]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/lld/ELF/Driver.cpp
Merge lld trunk r351319, resolve conflicts, and update FREEBSD-Xlist.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / lld / ELF / Driver.cpp
1 //===- Driver.cpp ---------------------------------------------------------===//
2 //
3 //                             The LLVM Linker
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // The driver drives the entire linking process. It is responsible for
11 // parsing command line options and doing whatever it is instructed to do.
12 //
13 // One notable thing in the LLD's driver when compared to other linkers is
14 // that the LLD's driver is agnostic on the host operating system.
15 // Other linkers usually have implicit default values (such as a dynamic
16 // linker path or library paths) for each host OS.
17 //
18 // I don't think implicit default values are useful because they are
19 // usually explicitly specified by the compiler driver. They can even
20 // be harmful when you are doing cross-linking. Therefore, in LLD, we
21 // simply trust the compiler driver to pass all required options and
22 // don't try to make effort on our side.
23 //
24 //===----------------------------------------------------------------------===//
25
26 #include "Driver.h"
27 #include "Config.h"
28 #include "Filesystem.h"
29 #include "ICF.h"
30 #include "InputFiles.h"
31 #include "InputSection.h"
32 #include "LinkerScript.h"
33 #include "MarkLive.h"
34 #include "OutputSections.h"
35 #include "ScriptParser.h"
36 #include "SymbolTable.h"
37 #include "Symbols.h"
38 #include "SyntheticSections.h"
39 #include "Target.h"
40 #include "Writer.h"
41 #include "lld/Common/Args.h"
42 #include "lld/Common/Driver.h"
43 #include "lld/Common/ErrorHandler.h"
44 #include "lld/Common/Memory.h"
45 #include "lld/Common/Strings.h"
46 #include "lld/Common/TargetOptionsCommandFlags.h"
47 #include "lld/Common/Threads.h"
48 #include "lld/Common/Version.h"
49 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
50 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
51 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
52 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
53 #include "llvm/Support/Compression.h"
54 #include "llvm/Support/LEB128.h"
55 #include "llvm/Support/Path.h"
56 #include "llvm/Support/TarWriter.h"
57 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
58 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
59 #include <cstdlib>
60 #include <utility>
61
62 using namespace llvm;
63 using namespace llvm::ELF;
64 using namespace llvm::object;
65 using namespace llvm::sys;
66 using namespace llvm::support;
67
68 using namespace lld;
69 using namespace lld::elf;
70
71 Configuration *elf::Config;
72 LinkerDriver *elf::Driver;
73
74 static void setConfigs(opt::InputArgList &Args);
75
76 bool elf::link(ArrayRef<const char *> Args, bool CanExitEarly,
77                raw_ostream &Error) {
78   errorHandler().LogName = args::getFilenameWithoutExe(Args[0]);
79   errorHandler().ErrorLimitExceededMsg =
80       "too many errors emitted, stopping now (use "
81       "-error-limit=0 to see all errors)";
82   errorHandler().ErrorOS = &Error;
83   errorHandler().ExitEarly = CanExitEarly;
84   errorHandler().ColorDiagnostics = Error.has_colors();
85
86   InputSections.clear();
87   OutputSections.clear();
88   BinaryFiles.clear();
89   BitcodeFiles.clear();
90   ObjectFiles.clear();
91   SharedFiles.clear();
92
93   Config = make<Configuration>();
94   Driver = make<LinkerDriver>();
95   Script = make<LinkerScript>();
96   Symtab = make<SymbolTable>();
97
98   Tar = nullptr;
99   memset(&In, 0, sizeof(In));
100
101   Config->ProgName = Args[0];
102
103   Driver->main(Args);
104
105   // Exit immediately if we don't need to return to the caller.
106   // This saves time because the overhead of calling destructors
107   // for all globally-allocated objects is not negligible.
108   if (CanExitEarly)
109     exitLld(errorCount() ? 1 : 0);
110
111   freeArena();
112   return !errorCount();
113 }
114
115 // Parses a linker -m option.
116 static std::tuple<ELFKind, uint16_t, uint8_t> parseEmulation(StringRef Emul) {
117   uint8_t OSABI = 0;
118   StringRef S = Emul;
119   if (S.endswith("_fbsd")) {
120     S = S.drop_back(5);
121     OSABI = ELFOSABI_FREEBSD;
122   }
123
124   std::pair<ELFKind, uint16_t> Ret =
125       StringSwitch<std::pair<ELFKind, uint16_t>>(S)
126           .Cases("aarch64elf", "aarch64linux", "aarch64_elf64_le_vec",
127                  {ELF64LEKind, EM_AARCH64})
128           .Cases("armelf", "armelf_linux_eabi", {ELF32LEKind, EM_ARM})
129           .Case("elf32_x86_64", {ELF32LEKind, EM_X86_64})
130           .Cases("elf32btsmip", "elf32btsmipn32", {ELF32BEKind, EM_MIPS})
131           .Cases("elf32ltsmip", "elf32ltsmipn32", {ELF32LEKind, EM_MIPS})
132           .Case("elf32lriscv", {ELF32LEKind, EM_RISCV})
133           .Case("elf32ppc", {ELF32BEKind, EM_PPC})
134           .Case("elf64btsmip", {ELF64BEKind, EM_MIPS})
135           .Case("elf64ltsmip", {ELF64LEKind, EM_MIPS})
136           .Case("elf64lriscv", {ELF64LEKind, EM_RISCV})
137           .Case("elf64ppc", {ELF64BEKind, EM_PPC64})
138           .Case("elf64lppc", {ELF64LEKind, EM_PPC64})
139           .Cases("elf_amd64", "elf_x86_64", {ELF64LEKind, EM_X86_64})
140           .Case("elf_i386", {ELF32LEKind, EM_386})
141           .Case("elf_iamcu", {ELF32LEKind, EM_IAMCU})
142           .Default({ELFNoneKind, EM_NONE});
143
144   if (Ret.first == ELFNoneKind)
145     error("unknown emulation: " + Emul);
146   return std::make_tuple(Ret.first, Ret.second, OSABI);
147 }
148
149 // Returns slices of MB by parsing MB as an archive file.
150 // Each slice consists of a member file in the archive.
151 std::vector<std::pair<MemoryBufferRef, uint64_t>> static getArchiveMembers(
152     MemoryBufferRef MB) {
153   std::unique_ptr<Archive> File =
154       CHECK(Archive::create(MB),
155             MB.getBufferIdentifier() + ": failed to parse archive");
156
157   std::vector<std::pair<MemoryBufferRef, uint64_t>> V;
158   Error Err = Error::success();
159   bool AddToTar = File->isThin() && Tar;
160   for (const ErrorOr<Archive::Child> &COrErr : File->children(Err)) {
161     Archive::Child C =
162         CHECK(COrErr, MB.getBufferIdentifier() +
163                           ": could not get the child of the archive");
164     MemoryBufferRef MBRef =
165         CHECK(C.getMemoryBufferRef(),
166               MB.getBufferIdentifier() +
167                   ": could not get the buffer for a child of the archive");
168     if (AddToTar)
169       Tar->append(relativeToRoot(check(C.getFullName())), MBRef.getBuffer());
170     V.push_back(std::make_pair(MBRef, C.getChildOffset()));
171   }
172   if (Err)
173     fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": Archive::children failed: " +
174           toString(std::move(Err)));
175
176   // Take ownership of memory buffers created for members of thin archives.
177   for (std::unique_ptr<MemoryBuffer> &MB : File->takeThinBuffers())
178     make<std::unique_ptr<MemoryBuffer>>(std::move(MB));
179
180   return V;
181 }
182
183 // Opens a file and create a file object. Path has to be resolved already.
184 void LinkerDriver::addFile(StringRef Path, bool WithLOption) {
185   using namespace sys::fs;
186
187   Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Path);
188   if (!Buffer.hasValue())
189     return;
190   MemoryBufferRef MBRef = *Buffer;
191
192   if (Config->FormatBinary) {
193     Files.push_back(make<BinaryFile>(MBRef));
194     return;
195   }
196
197   switch (identify_magic(MBRef.getBuffer())) {
198   case file_magic::unknown:
199     readLinkerScript(MBRef);
200     return;
201   case file_magic::archive: {
202     // Handle -whole-archive.
203     if (InWholeArchive) {
204       for (const auto &P : getArchiveMembers(MBRef))
205         Files.push_back(createObjectFile(P.first, Path, P.second));
206       return;
207     }
208
209     std::unique_ptr<Archive> File =
210         CHECK(Archive::create(MBRef), Path + ": failed to parse archive");
211
212     // If an archive file has no symbol table, it is likely that a user
213     // is attempting LTO and using a default ar command that doesn't
214     // understand the LLVM bitcode file. It is a pretty common error, so
215     // we'll handle it as if it had a symbol table.
216     if (!File->isEmpty() && !File->hasSymbolTable()) {
217       for (const auto &P : getArchiveMembers(MBRef))
218         Files.push_back(make<LazyObjFile>(P.first, Path, P.second));
219       return;
220     }
221
222     // Handle the regular case.
