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

   1 //===- InputSection.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 "InputSection.h"
  11 #include "Config.h"
  12 #include "EhFrame.h"
  13 #include "Error.h"
  14 #include "InputFiles.h"
  15 #include "LinkerScript.h"
  16 #include "Memory.h"
  17 #include "OutputSections.h"
  18 #include "Relocations.h"
  19 #include "SyntheticSections.h"
  20 #include "Target.h"
  21 #include "Thunks.h"
  22 #include "llvm/Object/Decompressor.h"
  23 #include "llvm/Support/Compression.h"
  24 #include "llvm/Support/Endian.h"
  25 #include <mutex>
  26
  27 using namespace llvm;
  28 using namespace llvm::ELF;
  29 using namespace llvm::object;
  30 using namespace llvm::support;
  31 using namespace llvm::support::endian;
  32
  33 using namespace lld;
  34 using namespace lld::elf;
  35
  36 // Returns a string to construct an error message.
  37 template <class ELFT>
  38 std::string lld::toString(const InputSectionBase<ELFT> *Sec) {
  39   // File can be absent if section is synthetic.
  40   std::string FileName =
  41       Sec->getFile() ? Sec->getFile()->getName() : "<internal>";
  42   return (FileName + ":(" + Sec->Name + ")").str();
  43 }
  44
  45 template <class ELFT>
  46 static ArrayRef<uint8_t> getSectionContents(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  47                                             const typename ELFT::Shdr *Hdr) {
  48   if (!File || Hdr->sh_type == SHT_NOBITS)
  49     return makeArrayRef<uint8_t>(nullptr, Hdr->sh_size);
  50   return check(File->getObj().getSectionContents(Hdr));
  51 }
  52
  53 template <class ELFT>
  54 InputSectionBase<ELFT>::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  55                                          uintX_t Flags, uint32_t Type,
  56                                          uintX_t Entsize, uint32_t Link,
  57                                          uint32_t Info, uintX_t Addralign,
  58                                          ArrayRef<uint8_t> Data, StringRef Name,
  59                                          Kind SectionKind)
  60     : InputSectionData(SectionKind, Name, Data,
  61                        !Config->GcSections || !(Flags & SHF_ALLOC)),
  62       File(File), Flags(Flags), Entsize(Entsize), Type(Type), Link(Link),
  63       Info(Info), Repl(this) {
  64   NumRelocations = 0;
  65   AreRelocsRela = false;
  66
  67   // The ELF spec states that a value of 0 means the section has
  68   // no alignment constraits.
  69   uint64_t V = std::max<uint64_t>(Addralign, 1);
  70   if (!isPowerOf2_64(V))
  71     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is not a power of 2");
  72
  73   // We reject object files having insanely large alignments even though
  74   // they are allowed by the spec. I think 4GB is a reasonable limitation.
  75   // We might want to relax this in the future.
  76   if (V > UINT32_MAX)
  77     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is too large");
  78   Alignment = V;
  79
  80   // If it is not a mergeable section, overwrite the flag so that the flag
  81   // is consistent with the class. This inconsistency could occur when
  82   // string merging is disabled using -O0 flag.
  83   if (!Config->Relocatable && !isa<MergeInputSection<ELFT>>(this))
  84     this->Flags &= ~(SHF_MERGE | SHF_STRINGS);
  85 }
  86
  87 template <class ELFT>
  88 InputSectionBase<ELFT>::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  89                                          const Elf_Shdr *Hdr, StringRef Name,
  90                                          Kind SectionKind)
  91     : InputSectionBase(File, Hdr->sh_flags & ~SHF_INFO_LINK, Hdr->sh_type,
  92                        Hdr->sh_entsize, Hdr->sh_link, Hdr->sh_info,
  93                        Hdr->sh_addralign, getSectionContents(File, Hdr), Name,
  94                        SectionKind) {
  95   this->Offset = Hdr->sh_offset;
  96 }
  97
  98 template <class ELFT> size_t InputSectionBase<ELFT>::getSize() const {
  99   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection<ELFT>>(this))
 100     return S->getSize();
 101
 102   if (auto *D = dyn_cast<InputSection<ELFT>>(this))
 103     if (D->getThunksSize() > 0)
 104       return D->getThunkOff() + D->getThunksSize();
 105
 106   return Data.size();
 107 }
 108
 109 template <class ELFT>
 110 typename ELFT::uint InputSectionBase<ELFT>::getOffset(uintX_t Offset) const {
 111   switch (kind()) {
 112   case Regular:
 113     return cast<InputSection<ELFT>>(this)->OutSecOff + Offset;
 114   case Synthetic:
 115     // For synthetic sections we treat offset -1 as the end of the section.
