contrib/llvm/tools/lld/ELF/InputFiles.cpp

   1 //===- InputFiles.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 "Error.h"
  12 #include "InputSection.h"
  13 #include "LinkerScript.h"
  14 #include "Memory.h"
  15 #include "SymbolTable.h"
  16 #include "Symbols.h"
  17 #include "SyntheticSections.h"
  18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  20 #include "llvm/DebugInfo/DWARF/DWARFContext.h"
  21 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  22 #include "llvm/IR/Module.h"
  23 #include "llvm/LTO/LTO.h"
  24 #include "llvm/MC/StringTableBuilder.h"
  25 #include "llvm/Object/ELFObjectFile.h"
  26 #include "llvm/Support/Path.h"
  27 #include "llvm/Support/TarWriter.h"
  28 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  29
  30 using namespace llvm;
  31 using namespace llvm::ELF;
  32 using namespace llvm::object;
  33 using namespace llvm::sys::fs;
  34
  35 using namespace lld;
  36 using namespace lld::elf;
  37
  38 TarWriter *elf::Tar;
  39
  40 InputFile::InputFile(Kind K, MemoryBufferRef M) : MB(M), FileKind(K) {}
  41
  42 namespace {
  43 // In ELF object file all section addresses are zero. If we have multiple
  44 // .text sections (when using -ffunction-section or comdat group) then
  45 // LLVM DWARF parser will not be able to parse .debug_line correctly, unless
  46 // we assign each section some unique address. This callback method assigns
  47 // each section an address equal to its offset in ELF object file.
  48 class ObjectInfo : public LoadedObjectInfo {
  49 public:
  50   uint64_t getSectionLoadAddress(const object::SectionRef &Sec) const override {
  51     return static_cast<const ELFSectionRef &>(Sec).getOffset();
  52   }
  53   std::unique_ptr<LoadedObjectInfo> clone() const override {
  54     return std::unique_ptr<LoadedObjectInfo>();
  55   }
  56 };
  57 }
  58
  59 Optional<MemoryBufferRef> elf::readFile(StringRef Path) {
  60   log(Path);
  61   auto MBOrErr = MemoryBuffer::getFile(Path);
  62   if (auto EC = MBOrErr.getError()) {
  63     error("cannot open " + Path + ": " + EC.message());
  64     return None;
  65   }
  66
  67   std::unique_ptr<MemoryBuffer> &MB = *MBOrErr;
  68   MemoryBufferRef MBRef = MB->getMemBufferRef();
  69   make<std::unique_ptr<MemoryBuffer>>(std::move(MB)); // take MB ownership
  70
  71   if (Tar)
  72     Tar->append(relativeToRoot(Path), MBRef.getBuffer());
  73   return MBRef;
  74 }
  75
  76 template <class ELFT> void elf::ObjectFile<ELFT>::initializeDwarfLine() {
  77   std::unique_ptr<object::ObjectFile> Obj =
  78       check(object::ObjectFile::createObjectFile(this->MB), toString(this));
  79
  80   ObjectInfo ObjInfo;
  81   DWARFContextInMemory Dwarf(*Obj, &ObjInfo);
  82   DwarfLine.reset(new DWARFDebugLine(&Dwarf.getLineSection().Relocs));
  83   DataExtractor LineData(Dwarf.getLineSection().Data, Config->IsLE,
  84                          Config->Wordsize);
  85
  86   // The second parameter is offset in .debug_line section
  87   // for compilation unit (CU) of interest. We have only one
  88   // CU (object file), so offset is always 0.
  89   DwarfLine->getOrParseLineTable(LineData, 0);
  90 }
  91
  92 // Returns source line information for a given offset
  93 // using DWARF debug info.
  94 template <class ELFT>
  95 Optional<DILineInfo> elf::ObjectFile<ELFT>::getDILineInfo(InputSectionBase *S,
  96                                                           uint64_t Offset) {
  97   if (!DwarfLine)
  98     initializeDwarfLine();
  99
 100   // The offset to CU is 0.
 101   const DWARFDebugLine::LineTable *Tbl = DwarfLine->getLineTable(0);
 102   if (!Tbl)
 103     return None;
 104
 105   // Use fake address calcuated by adding section file offset and offset in
 106   // section. See comments for ObjectInfo class.
 107   DILineInfo Info;
 108   Tbl->getFileLineInfoForAddress(
 109       S->getOffsetInFile() + Offset, nullptr,
 110       DILineInfoSpecifier::FileLineInfoKind::AbsoluteFilePath, Info);
 111   if (Info.Line == 0)
 112     return None;
 113   return Info;
 114 }
 115
 116 // Returns source line information for a given offset
 117 // using DWARF debug info.
 118 template <class ELFT>
 119 std::string elf::ObjectFile<ELFT>::getLineInfo(InputSectionBase *S,
 120                                                uint64_t Offset) {
 121   if (Optional<DILineInfo> Info = getDILineInfo(S, Offset))
 122     return Info->FileName + ":" + std::to_string(Info->Line);
 123   return "";
 124 }
 125
 126 // Returns "(internal)", "foo.a(bar.o)" or "baz.o".