223     Files.push_back(make<ArchiveFile>(std::move(File)));
224     return;
225   }
226   case file_magic::elf_shared_object:
227     if (Config->Static || Config->Relocatable) {
228       error("attempted static link of dynamic object " + Path);
229       return;
230     }
231
232     // DSOs usually have DT_SONAME tags in their ELF headers, and the
233     // sonames are used to identify DSOs. But if they are missing,
234     // they are identified by filenames. We don't know whether the new
235     // file has a DT_SONAME or not because we haven't parsed it yet.
236     // Here, we set the default soname for the file because we might
237     // need it later.
238     //
239     // If a file was specified by -lfoo, the directory part is not
240     // significant, as a user did not specify it. This behavior is
241     // compatible with GNU.
242     Files.push_back(
243         createSharedFile(MBRef, WithLOption ? path::filename(Path) : Path));
244     return;
245   case file_magic::bitcode:
246   case file_magic::elf_relocatable:
247     if (InLib)
248       Files.push_back(make<LazyObjFile>(MBRef, "", 0));
249     else
250       Files.push_back(createObjectFile(MBRef));
251     break;
252   default:
253     error(Path + ": unknown file type");
254   }
255 }
256
257 // Add a given library by searching it from input search paths.
258 void LinkerDriver::addLibrary(StringRef Name) {
259   if (Optional<std::string> Path = searchLibrary(Name))
260     addFile(*Path, /*WithLOption=*/true);
261   else
262     error("unable to find library -l" + Name);
263 }
264
265 // This function is called on startup. We need this for LTO since
266 // LTO calls LLVM functions to compile bitcode files to native code.
267 // Technically this can be delayed until we read bitcode files, but
268 // we don't bother to do lazily because the initialization is fast.
269 static void initLLVM() {
270   InitializeAllTargets();
271   InitializeAllTargetMCs();
272   InitializeAllAsmPrinters();
273   InitializeAllAsmParsers();
274 }
275
276 // Some command line options or some combinations of them are not allowed.
277 // This function checks for such errors.
278 static void checkOptions() {
279   // The MIPS ABI as of 2016 does not support the GNU-style symbol lookup
280   // table which is a relatively new feature.
281   if (Config->EMachine == EM_MIPS && Config->GnuHash)
282     error("the .gnu.hash section is not compatible with the MIPS target");
283
284   if (Config->FixCortexA53Errata843419 && Config->EMachine != EM_AARCH64)
285     error("--fix-cortex-a53-843419 is only supported on AArch64 targets");
286
287   if (Config->TocOptimize && Config->EMachine != EM_PPC64)
288     error("--toc-optimize is only supported on the PowerPC64 target");
289
290   if (Config->Pie && Config->Shared)
291     error("-shared and -pie may not be used together");
292
293   if (!Config->Shared && !Config->FilterList.empty())
294     error("-F may not be used without -shared");
295
296   if (!Config->Shared && !Config->AuxiliaryList.empty())
297     error("-f may not be used without -shared");
298
299   if (!Config->Relocatable && !Config->DefineCommon)
300     error("-no-define-common not supported in non relocatable output");
301
302   if (Config->Relocatable) {
303     if (Config->Shared)
304       error("-r and -shared may not be used together");
305     if (Config->GcSections)
306       error("-r and --gc-sections may not be used together");
307     if (Config->GdbIndex)
308       error("-r and --gdb-index may not be used together");
309     if (Config->ICF != ICFLevel::None)
310       error("-r and --icf may not be used together");
311     if (Config->Pie)
312       error("-r and -pie may not be used together");
313   }
314
315   if (Config->ExecuteOnly) {
316     if (Config->EMachine != EM_AARCH64)
317       error("-execute-only is only supported on AArch64 targets");
318
319     if (Config->SingleRoRx && !Script->HasSectionsCommand)
320       error("-execute-only and -no-rosegment cannot be used together");
321   }
322 }
323
324 static const char *getReproduceOption(opt::InputArgList &Args) {
325   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_reproduce))
326     return Arg->getValue();
327   return getenv("LLD_REPRODUCE");
328 }
329
330 static bool hasZOption(opt::InputArgList &Args, StringRef Key) {
331   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_z))
332     if (Key == Arg->getValue())
333       return true;
334   return false;
335 }
336
337 static bool getZFlag(opt::InputArgList &Args, StringRef K1, StringRef K2,
338                      bool Default) {
339   for (auto *Arg : Args.filtered_reverse(OPT_z)) {
340     if (K1 == Arg->getValue())
341       return true;
342     if (K2 == Arg->getValue())
343       return false;
344   }
345   return Default;
346 }
347
348 static bool isKnownZFlag(StringRef S) {
349   return S == "combreloc" || S == "copyreloc" || S == "defs" ||
350          S == "execstack" || S == "global" || S == "hazardplt" ||
351          S == "ifunc-noplt" ||
352          S == "initfirst" || S == "interpose" ||
353          S == "keep-text-section-prefix" || S == "lazy" || S == "muldefs" ||
354          S == "nocombreloc" || S == "nocopyreloc" || S == "nodefaultlib" ||
355          S == "nodelete" || S == "nodlopen" || S == "noexecstack" ||
356          S == "nokeep-text-section-prefix" || S == "norelro" || S == "notext" ||
357          S == "now" || S == "origin" || S == "relro" || S == "retpolineplt" ||
358          S == "rodynamic" || S == "text" || S == "wxneeded" ||
359          S.startswith("max-page-size=") || S.startswith("stack-size=");
360 }
361
362 // Report an error for an unknown -z option.
363 static void checkZOptions(opt::InputArgList &Args) {
364   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_z))
365     if (!isKnownZFlag(Arg->getValue()))
366       error("unknown -z value: " + StringRef(Arg->getValue()));
367 }
368
369 void LinkerDriver::main(ArrayRef<const char *> ArgsArr) {
370   ELFOptTable Parser;
371   opt::InputArgList Args = Parser.parse(ArgsArr.slice(1));
372
373   // Interpret this flag early because error() depends on them.
374   errorHandler().ErrorLimit = args::getInteger(Args, OPT_error_limit, 20);
375
376   // Handle -help
377   if (Args.hasArg(OPT_help)) {
378     printHelp();
379     return;
380   }
381
382   // Handle -v or -version.
383   //
384   // A note about "compatible with GNU linkers" message: this is a hack for
385   // scripts generated by GNU Libtool 2.4.6 (released in February 2014 and
386   // still the newest version in March 2017) or earlier to recognize LLD as
387   // a GNU compatible linker. As long as an output for the -v option
388   // contains "GNU" or "with BFD", they recognize us as GNU-compatible.
389   //
390   // This is somewhat ugly hack, but in reality, we had no choice other
391   // than doing this. Considering the very long release cycle of Libtool,
392   // it is not easy to improve it to recognize LLD as a GNU compatible
393   // linker in a timely manner. Even if we can make it, there are still a
394   // lot of "configure" scripts out there that are generated by old version
395   // of Libtool. We cannot convince every software developer to migrate to
396   // the latest version and re-generate scripts. So we have this hack.
397   if (Args.hasArg(OPT_v) || Args.hasArg(OPT_version))
398     message(getLLDVersion() + " (compatible with GNU linkers)");
399
400   if (const char *Path = getReproduceOption(Args)) {
401     // Note that --reproduce is a debug option so you can ignore it
402     // if you are trying to understand the whole picture of the code.
403     Expected<std::unique_ptr<TarWriter>> ErrOrWriter =
404         TarWriter::create(Path, path::stem(Path));
405     if (ErrOrWriter) {
406       Tar = std::move(*ErrOrWriter);
407       Tar->append("response.txt", createResponseFile(Args));
408       Tar->append("version.txt", getLLDVersion() + "\n");
409     } else {
410       error("--reproduce: " + toString(ErrOrWriter.takeError()));
411     }
412   }
413
414   readConfigs(Args);
415   checkZOptions(Args);
416
417   // The behavior of -v or --version is a bit strange, but this is
418   // needed for compatibility with GNU linkers.
419   if (Args.hasArg(OPT_v) && !Args.hasArg(OPT_INPUT))
420     return;
421   if (Args.hasArg(OPT_version))
422     return;
423
424   initLLVM();
425   createFiles(Args);
426   if (errorCount())
427     return;
428
429   inferMachineType();
430   setConfigs(Args);
431   checkOptions();
432   if (errorCount())
433     return;
434
435   switch (Config->EKind) {
436   case ELF32LEKind:
437     link<ELF32LE>(Args);
438     return;
439   case ELF32BEKind:
440     link<ELF32BE>(Args);
441     return;
442   case ELF64LEKind:
443     link<ELF64LE>(Args);
444     return;
445   case ELF64BEKind:
446     link<ELF64BE>(Args);
447     return;
448   default:
449     llvm_unreachable("unknown Config->EKind");
450   }
451 }
452
453 static std::string getRpath(opt::InputArgList &Args) {
454   std::vector<StringRef> V = args::getStrings(Args, OPT_rpath);
455   return llvm::join(V.begin(), V.end(), ":");
456 }
457
458 // Determines what we should do if there are remaining unresolved
459 // symbols after the name resolution.