 116     // The same approach is used for synthetic symbols (DefinedSynthetic).
 117     return cast<InputSection<ELFT>>(this)->OutSecOff +
 118            (Offset == uintX_t(-1) ? getSize() : Offset);
 119   case EHFrame:
 120     // The file crtbeginT.o has relocations pointing to the start of an empty
 121     // .eh_frame that is known to be the first in the link. It does that to
 122     // identify the start of the output .eh_frame.
 123     return Offset;
 124   case Merge:
 125     return cast<MergeInputSection<ELFT>>(this)->getOffset(Offset);
 126   }
 127   llvm_unreachable("invalid section kind");
 128 }
 129
 130 // Uncompress section contents. Note that this function is called
 131 // from parallel_for_each, so it must be thread-safe.
 132 template <class ELFT> void InputSectionBase<ELFT>::uncompress() {
 133   Decompressor Decompressor = check(Decompressor::create(
 134       Name, toStringRef(Data), ELFT::TargetEndianness == llvm::support::little,
 135       ELFT::Is64Bits));
 136
 137   size_t Size = Decompressor.getDecompressedSize();
 138   char *OutputBuf;
 139   {
 140     static std::mutex Mu;
 141     std::lock_guard<std::mutex> Lock(Mu);
 142     OutputBuf = BAlloc.Allocate<char>(Size);
 143   }
 144
 145   if (Error E = Decompressor.decompress({OutputBuf, Size}))
 146     fatal(E, toString(this));
 147   Data = ArrayRef<uint8_t>((uint8_t *)OutputBuf, Size);
 148 }
 149
 150 template <class ELFT>
 151 typename ELFT::uint
 152 InputSectionBase<ELFT>::getOffset(const DefinedRegular<ELFT> &Sym) const {
 153   return getOffset(Sym.Value);
 154 }
 155
 156 template <class ELFT>
 157 InputSectionBase<ELFT> *InputSectionBase<ELFT>::getLinkOrderDep() const {
 158   if ((Flags & SHF_LINK_ORDER) && Link != 0)
 159     return getFile()->getSections()[Link];
 160   return nullptr;
 161 }
 162
 163 // Returns a source location string. Used to construct an error message.
 164 template <class ELFT>
 165 std::string InputSectionBase<ELFT>::getLocation(typename ELFT::uint Offset) {
 166   // First check if we can get desired values from debugging information.
 167   std::string LineInfo = File->getLineInfo(this, Offset);
 168   if (!LineInfo.empty())
 169     return LineInfo;
 170
 171   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol that contains a
 172   // source file name. If it's missing, we use an object file name.
 173   std::string SrcFile = File->SourceFile;
 174   if (SrcFile.empty())
 175     SrcFile = toString(File);
 176
 177   // Find a function symbol that encloses a given location.
