Val);
 464     return;
 465   }
 466
 467   // Convert "jmp *foo@GOTPCREL(%rip)" to "jmp foo; nop".
 468   // jmp doesn't return, so it is fine to use nop here, it is just a stub.
 469   assert(ModRm == 0x25);
 470   Loc[-2] = 0xe9; // jmp
 471   Loc[3] = 0x90;  // nop
 472   write32le(Loc - 1, Val + 1);
 473 }
 474
 475 // This anonymous namespace works around a warning bug in
 476 // old versions of gcc. See https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=56480
 477 namespace {
 478
 479 // A split-stack prologue starts by checking the amount of stack remaining
 480 // in one of two ways:
 481 // A) Comparing of the stack pointer to a field in the tcb.
 482 // B) Or a load of a stack pointer offset with an lea to r10 or r11.
 483 template <>
 484 bool X86_64<ELF64LE>::adjustPrologueForCrossSplitStack(uint8_t *Loc,
 485                                                        uint8_t *End,
 486                                                        uint8_t StOther) const {
 487   if (Loc + 8 >= End)
 488     return false;
 489
 490   // Replace "cmp %fs:0x70,%rsp" and subsequent branch
 491   // with "stc, nopl 0x0(%rax,%rax,1)"
 492   if (memcmp(Loc, "\x64\x48\x3b\x24\x25", 5) == 0) {
 493     memcpy(Loc, "\xf9\x0f\x1f\x84\x00\x00\x00\x00", 8);
 494     return true;
 495   }
 496
 497   // Adjust "lea X(%rsp),%rYY" to lea "(X - 0x4000)(%rsp),%rYY" where rYY could
 498   // be r10 or r11. The lea instruction feeds a subsequent compare which checks
 499   // if there is X available stack space. Making X larger effectively reserves
 500   // that much additional space. The stack grows downward so subtract the value.
 501   if (memcmp(Loc, "\x4c\x8d\x94\x24", 4) == 0 ||
 502       memcmp(Loc, "\x4c\x8d\x9c\x24", 4) == 0) {
 503     // The offset bytes are encoded four bytes after the start of the
 504     // instruction.
 505     write32le(Loc + 4, read32le(Loc + 4) - 0x4000);
 506     return true;
 507   }
 508   return false;
 509 }
 510
 511 template <>
 512 bool X86_64<ELF32LE>::adjustPrologueForCrossSplitStack(uint8_t *Loc,
 513                                                        uint8_t *End,
 514                                                        uint8_t StOther) const {
 515   llvm_unreachable("Target doesn't support split stacks.");
 516 }
 517
 518 } // namespace
 519
 520 // These nonstandard PLT entries are to migtigate Spectre v2 security
 521 // vulnerability. In order to mitigate Spectre v2, we want to avoid indirect
 522 // branch instructions such as `jmp *GOTPLT(%rip)`. So, in the following PLT
 523 // entries, we use a CALL followed by MOV and RET to do the same thing as an
 524 // indirect jump. That instruction sequence is so-called "retpoline".
 525 //
 526 // We have two types of retpoline PLTs as a size optimization. If `-z now`
 527 // is specified, all dynamic symbols are resolved at load-time. Thus, when
 528 // that option is given, we can omit code for symbol lazy resolution.
 529 namespace {
 530 template <class ELFT> class Retpoline : public X86_64<ELFT> {
 531 public:
 532   Retpoline();
 533   void writeGotPlt(uint8_t *Buf, const Symbol &S) const override;
 534   void writePltHeader(uint8_t *Buf) const override;
 535   void writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr, uint64_t PltEntryAddr,
 536                 int32_t Index, unsigned RelOff) const override;
 537 };
 538
 539 template <class ELFT> class RetpolineZNow : public X86_64<ELFT> {
 540 public:
 541   RetpolineZNow();
 542   void writeGotPlt(uint8_t *Buf, const Symbol &S) const override {}
 543   void writePltHeader(uint8_t *Buf) const override;
 544   void writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr, uint64_t PltEntryAddr,
 545                 int32_t Index, unsigned RelOff) const override;
 546 };
 547 } // namespace
 548
 549 template <class ELFT> Retpoline<ELFT>::Retpoline() {
 550   TargetInfo::PltHeaderSize = 48;
 551   TargetInfo::PltEntrySize = 32;
 552 }
 553
 554 template <class ELFT>
 555 void Retpoline<ELFT>::writeGotPlt(uint8_t *Buf, const Symbol &S) const {
 556   write64le(Buf, S.getPltVA() + 17);
 557 }
 558
 559 template <class ELFT> void Retpoline<ELFT>::writePltHeader(uint8_t *Buf) const {
 560   const uint8_t Insn[] = {
 561       0xff, 0x35, 0,    0,    0,    0,          // 0:    pushq GOTPLT+8(%rip)