460 static UnresolvedPolicy getUnresolvedSymbolPolicy(opt::InputArgList &Args) {
461   UnresolvedPolicy ErrorOrWarn = Args.hasFlag(OPT_error_unresolved_symbols,
462                                               OPT_warn_unresolved_symbols, true)
463                                      ? UnresolvedPolicy::ReportError
464                                      : UnresolvedPolicy::Warn;
465
466   // Process the last of -unresolved-symbols, -no-undefined or -z defs.
467   for (auto *Arg : llvm::reverse(Args)) {
468     switch (Arg->getOption().getID()) {
469     case OPT_unresolved_symbols: {
470       StringRef S = Arg->getValue();
471       if (S == "ignore-all" || S == "ignore-in-object-files")
472         return UnresolvedPolicy::Ignore;
473       if (S == "ignore-in-shared-libs" || S == "report-all")
474         return ErrorOrWarn;
475       error("unknown --unresolved-symbols value: " + S);
476       continue;
477     }
478     case OPT_no_undefined:
479       return ErrorOrWarn;
480     case OPT_z:
481       if (StringRef(Arg->getValue()) == "defs")
482         return ErrorOrWarn;
483       continue;
484     }
485   }
486
487   // -shared implies -unresolved-symbols=ignore-all because missing
488   // symbols are likely to be resolved at runtime using other DSOs.
489   if (Config->Shared)
490     return UnresolvedPolicy::Ignore;
491   return ErrorOrWarn;
492 }
493
494 static Target2Policy getTarget2(opt::InputArgList &Args) {
495   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_target2, "got-rel");
496   if (S == "rel")
497     return Target2Policy::Rel;
498   if (S == "abs")
499     return Target2Policy::Abs;
500   if (S == "got-rel")
501     return Target2Policy::GotRel;
502   error("unknown --target2 option: " + S);
503   return Target2Policy::GotRel;
504 }
505
506 static bool isOutputFormatBinary(opt::InputArgList &Args) {
507   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_oformat, "elf");
508   if (S == "binary")
509     return true;
510   if (!S.startswith("elf"))
511     error("unknown --oformat value: " + S);
512   return false;
513 }
514
515 static DiscardPolicy getDiscard(opt::InputArgList &Args) {
516   if (Args.hasArg(OPT_relocatable))
517     return DiscardPolicy::None;
518
519   auto *Arg =
520       Args.getLastArg(OPT_discard_all, OPT_discard_locals, OPT_discard_none);
521   if (!Arg)
522     return DiscardPolicy::Default;
523   if (Arg->getOption().getID() == OPT_discard_all)
524     return DiscardPolicy::All;
525   if (Arg->getOption().getID() == OPT_discard_locals)
526     return DiscardPolicy::Locals;
527   return DiscardPolicy::None;
528 }
529
530 static StringRef getDynamicLinker(opt::InputArgList &Args) {
531   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_dynamic_linker, OPT_no_dynamic_linker);
532   if (!Arg || Arg->getOption().getID() == OPT_no_dynamic_linker)
533     return "";
534   return Arg->getValue();
535 }
536
537 static ICFLevel getICF(opt::InputArgList &Args) {
538   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_icf_none, OPT_icf_safe, OPT_icf_all);
539   if (!Arg || Arg->getOption().getID() == OPT_icf_none)
540     return ICFLevel::None;
541   if (Arg->getOption().getID() == OPT_icf_safe)
542     return ICFLevel::Safe;
543   return ICFLevel::All;
544 }
545
546 static StripPolicy getStrip(opt::InputArgList &Args) {
547   if (Args.hasArg(OPT_relocatable))
548     return StripPolicy::None;
549
550   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_strip_all, OPT_strip_debug);
551   if (!Arg)
552     return StripPolicy::None;
553   if (Arg->getOption().getID() == OPT_strip_all)
554     return StripPolicy::All;
555   return StripPolicy::Debug;
556 }
557
558 static uint64_t parseSectionAddress(StringRef S, const opt::Arg &Arg) {
559   uint64_t VA = 0;
560   if (S.startswith("0x"))
561     S = S.drop_front(2);
562   if (!to_integer(S, VA, 16))
563     error("invalid argument: " + toString(Arg));
564   return VA;
565 }
566
567 static StringMap<uint64_t> getSectionStartMap(opt::InputArgList &Args) {
568   StringMap<uint64_t> Ret;
569   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_section_start)) {
570     StringRef Name;
571     StringRef Addr;
572     std::tie(Name, Addr) = StringRef(Arg->getValue()).split('=');
573     Ret[Name] = parseSectionAddress(Addr, *Arg);
574   }
575
576   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Ttext))
577     Ret[".text"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
578   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Tdata))
579     Ret[".data"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
580   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_Tbss))
581     Ret[".bss"] = parseSectionAddress(Arg->getValue(), *Arg);
582   return Ret;
583 }
584
585 static SortSectionPolicy getSortSection(opt::InputArgList &Args) {
586   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_sort_section);
587   if (S == "alignment")
588     return SortSectionPolicy::Alignment;
589   if (S == "name")
590     return SortSectionPolicy::Name;
591   if (!S.empty())
592     error("unknown --sort-section rule: " + S);
593   return SortSectionPolicy::Default;
594 }
595
596 static OrphanHandlingPolicy getOrphanHandling(opt::InputArgList &Args) {
597   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_orphan_handling, "place");
598   if (S == "warn")
599     return OrphanHandlingPolicy::Warn;
600   if (S == "error")
601     return OrphanHandlingPolicy::Error;
602   if (S != "place")
603     error("unknown --orphan-handling mode: " + S);
604   return OrphanHandlingPolicy::Place;
605 }
606
607 // Parse --build-id or --build-id=<style>. We handle "tree" as a
608 // synonym for "sha1" because all our hash functions including
609 // -build-id=sha1 are actually tree hashes for performance reasons.
610 static std::pair<BuildIdKind, std::vector<uint8_t>>
611 getBuildId(opt::InputArgList &Args) {
612   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_build_id, OPT_build_id_eq);
613   if (!Arg)
614     return {BuildIdKind::None, {}};
615
616   if (Arg->getOption().getID() == OPT_build_id)
617     return {BuildIdKind::Fast, {}};
618
619   StringRef S = Arg->getValue();
620   if (S == "fast")
621     return {BuildIdKind::Fast, {}};
622   if (S == "md5")
623     return {BuildIdKind::Md5, {}};
624   if (S == "sha1" || S == "tree")
625     return {BuildIdKind::Sha1, {}};
626   if (S == "uuid")
627     return {BuildIdKind::Uuid, {}};
628   if (S.startswith("0x"))
629     return {BuildIdKind::Hexstring, parseHex(S.substr(2))};
630
631   if (S != "none")
632     error("unknown --build-id style: " + S);
633   return {BuildIdKind::None, {}};
634 }
635
636 static std::pair<bool, bool> getPackDynRelocs(opt::InputArgList &Args) {
637   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_pack_dyn_relocs, "none");
638   if (S == "android")
639     return {true, false};
640   if (S == "relr")
641     return {false, true};
642   if (S == "android+relr")
643     return {true, true};
644
645   if (S != "none")
646     error("unknown -pack-dyn-relocs format: " + S);
647   return {false, false};
648 }
649
650 static void readCallGraph(MemoryBufferRef MB) {
651   // Build a map from symbol name to section
652   DenseMap<StringRef, Symbol *> Map;
653   for (InputFile *File : ObjectFiles)
654     for (Symbol *Sym : File->getSymbols())
655       Map[Sym->getName()] = Sym;
656
657   auto FindSection = [&](StringRef Name) -> InputSectionBase * {
658     Symbol *Sym = Map.lookup(Name);
659     if (!Sym) {
660       if (Config->WarnSymbolOrdering)
661         warn(MB.getBufferIdentifier() + ": no such symbol: " + Name);
662       return nullptr;
663     }
664     maybeWarnUnorderableSymbol(Sym);
665
666     if (Defined *DR = dyn_cast_or_null<Defined>(Sym))
667       return dyn_cast_or_null<InputSectionBase>(DR->Section);
668     return nullptr;
669   };
670
671   for (StringRef Line : args::getLines(MB)) {
672     SmallVector<StringRef, 3> Fields;
673     Line.split(Fields, ' ');
674     uint64_t Count;
675
676     if (Fields.size() != 3 || !to_integer(Fields[2], Count)) {
677       error(MB.getBufferIdentifier() + ": parse error");
678       return;
679     }
680
681     if (InputSectionBase *From = FindSection(Fields[0]))
682       if (InputSectionBase *To = FindSection(Fields[1]))
683         Config->CallGraphProfile[std::make_pair(From, To)] += Count;
684   }
685 }
686
687 template <class ELFT> static void readCallGraphsFromObjectFiles() {
688   for (auto File : ObjectFiles) {
689     auto *Obj = cast<ObjFile<ELFT>>(File);
690
691     for (const Elf_CGProfile_Impl<ELFT> &CGPE : Obj->CGProfile) {
692       auto *FromSym = dyn_cast<Defined>(&Obj->getSymbol(CGPE.cgp_from));
693       auto *ToSym = dyn_cast<Defined>(&Obj->getSymbol(CGPE.cgp_to));
694       if (!FromSym || !ToSym)
695         continue;
696
697       auto *From = dyn_cast_or_null<InputSectionBase>(FromSym->Section);
698       auto *To = dyn_cast_or_null<InputSectionBase>(ToSym->Section);
699       if (From && To)
700         Config->CallGraphProfile[{From, To}] += CGPE.cgp_weight;
701     }
702   }
703 }
704
705 static bool getCompressDebugSections(opt::InputArgList &Args) {
706   StringRef S = Args.getLastArgValue(OPT_compress_debug_sections, "none");
707   if (S == "none")
708     return false;
709   if (S != "zlib")
710     error("unknown --compress-debug-sections value: " + S);
711   if (!zlib::isAvailable())
712     error("--compress-debug-sections: zlib is not available");
713   return true;
714 }
715
716 static std::pair<StringRef, StringRef> getOldNewOptions(opt::InputArgList &Args,
717                                                         unsigned Id) {
718   auto *Arg = Args.getLastArg(Id);
719   if (!Arg)
720     return {"", ""};
721
722   StringRef S = Arg->getValue();
723   std::pair<StringRef, StringRef> Ret = S.split(';');
724   if (Ret.second.empty())
725     error(Arg->getSpelling() + " expects 'old;new' format, but got " + S);
726   return Ret;
727 }
728
729 // Parse the symbol ordering file and warn for any duplicate entries.