 178   for (SymbolBody *B : File->getSymbols())
 179     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular<ELFT>>(B))
 180       if (D->Section == this && D->Type == STT_FUNC)
 181         if (D->Value <= Offset && Offset < D->Value + D->Size)
 182           return SrcFile + ":(function " + toString(*D) + ")";
 183
 184   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 185   return (SrcFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")").str();
 186 }
 187
 188 template <class ELFT>
 189 InputSection<ELFT>::InputSection() : InputSectionBase<ELFT>() {}
 190
 191 template <class ELFT>
 192 InputSection<ELFT>::InputSection(uintX_t Flags, uint32_t Type,
 193                                  uintX_t Addralign, ArrayRef<uint8_t> Data,
 194                                  StringRef Name, Kind K)
 195     : InputSectionBase<ELFT>(nullptr, Flags, Type,
 196                              /*Entsize*/ 0, /*Link*/ 0, /*Info*/ 0, Addralign,
 197                              Data, Name, K) {}
 198
 199 template <class ELFT>
 200 InputSection<ELFT>::InputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 201                                  const Elf_Shdr *Header, StringRef Name)
 202     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, Base::Regular) {}
 203
 204 template <class ELFT>
 205 bool InputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 206   return S->kind() == Base::Regular || S->kind() == Base::Synthetic;
 207 }
 208
 209 template <class ELFT>
 210 InputSectionBase<ELFT> *InputSection<ELFT>::getRelocatedSection() {
 211   assert(this->Type == SHT_RELA || this->Type == SHT_REL);
 212   ArrayRef<InputSectionBase<ELFT> *> Sections = this->File->getSections();
 213   return Sections[this->Info];
 214 }
 215
 216 template <class ELFT> void InputSection<ELFT>::addThunk(const Thunk<ELFT> *T) {
 217   Thunks.push_back(T);
 218 }
 219
 220 template <class ELFT> uint64_t InputSection<ELFT>::getThunkOff() const {
 221   return this->Data.size();
 222 }
 223
 224 template <class ELFT> uint64_t InputSection<ELFT>::getThunksSize() const {
 225   uint64_t Total = 0;
 226   for (const Thunk<ELFT> *T : Thunks)
 227     Total += T->size();
 228   return Total;
 229 }
 230
 231 // This is used for -r. We can't use memcpy to copy relocations because we need
 232 // to update symbol table offset and section index for each relocation. So we
 233 // copy relocations one by one.
 234 template <class ELFT>
 235 template <class RelTy>
 236 void InputSection<ELFT>::copyRelocations(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 237   InputSectionBase<ELFT> *RelocatedSection = getRelocatedSection();
 238
 239   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 240     uint32_t Type = Rel.getType(Config->Mips64EL);
 241     SymbolBody &Body = this->File->getRelocTargetSym(Rel);
 242
 243     Elf_Rela *P = reinterpret_cast<Elf_Rela *>(Buf);
 244     Buf += sizeof(RelTy);
 245
 246     if (Config->Rela)
 247       P->r_addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 248     P->r_offset = RelocatedSection->getOffset(Rel.r_offset);
 249     P->setSymbolAndType(Body.DynsymIndex, Type, Config->Mips64EL);
 250   }
 251 }
 252
 253 static uint32_t getARMUndefinedRelativeWeakVA(uint32_t Type, uint32_t A,
 254                                               uint32_t P) {
 255   switch (Type) {
 256   case R_ARM_THM_JUMP11:
 257     return P + 2;
 258   case R_ARM_CALL:
 259   case R_ARM_JUMP24:
 260   case R_ARM_PC24:
 261   case R_ARM_PLT32:
 262   case R_ARM_PREL31:
 263   case R_ARM_THM_JUMP19:
 264   case R_ARM_THM_JUMP24:
 265     return P + 4;
 266   case R_ARM_THM_CALL:
 267     // We don't want an interworking BLX to ARM
 268     return P + 5;
 269   default:
 270     return A;
 271   }
 272 }
 273
 274 static uint64_t getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(uint64_t Type, uint64_t A,
 275                                                   uint64_t P) {
 276   switch (Type) {
 277   case R_AARCH64_CALL26:
 278   case R_AARCH64_CONDBR19:
 279   case R_AARCH64_JUMP26:
 280   case R_AARCH64_TSTBR14:
 281     return P + 4;
 282   default:
 283     return A;
 284   }
 285 }
 286
 287 template <class ELFT>
 288 static typename ELFT::uint
 289 getRelocTargetVA(uint32_t Type, typename ELFT::uint A, typename ELFT::uint P,
 290                  const SymbolBody &Body, RelExpr Expr) {
 291   switch (Expr) {
 292   case R_HINT:
 293   case R_TLSDESC_CALL:
 294     llvm_unreachable("cannot relocate hint relocs");
 295   case R_TLSLD:
 296     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexOff() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 297   case R_TLSLD_PC:
 298     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexVA() + A - P;
 299   case R_THUNK_ABS:
 300     return Body.getThunkVA<ELFT>() + A;
 301   case R_THUNK_PC:
 302   case R_THUNK_PLT_PC:
 303     return Body.getThunkVA<ELFT>() + A - P;
 304   case R_PPC_TOC:
 305     return getPPC64TocBase() + A;
 306   case R_TLSGD:
 307     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynOffset(Body) + A -
 308            In<ELFT>::Got->getSize();
 309   case R_TLSGD_PC:
 310     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A - P;
 311   case R_TLSDESC:
 312     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A;
 313   case R_TLSDESC_PAGE:
 314     return getAArch64Page(In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A) -
 315            getAArch64Page(P);
 316   case R_PLT:
 317     return Body.getPltVA<ELFT>() + A;
 318   case R_PLT_PC:
 319   case R_PPC_PLT_OPD:
 320     return Body.getPltVA<ELFT>() + A - P;
 321   case R_SIZE:
 322     return Body.getSize<ELFT>() + A;
 323   case R_GOTREL:
 324     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::Got->getVA();
 325   case R_GOTREL_FROM_END:
 326     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::Got->getVA() -
 327            In<ELFT>::Got->getSize();
 328   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 329   case R_GOT_FROM_END:
 330     return Body.getGotOffset<ELFT>() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 331   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 332   case R_GOT:
 333     return Body.getGotVA<ELFT>() + A;
 334   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 335   case R_GOT_PAGE_PC:
 336     return getAArch64Page(Body.getGotVA<ELFT>() + A) - getAArch64Page(P);
 337   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 338   case R_GOT_PC:
 339     return Body.getGotVA<ELFT>() + A - P;
 340   case R_GOTONLY_PC:
 341     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P;
 342   case R_GOTONLY_PC_FROM_END:
 343     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P + In<ELFT>::Got->getSize();
 344   case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 345   case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 346   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 347   case R_TLS:
 348     // A weak undefined TLS symbol resolves to the base of the TLS
 349     // block, i.e. gets a value of zero. If we pass --gc-sections to
 350     // lld and .tbss is not referenced, it gets reclaimed and we don't
 351     // create a TLS program header. Therefore, we resolve this
 352     // statically to zero.
 353     if (Body.isTls() && (Body.isLazy() || Body.isUndefined()) &&
 354         Body.symbol()->isWeak())
 355       return 0;
 356     if (Target->TcbSize)
 357       return Body.getVA<ELFT>(A) +
 358              alignTo(Target->TcbSize, Out<ELFT>::TlsPhdr->p_align);
 359     return Body.getVA<ELFT>(A) - Out<ELFT>::TlsPhdr->p_memsz;
 360   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 361   case R_NEG_TLS:
 362     return Out<ELF32LE>::TlsPhdr->p_memsz - Body.getVA<ELFT>(A);
 363   case R_ABS:
 364   case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 365     return Body.getVA<ELFT>(A);
 366   case R_GOT_OFF:
 367     return Body.getGotOffset<ELFT>() + A;
 368   case R_MIPS_GOT_LOCAL_PAGE:
 369     // If relocation against MIPS local symbol requires GOT entry, this entry
 370     // should be initialized by 'page address'. This address is high 16-bits
 371     // of sum the symbol's value and the addend.
 372     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 373            In<ELFT>::MipsGot->getPageEntryOffset(Body, A) -
 374            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 375   case R_MIPS_GOT_OFF:
 376   case R_MIPS_GOT_OFF32:
 377     // In case of MIPS if a GOT relocation has non-zero addend this addend
 378     // should be applied to the GOT entry content not to the GOT entry offset.
 379     // That is why we use separate expression type.
 380     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 381            In<ELFT>::MipsGot->getBodyEntryOffset(Body, A) -
 382            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 383   case R_MIPS_GOTREL:
 384     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 385   case R_MIPS_TLSGD:
 386     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 387            In<ELFT>::MipsGot->getGlobalDynOffset(Body) -
 388            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 389   case R_MIPS_TLSLD:
 390     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 391            In<ELFT>::MipsGot->getTlsIndexOff() - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 392   case R_PPC_OPD: {
 393     uint64_t SymVA = Body.getVA<ELFT>(A);
 394     // If we have an undefined weak symbol, we might get here with a symbol
 395     // address of zero. That could overflow, but the code must be unreachable,
 396     // so don't bother doing anything at all.
 397     if (!SymVA)
 398       return 0;
 399     if (Out<ELF64BE>::Opd) {
 400       // If this is a local call, and we currently have the address of a
 401       // function-descriptor, get the underlying code address instead.