 562       0x4c, 0x8b, 0x1d, 0,    0,    0,    0,    // 6:    mov GOTPLT+16(%rip), %r11
 563       0xe8, 0x0e, 0x00, 0x00, 0x00,             // d:    callq next
 564       0xf3, 0x90,                               // 12: loop: pause
 565       0x0f, 0xae, 0xe8,                         // 14:   lfence
 566       0xeb, 0xf9,                               // 17:   jmp loop
 567       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, // 19:   int3; .align 16
 568       0x4c, 0x89, 0x1c, 0x24,                   // 20: next: mov %r11, (%rsp)
 569       0xc3,                                     // 24:   ret
 570       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, // 25:   int3; padding
 571       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc,                   // 2c:   int3; padding
 572   };
 573   memcpy(Buf, Insn, sizeof(Insn));
 574
 575   uint64_t GotPlt = In.GotPlt->getVA();
 576   uint64_t Plt = In.Plt->getVA();
 577   write32le(Buf + 2, GotPlt - Plt - 6 + 8);
 578   write32le(Buf + 9, GotPlt - Plt - 13 + 16);
 579 }
 580
 581 template <class ELFT>
 582 void Retpoline<ELFT>::writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr,
 583                                uint64_t PltEntryAddr, int32_t Index,
 584                                unsigned RelOff) const {
 585   const uint8_t Insn[] = {
 586       0x4c, 0x8b, 0x1d, 0, 0, 0, 0, // 0:  mov foo@GOTPLT(%rip), %r11
 587       0xe8, 0,    0,    0,    0,    // 7:  callq plt+0x20
 588       0xe9, 0,    0,    0,    0,    // c:  jmp plt+0x12
 589       0x68, 0,    0,    0,    0,    // 11: pushq <relocation index>
 590       0xe9, 0,    0,    0,    0,    // 16: jmp plt+0
 591       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, // 1b: int3; padding
 592   };
 593   memcpy(Buf, Insn, sizeof(Insn));
 594
 595   uint64_t Off = getPltEntryOffset(Index);
 596
 597   write32le(Buf + 3, GotPltEntryAddr - PltEntryAddr - 7);
 598   write32le(Buf + 8, -Off - 12 + 32);
 599   write32le(Buf + 13, -Off - 17 + 18);
 600   write32le(Buf + 18, Index);
 601   write32le(Buf + 23, -Off - 27);
 602 }
 603
 604 template <class ELFT> RetpolineZNow<ELFT>::RetpolineZNow() {
 605   TargetInfo::PltHeaderSize = 32;
 606   TargetInfo::PltEntrySize = 16;
 607 }
 608
 609 template <class ELFT>
 610 void RetpolineZNow<ELFT>::writePltHeader(uint8_t *Buf) const {
 611   const uint8_t Insn[] = {
 612       0xe8, 0x0b, 0x00, 0x00, 0x00, // 0:    call next
 613       0xf3, 0x90,                   // 5:  loop: pause
 614       0x0f, 0xae, 0xe8,             // 7:    lfence
 615       0xeb, 0xf9,                   // a:    jmp loop
 616       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc,       // c:    int3; .align 16
 617       0x4c, 0x89, 0x1c, 0x24,       // 10: next: mov %r11, (%rsp)
 618       0xc3,                         // 14:   ret
 619       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, // 15:   int3; padding
 620       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc, // 1a:   int3; padding
 621       0xcc,                         // 1f:   int3; padding
 622   };
 623   memcpy(Buf, Insn, sizeof(Insn));
 624 }
 625
 626 template <class ELFT>
 627 void RetpolineZNow<ELFT>::writePlt(uint8_t *Buf, uint64_t GotPltEntryAddr,
 628                                    uint64_t PltEntryAddr, int32_t Index,
 629                                    unsigned RelOff) const {
 630   const uint8_t Insn[] = {
 631       0x4c, 0x8b, 0x1d, 0,    0, 0, 0, // mov foo@GOTPLT(%rip), %r11
 632       0xe9, 0,    0,    0,    0,       // jmp plt+0
 633       0xcc, 0xcc, 0xcc, 0xcc,          // int3; padding
 634   };
 635   memcpy(Buf, Insn, sizeof(Insn));
 636
 637   write32le(Buf + 3, GotPltEntryAddr - PltEntryAddr - 7);
 638   write32le(Buf + 8, -getPltEntryOffset(Index) - 12);
 639 }
 640
 641 template <class ELFT> static TargetInfo *getTargetInfo() {
 642   if (Config->ZRetpolineplt) {
 643     if (Config->ZNow) {
 644       static RetpolineZNow<ELFT> T;
 645       return &T;
 646     }
 647     static Retpoline<ELFT> T;
 648     return &T;
 649   }
 650
 651   static X86_64<ELFT> T;
 652   return &T;
 653 }
 654
 655 TargetInfo *elf::getX32TargetInfo() { return getTargetInfo<ELF32LE>(); }
 656 TargetInfo *elf::getX86_64TargetInfo() { return getTargetInfo<ELF64LE>(); }