730 static std::vector<StringRef> getSymbolOrderingFile(MemoryBufferRef MB) {
731   SetVector<StringRef> Names;
732   for (StringRef S : args::getLines(MB))
733     if (!Names.insert(S) && Config->WarnSymbolOrdering)
734       warn(MB.getBufferIdentifier() + ": duplicate ordered symbol: " + S);
735
736   return Names.takeVector();
737 }
738
739 static void parseClangOption(StringRef Opt, const Twine &Msg) {
740   std::string Err;
741   raw_string_ostream OS(Err);
742
743   const char *Argv[] = {Config->ProgName.data(), Opt.data()};
744   if (cl::ParseCommandLineOptions(2, Argv, "", &OS))
745     return;
746   OS.flush();
747   error(Msg + ": " + StringRef(Err).trim());
748 }
749
750 // Initializes Config members by the command line options.
751 void LinkerDriver::readConfigs(opt::InputArgList &Args) {
752   errorHandler().Verbose = Args.hasArg(OPT_verbose);
753   errorHandler().FatalWarnings =
754       Args.hasFlag(OPT_fatal_warnings, OPT_no_fatal_warnings, false);
755   ThreadsEnabled = Args.hasFlag(OPT_threads, OPT_no_threads, true);
756
757   Config->AllowMultipleDefinition =
758       Args.hasFlag(OPT_allow_multiple_definition,
759                    OPT_no_allow_multiple_definition, false) ||
760       hasZOption(Args, "muldefs");
761   Config->AuxiliaryList = args::getStrings(Args, OPT_auxiliary);
762   Config->Bsymbolic = Args.hasArg(OPT_Bsymbolic);
763   Config->BsymbolicFunctions = Args.hasArg(OPT_Bsymbolic_functions);
764   Config->CheckSections =
765       Args.hasFlag(OPT_check_sections, OPT_no_check_sections, true);
766   Config->Chroot = Args.getLastArgValue(OPT_chroot);
767   Config->CompressDebugSections = getCompressDebugSections(Args);
768   Config->Cref = Args.hasFlag(OPT_cref, OPT_no_cref, false);
769   Config->DefineCommon = Args.hasFlag(OPT_define_common, OPT_no_define_common,
770                                       !Args.hasArg(OPT_relocatable));
771   Config->Demangle = Args.hasFlag(OPT_demangle, OPT_no_demangle, true);
772   Config->DisableVerify = Args.hasArg(OPT_disable_verify);
773   Config->Discard = getDiscard(Args);
774   Config->DwoDir = Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_dwo_dir_eq);
775   Config->DynamicLinker = getDynamicLinker(Args);
776   Config->EhFrameHdr =
777       Args.hasFlag(OPT_eh_frame_hdr, OPT_no_eh_frame_hdr, false);
778   Config->EmitLLVM = Args.hasArg(OPT_plugin_opt_emit_llvm, false);
779   Config->EmitRelocs = Args.hasArg(OPT_emit_relocs);
780   Config->CallGraphProfileSort = Args.hasFlag(
781       OPT_call_graph_profile_sort, OPT_no_call_graph_profile_sort, true);
782   Config->EnableNewDtags =
783       Args.hasFlag(OPT_enable_new_dtags, OPT_disable_new_dtags, true);
784   Config->Entry = Args.getLastArgValue(OPT_entry);
785   Config->ExecuteOnly =
786       Args.hasFlag(OPT_execute_only, OPT_no_execute_only, false);
787   Config->ExportDynamic =
788       Args.hasFlag(OPT_export_dynamic, OPT_no_export_dynamic, false);
789   Config->FilterList = args::getStrings(Args, OPT_filter);
790   Config->Fini = Args.getLastArgValue(OPT_fini, "_fini");
791   Config->FixCortexA53Errata843419 = Args.hasArg(OPT_fix_cortex_a53_843419);
792   Config->GcSections = Args.hasFlag(OPT_gc_sections, OPT_no_gc_sections, false);
793   Config->GnuUnique = Args.hasFlag(OPT_gnu_unique, OPT_no_gnu_unique, true);
794   Config->GdbIndex = Args.hasFlag(OPT_gdb_index, OPT_no_gdb_index, false);
795   Config->ICF = getICF(Args);
796   Config->IgnoreDataAddressEquality =
797       Args.hasArg(OPT_ignore_data_address_equality);
798   Config->IgnoreFunctionAddressEquality =
799       Args.hasArg(OPT_ignore_function_address_equality);
800   Config->Init = Args.getLastArgValue(OPT_init, "_init");
801   Config->LTOAAPipeline = Args.getLastArgValue(OPT_lto_aa_pipeline);
802   Config->LTODebugPassManager = Args.hasArg(OPT_lto_debug_pass_manager);
803   Config->LTONewPassManager = Args.hasArg(OPT_lto_new_pass_manager);
804   Config->LTONewPmPasses = Args.getLastArgValue(OPT_lto_newpm_passes);
805   Config->LTOO = args::getInteger(Args, OPT_lto_O, 2);
806   Config->LTOObjPath = Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_obj_path_eq);
807   Config->LTOPartitions = args::getInteger(Args, OPT_lto_partitions, 1);
808   Config->LTOSampleProfile = Args.getLastArgValue(OPT_lto_sample_profile);
809   Config->MapFile = Args.getLastArgValue(OPT_Map);
810   Config->MipsGotSize = args::getInteger(Args, OPT_mips_got_size, 0xfff0);
811   Config->MergeArmExidx =
812       Args.hasFlag(OPT_merge_exidx_entries, OPT_no_merge_exidx_entries, true);
813   Config->NoinhibitExec = Args.hasArg(OPT_noinhibit_exec);
814   Config->Nostdlib = Args.hasArg(OPT_nostdlib);
815   Config->OFormatBinary = isOutputFormatBinary(Args);
816   Config->Omagic = Args.hasFlag(OPT_omagic, OPT_no_omagic, false);
817   Config->OptRemarksFilename = Args.getLastArgValue(OPT_opt_remarks_filename);
818   Config->OptRemarksWithHotness = Args.hasArg(OPT_opt_remarks_with_hotness);
819   Config->Optimize = args::getInteger(Args, OPT_O, 1);
820   Config->OrphanHandling = getOrphanHandling(Args);
821   Config->OutputFile = Args.getLastArgValue(OPT_o);
822   Config->Pie = Args.hasFlag(OPT_pie, OPT_no_pie, false);
823   Config->PrintIcfSections =
824       Args.hasFlag(OPT_print_icf_sections, OPT_no_print_icf_sections, false);
825   Config->PrintGcSections =
826       Args.hasFlag(OPT_print_gc_sections, OPT_no_print_gc_sections, false);
827   Config->Rpath = getRpath(Args);
828   Config->Relocatable = Args.hasArg(OPT_relocatable);
829   Config->SaveTemps = Args.hasArg(OPT_save_temps);
830   Config->SearchPaths = args::getStrings(Args, OPT_library_path);
831   Config->SectionStartMap = getSectionStartMap(Args);
832   Config->Shared = Args.hasArg(OPT_shared);
833   Config->SingleRoRx = Args.hasArg(OPT_no_rosegment);
834   Config->SoName = Args.getLastArgValue(OPT_soname);
835   Config->SortSection = getSortSection(Args);
836   Config->SplitStackAdjustSize = args::getInteger(Args, OPT_split_stack_adjust_size, 16384);
837   Config->Strip = getStrip(Args);
838   Config->Sysroot = Args.getLastArgValue(OPT_sysroot);
839   Config->Target1Rel = Args.hasFlag(OPT_target1_rel, OPT_target1_abs, false);
840   Config->Target2 = getTarget2(Args);
841   Config->ThinLTOCacheDir = Args.getLastArgValue(OPT_thinlto_cache_dir);
842   Config->ThinLTOCachePolicy = CHECK(
843       parseCachePruningPolicy(Args.getLastArgValue(OPT_thinlto_cache_policy)),
844       "--thinlto-cache-policy: invalid cache policy");
845   Config->ThinLTOEmitImportsFiles =
846       Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_emit_imports_files);
847   Config->ThinLTOIndexOnly = Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only) ||
848                              Args.hasArg(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only_eq);
849   Config->ThinLTOIndexOnlyArg =
850       Args.getLastArgValue(OPT_plugin_opt_thinlto_index_only_eq);
851   Config->ThinLTOJobs = args::getInteger(Args, OPT_thinlto_jobs, -1u);
852   Config->ThinLTOObjectSuffixReplace =
853       getOldNewOptions(Args, OPT_plugin_opt_thinlto_object_suffix_replace_eq);
854   Config->ThinLTOPrefixReplace =
855       getOldNewOptions(Args, OPT_plugin_opt_thinlto_prefix_replace_eq);
856   Config->Trace = Args.hasArg(OPT_trace);
857   Config->Undefined = args::getStrings(Args, OPT_undefined);
858   Config->UndefinedVersion =
859       Args.hasFlag(OPT_undefined_version, OPT_no_undefined_version, true);
860   Config->UseAndroidRelrTags = Args.hasFlag(
861       OPT_use_android_relr_tags, OPT_no_use_android_relr_tags, false);