 127 std::string lld::toString(const InputFile *F) {
 128   if (!F)
 129     return "(internal)";
 130
 131   if (F->ToStringCache.empty()) {
 132     if (F->ArchiveName.empty())
 133       F->ToStringCache = F->getName();
 134     else
 135       F->ToStringCache = (F->ArchiveName + "(" + F->getName() + ")").str();
 136   }
 137   return F->ToStringCache;
 138 }
 139
 140 template <class ELFT> static ELFKind getELFKind() {
 141   if (ELFT::TargetEndianness == support::little)
 142     return ELFT::Is64Bits ? ELF64LEKind : ELF32LEKind;
 143   return ELFT::Is64Bits ? ELF64BEKind : ELF32BEKind;
 144 }
 145
 146 template <class ELFT>
 147 ELFFileBase<ELFT>::ELFFileBase(Kind K, MemoryBufferRef MB) : InputFile(K, MB) {
 148   EKind = getELFKind<ELFT>();
 149   EMachine = getObj().getHeader()->e_machine;
 150   OSABI = getObj().getHeader()->e_ident[llvm::ELF::EI_OSABI];
 151 }
 152
 153 template <class ELFT>
 154 typename ELFT::SymRange ELFFileBase<ELFT>::getGlobalSymbols() {
 155   return makeArrayRef(Symbols.begin() + FirstNonLocal, Symbols.end());
 156 }
 157
 158 template <class ELFT>
 159 uint32_t ELFFileBase<ELFT>::getSectionIndex(const Elf_Sym &Sym) const {
 160   return check(getObj().getSectionIndex(&Sym, Symbols, SymtabSHNDX),
 161                toString(this));
 162 }
 163
 164 template <class ELFT>
 165 void ELFFileBase<ELFT>::initSymtab(ArrayRef<Elf_Shdr> Sections,
 166                                    const Elf_Shdr *Symtab) {
 167   FirstNonLocal = Symtab->sh_info;
 168   Symbols = check(getObj().symbols(Symtab), toString(this));
 169   if (FirstNonLocal == 0 || FirstNonLocal > Symbols.size())
 170     fatal(toString(this) + ": invalid sh_info in symbol table");
 171
 172   StringTable = check(getObj().getStringTableForSymtab(*Symtab, Sections),
 173                       toString(this));
 174 }
 175
 176 template <class ELFT>
 177 elf::ObjectFile<ELFT>::ObjectFile(MemoryBufferRef M)
 178     : ELFFileBase<ELFT>(Base::ObjectKind, M) {}
 179
 180 template <class ELFT>
 181 ArrayRef<SymbolBody *> elf::ObjectFile<ELFT>::getLocalSymbols() {
 182   if (this->SymbolBodies.empty())
 183     return this->SymbolBodies;
 184   return makeArrayRef(this->SymbolBodies).slice(1, this->FirstNonLocal - 1);
 185 }
 186
 187 template <class ELFT>
 188 ArrayRef<SymbolBody *> elf::ObjectFile<ELFT>::getSymbols() {
 189   if (this->SymbolBodies.empty())
 190     return this->SymbolBodies;
 191   return makeArrayRef(this->SymbolBodies).slice(1);
 192 }
 193
 194 template <class ELFT>
 195 void elf::ObjectFile<ELFT>::parse(DenseSet<CachedHashStringRef> &ComdatGroups) {
 196   // Read section and symbol tables.
 197   initializeSections(ComdatGroups);
 198   initializeSymbols();
 199 }
 200
 201 // Sections with SHT_GROUP and comdat bits define comdat section groups.
 202 // They are identified and deduplicated by group name. This function
 203 // returns a group name.
 204 template <class ELFT>
 205 StringRef
 206 elf::ObjectFile<ELFT>::getShtGroupSignature(ArrayRef<Elf_Shdr> Sections,
 207                                             const Elf_Shdr &Sec) {
 208   if (this->Symbols.empty())
 209     this->initSymtab(
 210         Sections,
 211         check(object::getSection<ELFT>(Sections, Sec.sh_link), toString(this)));
 212   const Elf_Sym *Sym = check(
 213       object::getSymbol<ELFT>(this->Symbols, Sec.sh_info), toString(this));
 214   return check(Sym->getName(this->StringTable), toString(this));
 215 }
 216
 217 template <class ELFT>
 218 ArrayRef<typename elf::ObjectFile<ELFT>::Elf_Word>
 219 elf::ObjectFile<ELFT>::getShtGroupEntries(const Elf_Shdr &Sec) {
 220   const ELFFile<ELFT> &Obj = this->getObj();
 221   ArrayRef<Elf_Word> Entries = check(
 222       Obj.template getSectionContentsAsArray<Elf_Word>(&Sec), toString(this));
 223   if (Entries.empty() || Entries[0] != GRP_COMDAT)
 224     fatal(toString(this) + ": unsupported SHT_GROUP format");
 225   return Entries.slice(1);
 226 }
 227
 228 template <class ELFT>
 229 bool elf::ObjectFile<ELFT>::shouldMerge(const Elf_Shdr &Sec) {
 230   // We don't merge sections if -O0 (default is -O1). This makes sometimes
 231   // the linker significantly faster, although the output will be bigger.
 232   if (Config->Optimize == 0)
 233     return false;
 234
 235   // Do not merge sections if generating a relocatable object. It makes
 236   // the code simpler because we do not need to update relocation addends
 237   // to reflect changes introduced by merging. Instead of that we write
 238   // such "merge" sections into separate OutputSections and keep SHF_MERGE
 239   // / SHF_STRINGS flags and sh_entsize value to be able to perform merging
 240   // later during a final linking.
 241   if (Config->Relocatable)
 242     return false;
 243
 244   // A mergeable section with size 0 is useless because they don't have
 245   // any data to merge. A mergeable string section with size 0 can be
 246   // argued as invalid because it doesn't end with a null character.
 247   // We'll avoid a mess by handling them as if they were non-mergeable.
 248   if (Sec.sh_size == 0)
 249     return false;
 250
 251   // Check for sh_entsize. The ELF spec is not clear about the zero
 252   // sh_entsize. It says that "the member [sh_entsize] contains 0 if
 253   // the section does not hold a table of fixed-size entries". We know
 254   // that Rust 1.13 produces a string mergeable section with a zero
 255   // sh_entsize. Here we just accept it rather than being picky about it.
 256   uint64_t EntSize = Sec.sh_entsize;
 257   if (EntSize == 0)
 258     return false;
 259   if (Sec.sh_size % EntSize)
 260     fatal(toString(this) +
 261           ": SHF_MERGE section size must be a multiple of sh_entsize");
 262
 263   uint64_t Flags = Sec.sh_flags;
 264   if (!(Flags & SHF_MERGE))
 265     return false;
 266   if (Flags & SHF_WRITE)
 267     fatal(toString(this) + ": writable SHF_MERGE section is not supported");
 268
 269   // Don't try to merge if the alignment is larger than the sh_entsize and this
 270   // is not SHF_STRINGS.