862   Config->UnresolvedSymbols = getUnresolvedSymbolPolicy(Args);
863   Config->WarnBackrefs =
864       Args.hasFlag(OPT_warn_backrefs, OPT_no_warn_backrefs, false);
865   Config->WarnCommon = Args.hasFlag(OPT_warn_common, OPT_no_warn_common, false);
866   Config->WarnIfuncTextrel =
867       Args.hasFlag(OPT_warn_ifunc_textrel, OPT_no_warn_ifunc_textrel, false);
868   Config->WarnSymbolOrdering =
869       Args.hasFlag(OPT_warn_symbol_ordering, OPT_no_warn_symbol_ordering, true);
870   Config->ZCombreloc = getZFlag(Args, "combreloc", "nocombreloc", true);
871   Config->ZCopyreloc = getZFlag(Args, "copyreloc", "nocopyreloc", true);
872   Config->ZExecstack = getZFlag(Args, "execstack", "noexecstack", false);
873   Config->ZGlobal = hasZOption(Args, "global");
874   Config->ZHazardplt = hasZOption(Args, "hazardplt");
875   Config->ZIfuncnoplt = hasZOption(Args, "ifunc-noplt");
876   Config->ZInitfirst = hasZOption(Args, "initfirst");
877   Config->ZInterpose = hasZOption(Args, "interpose");
878   Config->ZKeepTextSectionPrefix = getZFlag(
879       Args, "keep-text-section-prefix", "nokeep-text-section-prefix", false);
880   Config->ZNodefaultlib = hasZOption(Args, "nodefaultlib");
881   Config->ZNodelete = hasZOption(Args, "nodelete");
882   Config->ZNodlopen = hasZOption(Args, "nodlopen");
883   Config->ZNow = getZFlag(Args, "now", "lazy", false);
884   Config->ZOrigin = hasZOption(Args, "origin");
885   Config->ZRelro = getZFlag(Args, "relro", "norelro", true);
886   Config->ZRetpolineplt = hasZOption(Args, "retpolineplt");
887   Config->ZRodynamic = hasZOption(Args, "rodynamic");
888   Config->ZStackSize = args::getZOptionValue(Args, OPT_z, "stack-size", 0);
889   Config->ZText = getZFlag(Args, "text", "notext", true);
890   Config->ZWxneeded = hasZOption(Args, "wxneeded");
891
892   // Parse LTO options.
893   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_plugin_opt_mcpu_eq))
894     parseClangOption(Saver.save("-mcpu=" + StringRef(Arg->getValue())),
895                      Arg->getSpelling());
896
897   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_plugin_opt))
898     parseClangOption(Arg->getValue(), Arg->getSpelling());
899
900   // Parse -mllvm options.
901   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_mllvm))
902     parseClangOption(Arg->getValue(), Arg->getSpelling());
903
904   if (Config->LTOO > 3)
905     error("invalid optimization level for LTO: " + Twine(Config->LTOO));
906   if (Config->LTOPartitions == 0)
907     error("--lto-partitions: number of threads must be > 0");
908   if (Config->ThinLTOJobs == 0)
909     error("--thinlto-jobs: number of threads must be > 0");
910
911   if (Config->SplitStackAdjustSize < 0)
912     error("--split-stack-adjust-size: size must be >= 0");
913
914   // Parse ELF{32,64}{LE,BE} and CPU type.
915   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_m)) {
916     StringRef S = Arg->getValue();
917     std::tie(Config->EKind, Config->EMachine, Config->OSABI) =
918         parseEmulation(S);
919     Config->MipsN32Abi = (S == "elf32btsmipn32" || S == "elf32ltsmipn32");
920     Config->Emulation = S;
921   }
922
923   // Parse -hash-style={sysv,gnu,both}.
924   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_hash_style)) {
925     StringRef S = Arg->getValue();
926     if (S == "sysv")
927       Config->SysvHash = true;
928     else if (S == "gnu")
929       Config->GnuHash = true;
930     else if (S == "both")
931       Config->SysvHash = Config->GnuHash = true;
932     else
933       error("unknown -hash-style: " + S);
934   }
935
936   if (Args.hasArg(OPT_print_map))
937     Config->MapFile = "-";
938
939   // --omagic is an option to create old-fashioned executables in which
940   // .text segments are writable. Today, the option is still in use to
941   // create special-purpose programs such as boot loaders. It doesn't
942   // make sense to create PT_GNU_RELRO for such executables.
943   if (Config->Omagic)
944     Config->ZRelro = false;
945
946   std::tie(Config->BuildId, Config->BuildIdVector) = getBuildId(Args);
947
948   std::tie(Config->AndroidPackDynRelocs, Config->RelrPackDynRelocs) =
949       getPackDynRelocs(Args);
950
951   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_symbol_ordering_file))
952     if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
953       Config->SymbolOrderingFile = getSymbolOrderingFile(*Buffer);
954
955   // If --retain-symbol-file is used, we'll keep only the symbols listed in
956   // the file and discard all others.
957   if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_retain_symbols_file)) {
958     Config->DefaultSymbolVersion = VER_NDX_LOCAL;
959     if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
960       for (StringRef S : args::getLines(*Buffer))
961         Config->VersionScriptGlobals.push_back(
962             {S, /*IsExternCpp*/ false, /*HasWildcard*/ false});
963   }
964
965   bool HasExportDynamic =
966       Args.hasFlag(OPT_export_dynamic, OPT_no_export_dynamic, false);
967
968   // Parses -dynamic-list and -export-dynamic-symbol. They make some
969   // symbols private. Note that -export-dynamic takes precedence over them
970   // as it says all symbols should be exported.
971   if (!HasExportDynamic) {
972     for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_dynamic_list))
973       if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
974         readDynamicList(*Buffer);
975
976     for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_export_dynamic_symbol))
977       Config->DynamicList.push_back(
978           {Arg->getValue(), /*IsExternCpp*/ false, /*HasWildcard*/ false});
979   }
980
981   // If --export-dynamic-symbol=foo is given and symbol foo is defined in
982   // an object file in an archive file, that object file should be pulled
983   // out and linked. (It doesn't have to behave like that from technical
984   // point of view, but this is needed for compatibility with GNU.)
985   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_export_dynamic_symbol))
986     Config->Undefined.push_back(Arg->getValue());
987
988   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_version_script))
989     if (Optional<std::string> Path = searchScript(Arg->getValue())) {
990       if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(*Path))
991         readVersionScript(*Buffer);
992     } else {
993       error(Twine("cannot find version script ") + Arg->getValue());
994     }
995 }
996
997 // Some Config members do not directly correspond to any particular
998 // command line options, but computed based on other Config values.
999 // This function initialize such members. See Config.h for the details
1000 // of these values.
1001 static void setConfigs(opt::InputArgList &Args) {
1002   ELFKind K = Config->EKind;
1003   uint16_t M = Config->EMachine;
1004
1005   Config->CopyRelocs = (Config->Relocatable || Config->EmitRelocs);
1006   Config->Is64 = (K == ELF64LEKind || K == ELF64BEKind);
1007   Config->IsLE = (K == ELF32LEKind || K == ELF64LEKind);
1008   Config->Endianness = Config->IsLE ? endianness::little : endianness::big;
1009   Config->IsMips64EL = (K == ELF64LEKind && M == EM_MIPS);
1010   Config->Pic = Config->Pie || Config->Shared;
1011   Config->Wordsize = Config->Is64 ? 8 : 4;
1012
1013   // ELF defines two different ways to store relocation addends as shown below:
1014   //
1015   //  Rel:  Addends are stored to the location where relocations are applied.