 271   //
 272   // Since this is not a SHF_STRINGS, we would need to pad after every entity.
 273   // It would be equivalent for the producer of the .o to just set a larger
 274   // sh_entsize.
 275   if (Flags & SHF_STRINGS)
 276     return true;
 277
 278   return Sec.sh_addralign <= EntSize;
 279 }
 280
 281 template <class ELFT>
 282 void elf::ObjectFile<ELFT>::initializeSections(
 283     DenseSet<CachedHashStringRef> &ComdatGroups) {
 284   ArrayRef<Elf_Shdr> ObjSections =
 285       check(this->getObj().sections(), toString(this));
 286   const ELFFile<ELFT> &Obj = this->getObj();
 287   uint64_t Size = ObjSections.size();
 288   this->Sections.resize(Size);
 289   unsigned I = -1;
 290   StringRef SectionStringTable =
 291       check(Obj.getSectionStringTable(ObjSections), toString(this));
 292   for (const Elf_Shdr &Sec : ObjSections) {
 293     ++I;
 294     if (this->Sections[I] == &InputSection::Discarded)
 295       continue;
 296
 297     // SHF_EXCLUDE'ed sections are discarded by the linker. However,
 298     // if -r is given, we'll let the final link discard such sections.
 299     // This is compatible with GNU.
 300     if ((Sec.sh_flags & SHF_EXCLUDE) && !Config->Relocatable) {
 301       this->Sections[I] = &InputSection::Discarded;
 302       continue;
 303     }
 304
 305     switch (Sec.sh_type) {
 306     case SHT_GROUP:
 307       this->Sections[I] = &InputSection::Discarded;
 308       if (ComdatGroups
 309               .insert(
 310                   CachedHashStringRef(getShtGroupSignature(ObjSections, Sec)))
 311               .second)
 312         continue;
 313       for (uint32_t SecIndex : getShtGroupEntries(Sec)) {
 314         if (SecIndex >= Size)
 315           fatal(toString(this) +
 316                 ": invalid section index in group: " + Twine(SecIndex));
 317         this->Sections[SecIndex] = &InputSection::Discarded;
 318       }
 319       break;
 320     case SHT_SYMTAB:
 321       this->initSymtab(ObjSections, &Sec);
 322       break;
 323     case SHT_SYMTAB_SHNDX:
 324       this->SymtabSHNDX =
 325           check(Obj.getSHNDXTable(Sec, ObjSections), toString(this));
 326       break;
 327     case SHT_STRTAB:
 328     case SHT_NULL:
 329       break;
 330     default:
 331       this->Sections[I] = createInputSection(Sec, SectionStringTable);
 332     }
 333
 334     // .ARM.exidx sections have a reverse dependency on the InputSection they
 335     // have a SHF_LINK_ORDER dependency, this is identified by the sh_link.
 336     if (Sec.sh_flags & SHF_LINK_ORDER) {
 337       if (Sec.sh_link >= this->Sections.size())
 338         fatal(toString(this) + ": invalid sh_link index: " +
 339               Twine(Sec.sh_link));
 340       this->Sections[Sec.sh_link]->DependentSections.push_back(
 341           this->Sections[I]);
 342     }
 343   }
 344 }
 345
 346 template <class ELFT>
 347 InputSectionBase *elf::ObjectFile<ELFT>::getRelocTarget(const Elf_Shdr &Sec) {
 348   uint32_t Idx = Sec.sh_info;
 349   if (Idx >= this->Sections.size())
 350     fatal(toString(this) + ": invalid relocated section index: " + Twine(Idx));
 351   InputSectionBase *Target = this->Sections[Idx];
 352
 353   // Strictly speaking, a relocation section must be included in the
 354   // group of the section it relocates. However, LLVM 3.3 and earlier
 355   // would fail to do so, so we gracefully handle that case.
 356   if (Target == &InputSection::Discarded)
 357     return nullptr;
 358
 359   if (!Target)
 360     fatal(toString(this) + ": unsupported relocation reference");
 361   return Target;
 362 }
 363
 364 template <class ELFT>
 365 InputSectionBase *
 366 elf::ObjectFile<ELFT>::createInputSection(const Elf_Shdr &Sec,
 367                                           StringRef SectionStringTable) {
 368   StringRef Name = check(
 369       this->getObj().getSectionName(&Sec, SectionStringTable), toString(this));
 370
 371   switch (Sec.sh_type) {
 372   case SHT_ARM_ATTRIBUTES:
 373     // FIXME: ARM meta-data section. Retain the first attribute section
 374     // we see. The eglibc ARM dynamic loaders require the presence of an
 375     // attribute section for dlopen to work.
 376     // In a full implementation we would merge all attribute sections.
 377     if (In<ELFT>::ARMAttributes == nullptr) {
 378       In<ELFT>::ARMAttributes = make<InputSection>(this, &Sec, Name);
 379       return In<ELFT>::ARMAttributes;
 380     }
 381     return &InputSection::Discarded;
 382   case SHT_RELA:
 383   case SHT_REL: {
 384     // Find the relocation target section and associate this
 385     // section with it. Target can be discarded, for example
 386     // if it is a duplicated member of SHT_GROUP section, we
 387     // do not create or proccess relocatable sections then.
 388     InputSectionBase *Target = getRelocTarget(Sec);
 389     if (!Target)
 390       return nullptr;
 391
 392     // This section contains relocation information.
 393     // If -r is given, we do not interpret or apply relocation
 394     // but just copy relocation sections to output.
 395     if (Config->Relocatable)
 396       return make<InputSection>(this, &Sec, Name);
 397
 398     if (Target->FirstRelocation)
 399       fatal(toString(this) +
 400             ": multiple relocation sections to one section are not supported");
 401     if (isa<MergeInputSection>(Target))
 402       fatal(toString(this) +
 403             ": relocations pointing to SHF_MERGE are not supported");
 404
 405     size_t NumRelocations;
 406     if (Sec.sh_type == SHT_RELA) {
 407       ArrayRef<Elf_Rela> Rels =
 408           check(this->getObj().relas(&Sec), toString(this));
 409       Target->FirstRelocation = Rels.begin();
 410       NumRelocations = Rels.size();
 411       Target->AreRelocsRela = true;
 412     } else {
 413       ArrayRef<Elf_Rel> Rels = check(this->getObj().rels(&Sec), toString(this));
 414       Target->FirstRelocation = Rels.begin();
 415       NumRelocations = Rels.size();
 416       Target->AreRelocsRela = false;
 417     }
 418     assert(isUInt<31>(NumRelocations));
 419     Target->NumRelocations = NumRelocations;
 420
 421     // Relocation sections processed by the linker are usually removed
 422     // from the output, so returning `nullptr` for the normal case.
 423     // However, if -emit-relocs is given, we need to leave them in the output.
 424     // (Some post link analysis tools need this information.)
 425     if (Config->EmitRelocs) {
 426       InputSection *RelocSec = make<InputSection>(this, &Sec, Name);
 427       // We will not emit relocation section if target was discarded.
 428       Target->DependentSections.push_back(RelocSec);
 429       return RelocSec;
 430     }
 431     return nullptr;
 432   }
 433   }
 434
 435   // The GNU linker uses .note.GNU-stack section as a marker indicating
 436   // that the code in the object file does not expect that the stack is
 437   // executable (in terms of NX bit). If all input files have the marker,
 438   // the GNU linker adds a PT_GNU_STACK segment to tells the loader to
 439   // make the stack non-executable. Most object files have this section as
 440   // of 2017.
 441   //
 442   // But making the stack non-executable is a norm today for security
 443   // reasons. Failure to do so may result in a serious security issue.
 444   // Therefore, we make LLD always add PT_GNU_STACK unless it is
 445   // explicitly told to do otherwise (by -z execstack). Because the stack
 446   // executable-ness is controlled solely by command line options,
 447   // .note.GNU-stack sections are simply ignored.
 448   if (Name == ".note.GNU-stack")
 449     return &InputSection::Discarded;
 450
 451   // Split stacks is a feature to support a discontiguous stack. At least
 452   // as of 2017, it seems that the feature is not being used widely.
 453   // Only GNU gold supports that. We don't. For the details about that,
 454   // see https://gcc.gnu.org/wiki/SplitStacks
 455   if (Name == ".note.GNU-split-stack") {
 456     error(toString(this) +
 457           ": object file compiled with -fsplit-stack is not supported");
 458     return &InputSection::Discarded;
 459   }
 460
 461   if (Config->Strip != StripPolicy::None && Name.startswith(".debug"))
 462     return &InputSection::Discarded;
 463
 464   // The linkonce feature is a sort of proto-comdat. Some glibc i386 object
 465   // files contain definitions of symbol "__x86.get_pc_thunk.bx" in linkonce
 466   // sections. Drop those sections to avoid duplicate symbol errors.
 467   // FIXME: This is glibc PR20543, we should remove this hack once that has been
 468   // fixed for a while.
 469   if (Name.startswith(".gnu.linkonce."))
 470     return &InputSection::Discarded;
 471
 472   // The linker merges EH (exception handling) frames and creates a
 473   // .eh_frame_hdr section for runtime. So we handle them with a special
 474   // class. For relocatable outputs, they are just passed through.
 475   if (Name == ".eh_frame" && !Config->Relocatable)
 476     return make<EhInputSection>(this, &Sec, Name);
 477
 478   if (shouldMerge(Sec))
 479     return make<MergeInputSection>(this, &Sec, Name);
 480   return make<InputSection>(this, &Sec, Name);
 481 }
 482
 483 template <class ELFT> void elf::ObjectFile<ELFT>::initializeSymbols() {
 484   SymbolBodies.reserve(this->Symbols.size());
 485   for (const Elf_Sym &Sym : this->Symbols)
 486     SymbolBodies.push_back(createSymbolBody(&Sym));
 487 }
 488
 489 template <class ELFT>
 490 InputSectionBase *elf::ObjectFile<ELFT>::getSection(const Elf_Sym &Sym) const {
 491   uint32_t Index = this->getSectionIndex(Sym);
 492   if (Index >= this->Sections.size())
 493     fatal(toString(this) + ": invalid section index: " + Twine(Index));
 494   InputSectionBase *S = this->Sections[Index];
 495
 496   // We found that GNU assembler 2.17.50 [FreeBSD] 2007-07-03 could
 497   // generate broken objects. STT_SECTION/STT_NOTYPE symbols can be
 498   // associated with SHT_REL[A]/SHT_SYMTAB/SHT_STRTAB sections.
 499   // In this case it is fine for section to be null here as we do not
 500   // allocate sections of these types.