1016   //  Rela: Addends are stored as part of relocation entry.
1017   //
1018   // In other words, Rela makes it easy to read addends at the price of extra
1019   // 4 or 8 byte for each relocation entry. We don't know why ELF defined two
1020   // different mechanisms in the first place, but this is how the spec is
1021   // defined.
1022   //
1023   // You cannot choose which one, Rel or Rela, you want to use. Instead each
1024   // ABI defines which one you need to use. The following expression expresses
1025   // that.
1026   Config->IsRela = M == EM_AARCH64 || M == EM_AMDGPU || M == EM_HEXAGON ||
1027                    M == EM_PPC || M == EM_PPC64 || M == EM_RISCV ||
1028                    M == EM_X86_64;
1029
1030   // If the output uses REL relocations we must store the dynamic relocation
1031   // addends to the output sections. We also store addends for RELA relocations
1032   // if --apply-dynamic-relocs is used.
1033   // We default to not writing the addends when using RELA relocations since
1034   // any standard conforming tool can find it in r_addend.
1035   Config->WriteAddends = Args.hasFlag(OPT_apply_dynamic_relocs,
1036                                       OPT_no_apply_dynamic_relocs, false) ||
1037                          !Config->IsRela;
1038
1039   Config->TocOptimize =
1040       Args.hasFlag(OPT_toc_optimize, OPT_no_toc_optimize, M == EM_PPC64);
1041 }
1042
1043 // Returns a value of "-format" option.
1044 static bool isFormatBinary(StringRef S) {
1045   if (S == "binary")
1046     return true;
1047   if (S == "elf" || S == "default")
1048     return false;
1049   error("unknown -format value: " + S +
1050         " (supported formats: elf, default, binary)");
1051   return false;
1052 }
1053
1054 void LinkerDriver::createFiles(opt::InputArgList &Args) {
1055   // For --{push,pop}-state.
1056   std::vector<std::tuple<bool, bool, bool>> Stack;
1057
1058   // Iterate over argv to process input files and positional arguments.
1059   for (auto *Arg : Args) {
1060     switch (Arg->getOption().getUnaliasedOption().getID()) {
1061     case OPT_library:
1062       addLibrary(Arg->getValue());
1063       break;
1064     case OPT_INPUT:
1065       addFile(Arg->getValue(), /*WithLOption=*/false);
1066       break;
1067     case OPT_defsym: {
1068       StringRef From;
1069       StringRef To;
1070       std::tie(From, To) = StringRef(Arg->getValue()).split('=');
1071       if (From.empty() || To.empty())
1072         error("-defsym: syntax error: " + StringRef(Arg->getValue()));
1073       else
1074         readDefsym(From, MemoryBufferRef(To, "-defsym"));
1075       break;
1076     }
1077     case OPT_script:
1078       if (Optional<std::string> Path = searchScript(Arg->getValue())) {
1079         if (Optional<MemoryBufferRef> MB = readFile(*Path))
1080           readLinkerScript(*MB);
1081         break;
1082       }
1083       error(Twine("cannot find linker script ") + Arg->getValue());
1084       break;
1085     case OPT_as_needed:
1086       Config->AsNeeded = true;
1087       break;
1088     case OPT_format:
1089       Config->FormatBinary = isFormatBinary(Arg->getValue());
1090       break;
1091     case OPT_no_as_needed:
1092       Config->AsNeeded = false;
1093       break;
1094     case OPT_Bstatic:
1095       Config->Static = true;
1096       break;
1097     case OPT_Bdynamic:
1098       Config->Static = false;
1099       break;
1100     case OPT_whole_archive:
1101       InWholeArchive = true;
1102       break;
1103     case OPT_no_whole_archive:
1104       InWholeArchive = false;
1105       break;
1106     case OPT_just_symbols:
1107       if (Optional<MemoryBufferRef> MB = readFile(Arg->getValue())) {
1108         Files.push_back(createObjectFile(*MB));
1109         Files.back()->JustSymbols = true;
1110       }
1111       break;
1112     case OPT_start_group:
1113       if (InputFile::IsInGroup)
1114         error("nested --start-group");
1115       InputFile::IsInGroup = true;
1116       break;
1117     case OPT_end_group:
1118       if (!InputFile::IsInGroup)
1119         error("stray --end-group");
1120       InputFile::IsInGroup = false;
1121       ++InputFile::NextGroupId;
1122       break;
1123     case OPT_start_lib:
1124       if (InLib)
1125         error("nested --start-lib");
1126       if (InputFile::IsInGroup)
1127         error("may not nest --start-lib in --start-group");
1128       InLib = true;
1129       InputFile::IsInGroup = true;
1130       break;
1131     case OPT_end_lib:
1132       if (!InLib)
1133         error("stray --end-lib");
1134       InLib = false;
1135       InputFile::IsInGroup = false;
1136       ++InputFile::NextGroupId;
1137       break;
1138     case OPT_push_state:
1139       Stack.emplace_back(Config->AsNeeded, Config->Static, InWholeArchive);
1140       break;
1141     case OPT_pop_state:
1142       if (Stack.empty()) {
1143         error("unbalanced --push-state/--pop-state");
1144         break;
1145       }
1146       std::tie(Config->AsNeeded, Config->Static, InWholeArchive) = Stack.back();
1147       Stack.pop_back();
1148       break;
1149     }
1150   }
1151
1152   if (Files.empty() && errorCount() == 0)
1153     error("no input files");
1154 }
1155
1156 // If -m <machine_type> was not given, infer it from object files.
1157 void LinkerDriver::inferMachineType() {
1158   if (Config->EKind != ELFNoneKind)
1159     return;
1160
1161   for (InputFile *F : Files) {
1162     if (F->EKind == ELFNoneKind)
1163       continue;
1164     Config->EKind = F->EKind;
1165     Config->EMachine = F->EMachine;
1166     Config->OSABI = F->OSABI;
1167     Config->MipsN32Abi = Config->EMachine == EM_MIPS && isMipsN32Abi(F);
1168     return;
1169   }
1170   error("target emulation unknown: -m or at least one .o file required");
1171 }
1172
1173 // Parse -z max-page-size=<value>. The default value is defined by
1174 // each target.
1175 static uint64_t getMaxPageSize(opt::InputArgList &Args) {
1176   uint64_t Val = args::getZOptionValue(Args, OPT_z, "max-page-size",
1177                                        Target->DefaultMaxPageSize);
1178   if (!isPowerOf2_64(Val))
1179     error("max-page-size: value isn't a power of 2");
1180   return Val;
1181 }
1182
1183 // Parses -image-base option.
1184 static Optional<uint64_t> getImageBase(opt::InputArgList &Args) {
1185   // Because we are using "Config->MaxPageSize" here, this function has to be
1186   // called after the variable is initialized.
1187   auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_image_base);
1188   if (!Arg)
1189     return None;
1190
1191   StringRef S = Arg->getValue();
1192   uint64_t V;
1193   if (!to_integer(S, V)) {
1194     error("-image-base: number expected, but got " + S);
1195     return 0;
1196   }
1197   if ((V % Config->MaxPageSize) != 0)
1198     warn("-image-base: address isn't multiple of page size: " + S);
1199   return V;
1200 }
1201
1202 // Parses `--exclude-libs=lib,lib,...`.
1203 // The library names may be delimited by commas or colons.
1204 static DenseSet<StringRef> getExcludeLibs(opt::InputArgList &Args) {
1205   DenseSet<StringRef> Ret;
1206   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_exclude_libs)) {
1207     StringRef S = Arg->getValue();
1208     for (;;) {
1209       size_t Pos = S.find_first_of(",:");
1210       if (Pos == StringRef::npos)
1211         break;
1212       Ret.insert(S.substr(0, Pos));
1213       S = S.substr(Pos + 1);
1214     }
1215     Ret.insert(S);
1216   }
1217   return Ret;
1218 }
1219
1220 // Handles the -exclude-libs option. If a static library file is specified
1221 // by the -exclude-libs option, all public symbols from the archive become
1222 // private unless otherwise specified by version scripts or something.
1223 // A special library name "ALL" means all archive files.
1224 //
1225 // This is not a popular option, but some programs such as bionic libc use it.
1226 template <class ELFT>
1227 static void excludeLibs(opt::InputArgList &Args) {
1228   DenseSet<StringRef> Libs = getExcludeLibs(Args);
1229   bool All = Libs.count("ALL");
1230
1231   auto Visit = [&](InputFile *File) {
1232     if (!File->ArchiveName.empty())
1233       if (All || Libs.count(path::filename(File->ArchiveName)))
1234         for (Symbol *Sym : File->getSymbols())
1235           if (!Sym->isLocal() && Sym->File == File)
1236             Sym->VersionId = VER_NDX_LOCAL;
1237   };
1238
1239   for (InputFile *File : ObjectFiles)
1240     Visit(File);
1241
1242   for (BitcodeFile *File : BitcodeFiles)
1243     Visit(File);
1244 }
1245
1246 // Force Sym to be entered in the output. Used for -u or equivalent.