 501   if (!S) {
 502     if (Index == 0 || Sym.getType() == STT_SECTION ||
 503         Sym.getType() == STT_NOTYPE)
 504       return nullptr;
 505     fatal(toString(this) + ": invalid section index: " + Twine(Index));
 506   }
 507
 508   if (S == &InputSection::Discarded)
 509     return S;
 510   return S->Repl;
 511 }
 512
 513 template <class ELFT>
 514 SymbolBody *elf::ObjectFile<ELFT>::createSymbolBody(const Elf_Sym *Sym) {
 515   int Binding = Sym->getBinding();
 516   InputSectionBase *Sec = getSection(*Sym);
 517
 518   uint8_t StOther = Sym->st_other;
 519   uint8_t Type = Sym->getType();
 520   uint64_t Value = Sym->st_value;
 521   uint64_t Size = Sym->st_size;
 522
 523   if (Binding == STB_LOCAL) {
 524     if (Sym->getType() == STT_FILE)
 525       SourceFile = check(Sym->getName(this->StringTable), toString(this));
 526
 527     if (this->StringTable.size() <= Sym->st_name)
 528       fatal(toString(this) + ": invalid symbol name offset");
 529
 530     StringRefZ Name = this->StringTable.data() + Sym->st_name;
 531     if (Sym->st_shndx == SHN_UNDEF)
 532       return make<Undefined>(Name, /*IsLocal=*/true, StOther, Type, this);
 533
 534     return make<DefinedRegular>(Name, /*IsLocal=*/true, StOther, Type, Value,
 535                                 Size, Sec, this);
 536   }
 537
 538   StringRef Name = check(Sym->getName(this->StringTable), toString(this));
 539
 540   switch (Sym->st_shndx) {
 541   case SHN_UNDEF:
 542     return elf::Symtab<ELFT>::X
 543         ->addUndefined(Name, /*IsLocal=*/false, Binding, StOther, Type,
 544                        /*CanOmitFromDynSym=*/false, this)
 545         ->body();
 546   case SHN_COMMON:
 547     if (Value == 0 || Value >= UINT32_MAX)
 548       fatal(toString(this) + ": common symbol '" + Name +
 549             "' has invalid alignment: " + Twine(Value));
 550     return elf::Symtab<ELFT>::X
 551         ->addCommon(Name, Size, Value, Binding, StOther, Type, this)
 552         ->body();
 553   }
 554
 555   switch (Binding) {
 556   default:
 557     fatal(toString(this) + ": unexpected binding: " + Twine(Binding));
 558   case STB_GLOBAL:
 559   case STB_WEAK:
 560   case STB_GNU_UNIQUE:
 561     if (Sec == &InputSection::Discarded)
 562       return elf::Symtab<ELFT>::X
 563           ->addUndefined(Name, /*IsLocal=*/false, Binding, StOther, Type,
 564                          /*CanOmitFromDynSym=*/false, this)
 565           ->body();
 566     return elf::Symtab<ELFT>::X
 567         ->addRegular(Name, StOther, Type, Value, Size, Binding, Sec, this)
 568         ->body();
 569   }
 570 }
 571
 572 template <class ELFT> void ArchiveFile::parse() {
 573   File = check(Archive::create(MB),
 574                MB.getBufferIdentifier() + ": failed to parse archive");
 575
 576   // Read the symbol table to construct Lazy objects.
 577   for (const Archive::Symbol &Sym : File->symbols()) {
 578     Symtab<ELFT>::X->addLazyArchive(this, Sym);
 579   }
 580
 581   if (File->symbols().begin() == File->symbols().end())
 582     Config->ArchiveWithoutSymbolsSeen = true;
 583 }
 584
 585 // Returns a buffer pointing to a member file containing a given symbol.
 586 std::pair<MemoryBufferRef, uint64_t>
 587 ArchiveFile::getMember(const Archive::Symbol *Sym) {
 588   Archive::Child C =
 589       check(Sym->getMember(), toString(this) +
 590                                   ": could not get the member for symbol " +
 591                                   Sym->getName());
 592
 593   if (!Seen.insert(C.getChildOffset()).second)
 594     return {MemoryBufferRef(), 0};
 595
 596   MemoryBufferRef Ret =
 597       check(C.getMemoryBufferRef(),
 598             toString(this) +
 599                 ": could not get the buffer for the member defining symbol " +
 600                 Sym->getName());
 601
 602   if (C.getParent()->isThin() && Tar)
 603     Tar->append(relativeToRoot(check(C.getFullName(), toString(this))),
 604                 Ret.getBuffer());
 605   if (C.getParent()->isThin())
 606     return {Ret, 0};
 607   return {Ret, C.getChildOffset()};
 608 }
 609
 610 template <class ELFT>
 611 SharedFile<ELFT>::SharedFile(MemoryBufferRef M)
 612     : ELFFileBase<ELFT>(Base::SharedKind, M), AsNeeded(Config->AsNeeded) {}
 613
 614 template <class ELFT>
 615 const typename ELFT::Shdr *
 616 SharedFile<ELFT>::getSection(const Elf_Sym &Sym) const {
 617   return check(
 618       this->getObj().getSection(&Sym, this->Symbols, this->SymtabSHNDX),
 619       toString(this));
 620 }
 621
 622 template <class ELFT> StringRef SharedFile<ELFT>::getSoName() const {
 623   if (SoName.empty())
 624     return this->DefaultSoName;
 625   return SoName;
 626 }
 627
 628 // Partially parse the shared object file so that we can call
 629 // getSoName on this object.
 630 template <class ELFT> void SharedFile<ELFT>::parseSoName() {
 631   const Elf_Shdr *DynamicSec = nullptr;
 632   const ELFFile<ELFT> Obj = this->getObj();
 633   ArrayRef<Elf_Shdr> Sections = check(Obj.sections(), toString(this));
 634
 635   // Search for .dynsym, .dynamic, .symtab, .gnu.version and .gnu.version_d.
 636   for (const Elf_Shdr &Sec : Sections) {
 637     switch (Sec.sh_type) {
 638     default:
 639       continue;
 640     case SHT_DYNSYM:
 641       this->initSymtab(Sections, &Sec);
 642       break;
 643     case SHT_DYNAMIC:
 644       DynamicSec = &Sec;
 645       break;
 646     case SHT_SYMTAB_SHNDX:
 647       this->SymtabSHNDX =
 648           check(Obj.getSHNDXTable(Sec, Sections), toString(this));
 649       break;
 650     case SHT_GNU_versym:
 651       this->VersymSec = &Sec;
 652       break;
 653     case SHT_GNU_verdef:
 654       this->VerdefSec = &Sec;
 655       break;
 656     }
 657   }
 658
 659   if (this->VersymSec && this->Symbols.empty())
 660     error("SHT_GNU_versym should be associated with symbol table");
 661
 662   // Search for a DT_SONAME tag to initialize this->SoName.
 663   if (!DynamicSec)
 664     return;
 665   ArrayRef<Elf_Dyn> Arr =
 666       check(Obj.template getSectionContentsAsArray<Elf_Dyn>(DynamicSec),
 667             toString(this));
 668   for (const Elf_Dyn &Dyn : Arr) {
 669     if (Dyn.d_tag == DT_SONAME) {
 670       uint64_t Val = Dyn.getVal();
 671       if (Val >= this->StringTable.size())
 672         fatal(toString(this) + ": invalid DT_SONAME entry");
 673       SoName = StringRef(this->StringTable.data() + Val);
 674       return;
 675     }
 676   }
 677 }
 678
 679 // Parse the version definitions in the object file if present. Returns a vector
 680 // whose nth element contains a pointer to the Elf_Verdef for version identifier
 681 // n. Version identifiers that are not definitions map to nullptr. The array
 682 // always has at least length 1.
 683 template <class ELFT>
 684 std::vector<const typename ELFT::Verdef *>
 685 SharedFile<ELFT>::parseVerdefs(const Elf_Versym *&Versym) {
 686   std::vector<const Elf_Verdef *> Verdefs(1);
 687   // We only need to process symbol versions for this DSO if it has both a
 688   // versym and a verdef section, which indicates that the DSO contains symbol
 689   // version definitions.
 690   if (!VersymSec || !VerdefSec)
 691     return Verdefs;
 692
 693   // The location of the first global versym entry.
 694   const char *Base = this->MB.getBuffer().data();
 695   Versym = reinterpret_cast<const Elf_Versym *>(Base + VersymSec->sh_offset) +
 696            this->FirstNonLocal;
 697
 698   // We cannot determine the largest verdef identifier without inspecting
 699   // every Elf_Verdef, but both bfd and gold assign verdef identifiers
 700   // sequentially starting from 1, so we predict that the largest identifier
 701   // will be VerdefCount.
 702   unsigned VerdefCount = VerdefSec->sh_info;
 703   Verdefs.resize(VerdefCount + 1);
 704
 705   // Build the Verdefs array by following the chain of Elf_Verdef objects
 706   // from the start of the .gnu.version_d section.
 707   const char *Verdef = Base + VerdefSec->sh_offset;
 708   for (unsigned I = 0; I != VerdefCount; ++I) {
 709     auto *CurVerdef = reinterpret_cast<const Elf_Verdef *>(Verdef);
 710     Verdef += CurVerdef->vd_next;
 711     unsigned VerdefIndex = CurVerdef->vd_ndx;
 712     if (Verdefs.size() <= VerdefIndex)
 713       Verdefs.resize(VerdefIndex + 1);
 714     Verdefs[VerdefIndex] = CurVerdef;
 715   }
 716
 717   return Verdefs;
 718 }
 719
 720 // Fully parse the shared object file. This must be called after parseSoName().
 721 template <class ELFT> void SharedFile<ELFT>::parseRest() {
 722   // Create mapping from version identifiers to Elf_Verdef entries.
 723   const Elf_Versym *Versym = nullptr;
 724   std::vector<const Elf_Verdef *> Verdefs = parseVerdefs(Versym);
 725
 726   Elf_Sym_Range Syms = this->getGlobalSymbols();
 727   for (const Elf_Sym &Sym : Syms) {
 728     unsigned VersymIndex = 0;
 729     if (Versym) {
 730       VersymIndex = Versym->vs_index;
 731       ++Versym;
 732     }
 733     bool Hidden = VersymIndex & VERSYM_HIDDEN;
 734     VersymIndex = VersymIndex & ~VERSYM_HIDDEN;
 735
 736     StringRef Name = check(Sym.getName(this->StringTable), toString(this));
 737     if (Sym.isUndefined()) {
 738       Undefs.push_back(Name);
 739       continue;
 740     }
 741
 742     // Ignore local symbols.
 743     if (Versym && VersymIndex == VER_NDX_LOCAL)
 744       continue;
 745
 746     const Elf_Verdef *V =
 747         VersymIndex == VER_NDX_GLOBAL ? nullptr : Verdefs[VersymIndex];
 748
 749     if (!Hidden)
 750       elf::Symtab<ELFT>::X->addShared(this, Name, Sym, V);
 751
 752     // Also add the symbol with the versioned name to handle undefined symbols
 753     // with explicit versions.
 754     if (V) {
 755       StringRef VerName = this->StringTable.data() + V->getAux()->vda_name;
 756       Name = Saver.save(Twine(Name) + "@" + VerName);
 757       elf::Symtab<ELFT>::X->addShared(this, Name, Sym, V);
 758     }
 759   }
 760 }
 761
 762 static ELFKind getBitcodeELFKind(const Triple &T) {
 763   if (T.isLittleEndian())
 764     return T.isArch64Bit() ? ELF64LEKind : ELF32LEKind;
 765   return T.isArch64Bit() ? ELF64BEKind : ELF32BEKind;
 766 }
 767
 768 static uint8_t getBitcodeMachineKind(StringRef Path, const Triple &T) {
 769   switch (T.getArch()) {
 770   case Triple::aarch64:
 771     return EM_AARCH64;
 772   case Triple::arm:
 773   case Triple::thumb:
 774     return EM_ARM;
 775   case Triple::mips:
 776   case Triple::mipsel:
 777   case Triple::mips64:
 778   case Triple::mips64el:
 779     return EM_MIPS;
 780   case Triple::ppc:
 781     return EM_PPC;
 782   case Triple::ppc64:
 783     return EM_PPC64;
 784   case Triple::x86:
 785     return T.isOSIAMCU() ? EM_IAMCU : EM_386;
 786   case Triple::x86_64:
 787     return EM_X86_64;
 788   default:
 789     fatal(Path + ": could not infer e_machine from bitcode target triple " +
 790           T.str());
 791   }
 792 }
 793
 794 BitcodeFile::BitcodeFile(MemoryBufferRef MB, StringRef ArchiveName,
 795                          uint64_t OffsetInArchive)
 796     : InputFile(BitcodeKind, MB) {
 797   this->ArchiveName = ArchiveName;
 798
 799   // Here we pass a new MemoryBufferRef which is identified by ArchiveName
 800   // (the fully resolved path of the archive) + member name + offset of the
 801   // member in the archive.
 802   // ThinLTO uses the MemoryBufferRef identifier to access its internal
 803   // data structures and if two archives define two members with the same name,
 804   // this causes a collision which result in only one of the objects being
 805   // taken into consideration at LTO time (which very likely causes undefined
 806   // symbols later in the link stage).