1247 template <class ELFT> static void handleUndefined(StringRef Name) {
1248   Symbol *Sym = Symtab->find(Name);
1249   if (!Sym)
1250     return;
1251
1252   // Since symbol S may not be used inside the program, LTO may
1253   // eliminate it. Mark the symbol as "used" to prevent it.
1254   Sym->IsUsedInRegularObj = true;
1255
1256   if (Sym->isLazy())
1257     Symtab->fetchLazy<ELFT>(Sym);
1258 }
1259
1260 template <class ELFT> static void handleLibcall(StringRef Name) {
1261   Symbol *Sym = Symtab->find(Name);
1262   if (!Sym || !Sym->isLazy())
1263     return;
1264
1265   MemoryBufferRef MB;
1266   if (auto *LO = dyn_cast<LazyObject>(Sym))
1267     MB = LO->File->MB;
1268   else
1269     MB = cast<LazyArchive>(Sym)->getMemberBuffer();
1270
1271   if (isBitcode(MB))
1272     Symtab->fetchLazy<ELFT>(Sym);
1273 }
1274
1275 // If all references to a DSO happen to be weak, the DSO is not added
1276 // to DT_NEEDED. If that happens, we need to eliminate shared symbols
1277 // created from the DSO. Otherwise, they become dangling references
1278 // that point to a non-existent DSO.
1279 template <class ELFT> static void demoteSharedSymbols() {
1280   for (Symbol *Sym : Symtab->getSymbols()) {
1281     if (auto *S = dyn_cast<SharedSymbol>(Sym)) {
1282       if (!S->getFile<ELFT>().IsNeeded) {
1283         bool Used = S->Used;
1284         replaceSymbol<Undefined>(S, nullptr, S->getName(), STB_WEAK, S->StOther,
1285                                  S->Type);
1286         S->Used = Used;
1287       }
1288     }
1289   }
1290 }
1291
1292 // The section referred to by S is considered address-significant. Set the
1293 // KeepUnique flag on the section if appropriate.
1294 static void markAddrsig(Symbol *S) {
1295   if (auto *D = dyn_cast_or_null<Defined>(S))
1296     if (D->Section)
1297       // We don't need to keep text sections unique under --icf=all even if they
1298       // are address-significant.
1299       if (Config->ICF == ICFLevel::Safe || !(D->Section->Flags & SHF_EXECINSTR))
1300         D->Section->KeepUnique = true;
1301 }
1302
1303 // Record sections that define symbols mentioned in --keep-unique <symbol>
1304 // and symbols referred to by address-significance tables. These sections are
1305 // ineligible for ICF.
1306 template <class ELFT>
1307 static void findKeepUniqueSections(opt::InputArgList &Args) {
1308   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_keep_unique)) {
1309     StringRef Name = Arg->getValue();
1310     auto *D = dyn_cast_or_null<Defined>(Symtab->find(Name));
1311     if (!D || !D->Section) {
1312       warn("could not find symbol " + Name + " to keep unique");
1313       continue;
1314     }
1315     D->Section->KeepUnique = true;
1316   }
1317
1318   // --icf=all --ignore-data-address-equality means that we can ignore
1319   // the dynsym and address-significance tables entirely.
1320   if (Config->ICF == ICFLevel::All && Config->IgnoreDataAddressEquality)
1321     return;
1322
1323   // Symbols in the dynsym could be address-significant in other executables
1324   // or DSOs, so we conservatively mark them as address-significant.
1325   for (Symbol *S : Symtab->getSymbols())
1326     if (S->includeInDynsym())
1327       markAddrsig(S);
1328
1329   // Visit the address-significance table in each object file and mark each
1330   // referenced symbol as address-significant.
1331   for (InputFile *F : ObjectFiles) {
1332     auto *Obj = cast<ObjFile<ELFT>>(F);
1333     ArrayRef<Symbol *> Syms = Obj->getSymbols();
1334     if (Obj->AddrsigSec) {
1335       ArrayRef<uint8_t> Contents =
1336           check(Obj->getObj().getSectionContents(Obj->AddrsigSec));
1337       const uint8_t *Cur = Contents.begin();
1338       while (Cur != Contents.end()) {
1339         unsigned Size;
1340         const char *Err;
1341         uint64_t SymIndex = decodeULEB128(Cur, &Size, Contents.end(), &Err);
1342         if (Err)
1343           fatal(toString(F) + ": could not decode addrsig section: " + Err);
1344         markAddrsig(Syms[SymIndex]);
1345         Cur += Size;
1346       }
1347     } else {
1348       // If an object file does not have an address-significance table,
1349       // conservatively mark all of its symbols as address-significant.
1350       for (Symbol *S : Syms)
1351         markAddrsig(S);
1352     }
1353   }
1354 }
1355
1356 template <class ELFT> static Symbol *addUndefined(StringRef Name) {
1357   return Symtab->addUndefined<ELFT>(Name, STB_GLOBAL, STV_DEFAULT, 0, false,
1358                                     nullptr);
1359 }
1360
1361 // The --wrap option is a feature to rename symbols so that you can write
1362 // wrappers for existing functions. If you pass `-wrap=foo`, all
1363 // occurrences of symbol `foo` are resolved to `wrap_foo` (so, you are
1364 // expected to write `wrap_foo` function as a wrapper). The original
1365 // symbol becomes accessible as `real_foo`, so you can call that from your
1366 // wrapper.
1367 //
1368 // This data structure is instantiated for each -wrap option.
1369 struct WrappedSymbol {
1370   Symbol *Sym;
1371   Symbol *Real;
1372   Symbol *Wrap;
1373 };
1374
1375 // Handles -wrap option.
1376 //
1377 // This function instantiates wrapper symbols. At this point, they seem
1378 // like they are not being used at all, so we explicitly set some flags so
1379 // that LTO won't eliminate them.
1380 template <class ELFT>
1381 static std::vector<WrappedSymbol> addWrappedSymbols(opt::InputArgList &Args) {
1382   std::vector<WrappedSymbol> V;
1383   DenseSet<StringRef> Seen;
1384
1385   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_wrap)) {
1386     StringRef Name = Arg->getValue();
1387     if (!Seen.insert(Name).second)
1388       continue;
1389
1390     Symbol *Sym = Symtab->find(Name);
1391     if (!Sym)
1392       continue;
1393
1394     Symbol *Real = addUndefined<ELFT>(Saver.save("__real_" + Name));
1395     Symbol *Wrap = addUndefined<ELFT>(Saver.save("__wrap_" + Name));
1396     V.push_back({Sym, Real, Wrap});
1397
1398     // We want to tell LTO not to inline symbols to be overwritten
1399     // because LTO doesn't know the final symbol contents after renaming.
1400     Real->CanInline = false;
1401     Sym->CanInline = false;
1402
1403     // Tell LTO not to eliminate these symbols.
1404     Sym->IsUsedInRegularObj = true;
1405     Wrap->IsUsedInRegularObj = true;
1406   }
1407   return V;
1408 }
1409
1410 // Do renaming for -wrap by updating pointers to symbols.
1411 //
1412 // When this function is executed, only InputFiles and symbol table
1413 // contain pointers to symbol objects. We visit them to replace pointers,
1414 // so that wrapped symbols are swapped as instructed by the command line.
1415 template <class ELFT> static void wrapSymbols(ArrayRef<WrappedSymbol> Wrapped) {
1416   DenseMap<Symbol *, Symbol *> Map;
1417   for (const WrappedSymbol &W : Wrapped) {
1418     Map[W.Sym] = W.Wrap;
1419     Map[W.Real] = W.Sym;
1420   }
1421
1422   // Update pointers in input files.
1423   parallelForEach(ObjectFiles, [&](InputFile *File) {
1424     std::vector<Symbol *> &Syms = File->getMutableSymbols();
1425     for (size_t I = 0, E = Syms.size(); I != E; ++I)
1426       if (Symbol *S = Map.lookup(Syms[I]))
1427         Syms[I] = S;
1428   });
1429
1430   // Update pointers in the symbol table.
1431   for (const WrappedSymbol &W : Wrapped)
1432     Symtab->wrap(W.Sym, W.Real, W.Wrap);
1433 }
1434
1435 static const char *LibcallRoutineNames[] = {
1436 #define HANDLE_LIBCALL(code, name) name,
1437 #include "llvm/IR/RuntimeLibcalls.def"
1438 #undef HANDLE_LIBCALL
1439 };
1440
1441 // Do actual linking. Note that when this function is called,
1442 // all linker scripts have already been parsed.