 807   MemoryBufferRef MBRef(MB.getBuffer(),
 808                         Saver.save(ArchiveName + MB.getBufferIdentifier() +
 809                                    utostr(OffsetInArchive)));
 810   Obj = check(lto::InputFile::create(MBRef), toString(this));
 811
 812   Triple T(Obj->getTargetTriple());
 813   EKind = getBitcodeELFKind(T);
 814   EMachine = getBitcodeMachineKind(MB.getBufferIdentifier(), T);
 815 }
 816
 817 static uint8_t mapVisibility(GlobalValue::VisibilityTypes GvVisibility) {
 818   switch (GvVisibility) {
 819   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 820     return STV_DEFAULT;
 821   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 822     return STV_HIDDEN;
 823   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 824     return STV_PROTECTED;
 825   }
 826   llvm_unreachable("unknown visibility");
 827 }
 828
 829 template <class ELFT>
 830 static Symbol *createBitcodeSymbol(const std::vector<bool> &KeptComdats,
 831                                    const lto::InputFile::Symbol &ObjSym,
 832                                    BitcodeFile *F) {
 833   StringRef NameRef = Saver.save(ObjSym.getName());
 834   uint32_t Binding = ObjSym.isWeak() ? STB_WEAK : STB_GLOBAL;
 835
 836   uint8_t Type = ObjSym.isTLS() ? STT_TLS : STT_NOTYPE;
 837   uint8_t Visibility = mapVisibility(ObjSym.getVisibility());
 838   bool CanOmitFromDynSym = ObjSym.canBeOmittedFromSymbolTable();
 839
 840   int C = ObjSym.getComdatIndex();
 841   if (C != -1 && !KeptComdats[C])
 842     return Symtab<ELFT>::X->addUndefined(NameRef, /*IsLocal=*/false, Binding,
 843                                          Visibility, Type, CanOmitFromDynSym,
 844                                          F);
 845
 846   if (ObjSym.isUndefined())
 847     return Symtab<ELFT>::X->addUndefined(NameRef, /*IsLocal=*/false, Binding,
 848                                          Visibility, Type, CanOmitFromDynSym,
 849                                          F);
 850
 851   if (ObjSym.isCommon())
 852     return Symtab<ELFT>::X->addCommon(NameRef, ObjSym.getCommonSize(),
 853                                       ObjSym.getCommonAlignment(), Binding,
 854                                       Visibility, STT_OBJECT, F);
 855
 856   return Symtab<ELFT>::X->addBitcode(NameRef, Binding, Visibility, Type,
 857                                      CanOmitFromDynSym, F);
 858 }
 859
 860 template <class ELFT>
 861 void BitcodeFile::parse(DenseSet<CachedHashStringRef> &ComdatGroups) {
 862   std::vector<bool> KeptComdats;
 863   for (StringRef S : Obj->getComdatTable())
 864     KeptComdats.push_back(ComdatGroups.insert(CachedHashStringRef(S)).second);
 865
 866   for (const lto::InputFile::Symbol &ObjSym : Obj->symbols())
 867     Symbols.push_back(createBitcodeSymbol<ELFT>(KeptComdats, ObjSym, this));
 868 }
 869
 870 template <template <class> class T>
 871 static InputFile *createELFFile(MemoryBufferRef MB) {
 872   unsigned char Size;
 873   unsigned char Endian;
 874   std::tie(Size, Endian) = getElfArchType(MB.getBuffer());
 875   if (Endian != ELFDATA2LSB && Endian != ELFDATA2MSB)
 876     fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": invalid data encoding");
 877
 878   size_t BufSize = MB.getBuffer().size();
 879   if ((Size == ELFCLASS32 && BufSize < sizeof(Elf32_Ehdr)) ||
 880       (Size == ELFCLASS64 && BufSize < sizeof(Elf64_Ehdr)))
 881     fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": file is too short");
 882
 883   InputFile *Obj;
 884   if (Size == ELFCLASS32 && Endian == ELFDATA2LSB)
 885     Obj = make<T<ELF32LE>>(MB);
 886   else if (Size == ELFCLASS32 && Endian == ELFDATA2MSB)
 887     Obj = make<T<ELF32BE>>(MB);
 888   else if (Size == ELFCLASS64 && Endian == ELFDATA2LSB)
 889     Obj = make<T<ELF64LE>>(MB);
 890   else if (Size == ELFCLASS64 && Endian == ELFDATA2MSB)
 891     Obj = make<T<ELF64BE>>(MB);
 892   else
 893     fatal(MB.getBufferIdentifier() + ": invalid file class");
 894
 895   if (!Config->FirstElf)
 896     Config->FirstElf = Obj;
 897   return Obj;
 898 }
 899
 900 template <class ELFT> void BinaryFile::parse() {
 901   StringRef Buf = MB.getBuffer();
 902   ArrayRef<uint8_t> Data =
 903       makeArrayRef<uint8_t>((const uint8_t *)Buf.data(), Buf.size());
 904
 905   std::string Filename = MB.getBufferIdentifier();
 906   std::transform(Filename.begin(), Filename.end(), Filename.begin(),
 907                  [](char C) { return isalnum(C) ? C : '_'; });
 908   Filename = "_binary_" + Filename;
 909   StringRef StartName = Saver.save(Twine(Filename) + "_start");
 910   StringRef EndName = Saver.save(Twine(Filename) + "_end");
 911   StringRef SizeName = Saver.save(Twine(Filename) + "_size");
 912
 913   auto *Section =
 914       make<InputSection>(SHF_ALLOC | SHF_WRITE, SHT_PROGBITS, 8, Data, ".data");
 915   Sections.push_back(Section);
 916
 917   elf::Symtab<ELFT>::X->addRegular(StartName, STV_DEFAULT, STT_OBJECT, 0, 0,
 918                                    STB_GLOBAL, Section, nullptr);
 919   elf::Symtab<ELFT>::X->addRegular(EndName, STV_DEFAULT, STT_OBJECT,
 920                                    Data.size(), 0, STB_GLOBAL, Section,
 921                                    nullptr);
 922   elf::Symtab<ELFT>::X->addRegular(SizeName, STV_DEFAULT, STT_OBJECT,
 923                                    Data.size(), 0, STB_GLOBAL, nullptr,
 924                                    nullptr);
 925 }
 926
 927 static bool isBitcode(MemoryBufferRef MB) {
 928   using namespace sys::fs;
 929   return identify_magic(MB.getBuffer()) == file_magic::bitcode;
 930 }
 931
 932 InputFile *elf::createObjectFile(MemoryBufferRef MB, StringRef ArchiveName,
 933                                  uint64_t OffsetInArchive) {
 934   InputFile *F = isBitcode(MB)
 935                      ? make<BitcodeFile>(MB, ArchiveName, OffsetInArchive)
 936                      : createELFFile<ObjectFile>(MB);
 937   F->ArchiveName = ArchiveName;
 938   return F;
 939 }
 940
 941 InputFile *elf::createSharedFile(MemoryBufferRef MB) {
 942   return createELFFile<SharedFile>(MB);
 943 }
 944
 945 MemoryBufferRef LazyObjectFile::getBuffer() {
 946   if (Seen)
 947     return MemoryBufferRef();
 948   Seen = true;
 949   return MB;
 950 }
 951
 952 template <class ELFT> void LazyObjectFile::parse() {
 953   for (StringRef Sym : getSymbols())
 954     Symtab<ELFT>::X->addLazyObject(Sym, *this);
 955 }
 956
 957 template <class ELFT> std::vector<StringRef> LazyObjectFile::getElfSymbols() {
 958   typedef typename ELFT::Shdr Elf_Shdr;
 959   typedef typename ELFT::Sym Elf_Sym;
 960   typedef typename ELFT::SymRange Elf_Sym_Range;
 961
 962   const ELFFile<ELFT> Obj(this->MB.getBuffer());
 963   ArrayRef<Elf_Shdr> Sections = check(Obj.sections(), toString(this));
 964   for (const Elf_Shdr &Sec : Sections) {
 965     if (Sec.sh_type != SHT_SYMTAB)
 966       continue;
 967
 968     Elf_Sym_Range Syms = check(Obj.symbols(&Sec), toString(this));
 969     uint32_t FirstNonLocal = Sec.sh_info;
 970     StringRef StringTable =
 971         check(Obj.getStringTableForSymtab(Sec, Sections), toString(this));
 972     std::vector<StringRef> V;
 973
 974     for (const Elf_Sym &Sym : Syms.slice(FirstNonLocal))
 975       if (Sym.st_shndx != SHN_UNDEF)
 976         V.push_back(check(Sym.getName(StringTable), toString(this)));
 977     return V;
 978   }
 979   return {};
 980 }
 981
 982 std::vector<StringRef> LazyObjectFile::getBitcodeSymbols() {
 983   std::unique_ptr<lto::InputFile> Obj =
 984       check(lto::InputFile::create(this->MB), toString(this));
 985   std::vector<StringRef> V;
 986   for (const lto::InputFile::Symbol &Sym : Obj->symbols())
 987     if (!Sym.isUndefined())
 988       V.push_back(Saver.save(Sym.getName()));
 989   return V;
 990 }
 991
 992 // Returns a vector of globally-visible defined symbol names.
 993 std::vector<StringRef> LazyObjectFile::getSymbols() {
 994   if (isBitcode(this->MB))
 995     return getBitcodeSymbols();
 996
 997   unsigned char Size;
 998   unsigned char Endian;
 999   std::tie(Size, Endian) = getElfArchType(this->MB.getBuffer());
1000   if (Size == ELFCLASS32) {
1001     if (Endian == ELFDATA2LSB)
1002       return getElfSymbols<ELF32LE>();
1003     return getElfSymbols<ELF32BE>();
1004   }
1005   if (Endian == ELFDATA2LSB)
1006     return getElfSymbols<ELF64LE>();
1007   return getElfSymbols<ELF64BE>();
1008 }
1009
1010 template void ArchiveFile::parse<ELF32LE>();
1011 template void ArchiveFile::parse<ELF32BE>();
1012 template void ArchiveFile::parse<ELF64LE>();
1013 template void ArchiveFile::parse<ELF64BE>();
1014
1015 template void BitcodeFile::parse<ELF32LE>(DenseSet<CachedHashStringRef> &);
1016 template void BitcodeFile::parse<ELF32BE>(DenseSet<CachedHashStringRef> &);
1017 template void BitcodeFile::parse<ELF64LE>(DenseSet<CachedHashStringRef> &);
1018 template void BitcodeFile::parse<ELF64BE>(DenseSet<CachedHashStringRef> &);
1019
1020 template void LazyObjectFile::parse<ELF32LE>();
1021 template void LazyObjectFile::parse<ELF32BE>();
1022 template void LazyObjectFile::parse<ELF64LE>();
1023 template void LazyObjectFile::parse<ELF64BE>();
1024
1025 template class elf::ELFFileBase<ELF32LE>;
1026 template class elf::ELFFileBase<ELF32BE>;
1027 template class elf::ELFFileBase<ELF64LE>;
1028 template class elf::ELFFileBase<ELF64BE>;
1029
1030 template class elf::ObjectFile<ELF32LE>;
1031 template class elf::ObjectFile<ELF32BE>;
1032 template class elf::ObjectFile<ELF64LE>;
1033 template class elf::ObjectFile<ELF64BE>;
1034
1035 template class elf::SharedFile<ELF32LE>;
1036 template class elf::SharedFile<ELF32BE>;
1037 template class elf::SharedFile<ELF64LE>;
1038 template class elf::SharedFile<ELF64BE>;
1039
1040 template void BinaryFile::parse<ELF32LE>();
1041 template void BinaryFile::parse<ELF32BE>();
1042 template void BinaryFile::parse<ELF64LE>();
1043 template void BinaryFile::parse<ELF64BE>();