1443 template <class ELFT> void LinkerDriver::link(opt::InputArgList &Args) {
1444   Target = getTarget();
1445   InX<ELFT>::VerSym = nullptr;
1446   InX<ELFT>::VerNeed = nullptr;
1447
1448   Config->MaxPageSize = getMaxPageSize(Args);
1449   Config->ImageBase = getImageBase(Args);
1450
1451   // If a -hash-style option was not given, set to a default value,
1452   // which varies depending on the target.
1453   if (!Args.hasArg(OPT_hash_style)) {
1454     if (Config->EMachine == EM_MIPS)
1455       Config->SysvHash = true;
1456     else
1457       Config->SysvHash = Config->GnuHash = true;
1458   }
1459
1460   // Default output filename is "a.out" by the Unix tradition.
1461   if (Config->OutputFile.empty())
1462     Config->OutputFile = "a.out";
1463
1464   // Fail early if the output file or map file is not writable. If a user has a
1465   // long link, e.g. due to a large LTO link, they do not wish to run it and
1466   // find that it failed because there was a mistake in their command-line.
1467   if (auto E = tryCreateFile(Config->OutputFile))
1468     error("cannot open output file " + Config->OutputFile + ": " + E.message());
1469   if (auto E = tryCreateFile(Config->MapFile))
1470     error("cannot open map file " + Config->MapFile + ": " + E.message());
1471   if (errorCount())
1472     return;
1473
1474   // Use default entry point name if no name was given via the command
1475   // line nor linker scripts. For some reason, MIPS entry point name is
1476   // different from others.
1477   Config->WarnMissingEntry =
1478       (!Config->Entry.empty() || (!Config->Shared && !Config->Relocatable));
1479   if (Config->Entry.empty() && !Config->Relocatable)
1480     Config->Entry = (Config->EMachine == EM_MIPS) ? "__start" : "_start";
1481
1482   // Handle --trace-symbol.
1483   for (auto *Arg : Args.filtered(OPT_trace_symbol))
1484     Symtab->trace(Arg->getValue());
1485
1486   // Add all files to the symbol table. This will add almost all
1487   // symbols that we need to the symbol table.
1488   for (InputFile *F : Files)
1489     Symtab->addFile<ELFT>(F);
1490
1491   // Now that we have every file, we can decide if we will need a
1492   // dynamic symbol table.
1493   // We need one if we were asked to export dynamic symbols or if we are
1494   // producing a shared library.
1495   // We also need one if any shared libraries are used and for pie executables
1496   // (probably because the dynamic linker needs it).
1497   Config->HasDynSymTab =
1498       !SharedFiles.empty() || Config->Pic || Config->ExportDynamic;
1499
1500   // Some symbols (such as __ehdr_start) are defined lazily only when there
1501   // are undefined symbols for them, so we add these to trigger that logic.
1502   for (StringRef Name : Script->ReferencedSymbols)
1503     addUndefined<ELFT>(Name);
1504
1505   // Handle the `--undefined <sym>` options.
1506   for (StringRef S : Config->Undefined)
1507     handleUndefined<ELFT>(S);
1508
1509   // If an entry symbol is in a static archive, pull out that file now.
1510   handleUndefined<ELFT>(Config->Entry);
1511
1512   // If any of our inputs are bitcode files, the LTO code generator may create
1513   // references to certain library functions that might not be explicit in the
1514   // bitcode file's symbol table. If any of those library functions are defined
1515   // in a bitcode file in an archive member, we need to arrange to use LTO to
1516   // compile those archive members by adding them to the link beforehand.
1517   //
1518   // However, adding all libcall symbols to the link can have undesired
1519   // consequences. For example, the libgcc implementation of
1520   // __sync_val_compare_and_swap_8 on 32-bit ARM pulls in an .init_array entry
1521   // that aborts the program if the Linux kernel does not support 64-bit
1522   // atomics, which would prevent the program from running even if it does not
1523   // use 64-bit atomics.
1524   //
1525   // Therefore, we only add libcall symbols to the link before LTO if we have
1526   // to, i.e. if the symbol's definition is in bitcode. Any other required
1527   // libcall symbols will be added to the link after LTO when we add the LTO
1528   // object file to the link.
1529   if (!BitcodeFiles.empty())
1530     for (const char *S : LibcallRoutineNames)
1531       handleLibcall<ELFT>(S);
1532
1533   // Return if there were name resolution errors.
1534   if (errorCount())
1535     return;
1536
1537   // Now when we read all script files, we want to finalize order of linker
1538   // script commands, which can be not yet final because of INSERT commands.
1539   Script->processInsertCommands();
1540
1541   // We want to declare linker script's symbols early,
1542   // so that we can version them.
1543   // They also might be exported if referenced by DSOs.
1544   Script->declareSymbols();
1545
1546   // Handle the -exclude-libs option.
1547   if (Args.hasArg(OPT_exclude_libs))
1548     excludeLibs<ELFT>(Args);
1549
1550   // Create ElfHeader early. We need a dummy section in
1551   // addReservedSymbols to mark the created symbols as not absolute.
1552   Out::ElfHeader = make<OutputSection>("", 0, SHF_ALLOC);
1553   Out::ElfHeader->Size = sizeof(typename ELFT::Ehdr);
1554
1555   // Create wrapped symbols for -wrap option.
1556   std::vector<WrappedSymbol> Wrapped = addWrappedSymbols<ELFT>(Args);
1557
1558   // We need to create some reserved symbols such as _end. Create them.
1559   if (!Config->Relocatable)
1560     addReservedSymbols();
1561
1562   // Apply version scripts.
1563   //
1564   // For a relocatable output, version scripts don't make sense, and
1565   // parsing a symbol version string (e.g. dropping "@ver1" from a symbol
1566   // name "foo@ver1") rather do harm, so we don't call this if -r is given.
1567   if (!Config->Relocatable)
1568     Symtab->scanVersionScript();
1569
1570   // Do link-time optimization if given files are LLVM bitcode files.
1571   // This compiles bitcode files into real object files.
1572   //
1573   // With this the symbol table should be complete. After this, no new names
1574   // except a few linker-synthesized ones will be added to the symbol table.
1575   Symtab->addCombinedLTOObject<ELFT>();
1576   if (errorCount())
1577     return;
1578
1579   // If -thinlto-index-only is given, we should create only "index
1580   // files" and not object files. Index file creation is already done
1581   // in addCombinedLTOObject, so we are done if that's the case.
1582   if (Config->ThinLTOIndexOnly)
1583     return;
1584
1585   // Likewise, --plugin-opt=emit-llvm is an option to make LTO create
1586   // an output file in bitcode and exit, so that you can just get a
1587   // combined bitcode file.
1588   if (Config->EmitLLVM)
1589     return;
1590
1591   // Apply symbol renames for -wrap.
1592   if (!Wrapped.empty())
1593     wrapSymbols<ELFT>(Wrapped);
1594
1595   // Now that we have a complete list of input files.
1596   // Beyond this point, no new files are added.
1597   // Aggregate all input sections into one place.
1598   for (InputFile *F : ObjectFiles)
1599     for (InputSectionBase *S : F->getSections())
1600       if (S && S != &InputSection::Discarded)
1601         InputSections.push_back(S);
1602   for (BinaryFile *F : BinaryFiles)
1603     for (InputSectionBase *S : F->getSections())
1604       InputSections.push_back(cast<InputSection>(S));
1605
1606   // We do not want to emit debug sections if --strip-all
1607   // or -strip-debug are given.
1608   if (Config->Strip != StripPolicy::None)
1609     llvm::erase_if(InputSections, [](InputSectionBase *S) {
1610       return S->Name.startswith(".debug") || S->Name.startswith(".zdebug");
1611     });
1612
1613   Config->EFlags = Target->calcEFlags();
1614
1615   if (Config->EMachine == EM_ARM) {
1616     // FIXME: These warnings can be removed when lld only uses these features
1617     // when the input objects have been compiled with an architecture that
1618     // supports them.
1619     if (Config->ARMHasBlx == false)
1620       warn("lld uses blx instruction, no object with architecture supporting "
1621            "feature detected");
1622   }
1623
1624   // This adds a .comment section containing a version string. We have to add it
1625   // before mergeSections because the .comment section is a mergeable section.
1626   if (!Config->Relocatable)
1627     InputSections.push_back(createCommentSection());
1628
1629   // Do size optimizations: garbage collection, merging of SHF_MERGE sections
1630   // and identical code folding.
1631   splitSections<ELFT>();
1632   markLive<ELFT>();
1633   demoteSharedSymbols<ELFT>();
1634   mergeSections();
1635   if (Config->ICF != ICFLevel::None) {
1636     findKeepUniqueSections<ELFT>(Args);
1637     doIcf<ELFT>();
1638   }
1639
1640   // Read the callgraph now that we know what was gced or icfed
1641   if (Config->CallGraphProfileSort) {
1642     if (auto *Arg = Args.getLastArg(OPT_call_graph_ordering_file))
1643       if (Optional<MemoryBufferRef> Buffer = readFile(Arg->getValue()))
1644         readCallGraph(*Buffer);
1645     readCallGraphsFromObjectFiles<ELFT>();
1646   }
1647
1648   // Write the result to the file.
1649   writeResult<ELFT>();
1650 }