 402       uint64_t OpdStart = Out<ELF64BE>::Opd->Addr;
 403       uint64_t OpdEnd = OpdStart + Out<ELF64BE>::Opd->Size;
 404       bool InOpd = OpdStart <= SymVA && SymVA < OpdEnd;
 405       if (InOpd)
 406         SymVA = read64be(&Out<ELF64BE>::OpdBuf[SymVA - OpdStart]);
 407     }
 408     return SymVA - P;
 409   }
 410   case R_PC:
 411     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak()) {
 412       // On ARM and AArch64 a branch to an undefined weak resolves to the
 413       // next instruction, otherwise the place.
 414       if (Config->EMachine == EM_ARM)
 415         return getARMUndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 416       if (Config->EMachine == EM_AARCH64)
 417         return getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 418     }
 419   case R_RELAX_GOT_PC:
 420     return Body.getVA<ELFT>(A) - P;
 421   case R_PLT_PAGE_PC:
 422   case R_PAGE_PC:
 423     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak())
 424       return getAArch64Page(A);
 425     return getAArch64Page(Body.getVA<ELFT>(A)) - getAArch64Page(P);
 426   }
 427   llvm_unreachable("Invalid expression");
 428 }
 429
 430 // This function applies relocations to sections without SHF_ALLOC bit.
 431 // Such sections are never mapped to memory at runtime. Debug sections are
 432 // an example. Relocations in non-alloc sections are much easier to
 433 // handle than in allocated sections because it will never need complex
 434 // treatement such as GOT or PLT (because at runtime no one refers them).
 435 // So, we handle relocations for non-alloc sections directly in this
 436 // function as a performance optimization.
 437 template <class ELFT>
 438 template <class RelTy>
 439 void InputSection<ELFT>::relocateNonAlloc(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 440   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 441     uint32_t Type = Rel.getType(Config->Mips64EL);
 442     uintX_t Offset = this->getOffset(Rel.r_offset);
 443     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 444     uintX_t Addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 445     if (!RelTy::IsRela)
 446       Addend += Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type);
 447
 448     SymbolBody &Sym = this->File->getRelocTargetSym(Rel);
 449     if (Target->getRelExpr(Type, Sym) != R_ABS) {
 450       error(this->getLocation(Offset) + ": has non-ABS reloc");
 451       return;
 452     }
 453
 454     uintX_t AddrLoc = this->OutSec->Addr + Offset;
 455     uint64_t SymVA = 0;
 456     if (!Sym.isTls() || Out<ELFT>::TlsPhdr)
 457       SymVA = SignExtend64<sizeof(uintX_t) * 8>(
 458           getRelocTargetVA<ELFT>(Type, Addend, AddrLoc, Sym, R_ABS));
 459     Target->relocateOne(BufLoc, Type, SymVA);
 460   }
 461 }
 462
 463 template <class ELFT>
 464 void InputSectionBase<ELFT>::relocate(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 465   // scanReloc function in Writer.cpp constructs Relocations
 466   // vector only for SHF_ALLOC'ed sections. For other sections,
 467   // we handle relocations directly here.
 468   auto *IS = dyn_cast<InputSection<ELFT>>(this);
 469   if (IS && !(IS->Flags & SHF_ALLOC)) {
 470     if (IS->AreRelocsRela)
 471       IS->relocateNonAlloc(Buf, IS->relas());
 472     else
 473       IS->relocateNonAlloc(Buf, IS->rels());
 474     return;
 475   }
 476
 477   const unsigned Bits = sizeof(uintX_t) * 8;
 478   for (const Relocation &Rel : Relocations) {
 479     uintX_t Offset = getOffset(Rel.Offset);
 480     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 481     uint32_t Type = Rel.Type;
 482     uintX_t A = Rel.Addend;
 483
 484     uintX_t AddrLoc = OutSec->Addr + Offset;
 485     RelExpr Expr = Rel.Expr;
 486     uint64_t TargetVA = SignExtend64<Bits>(
 487         getRelocTargetVA<ELFT>(Type, A, AddrLoc, *Rel.Sym, Expr));
 488
 489     switch (Expr) {
 490     case R_RELAX_GOT_PC:
 491     case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 492       Target->relaxGot(BufLoc, TargetVA);
 493       break;
 494     case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 495       Target->relaxTlsIeToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 496       break;
 497     case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 498       Target->relaxTlsLdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 499       break;
 500     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 501     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 502       Target->relaxTlsGdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 503       break;
 504     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 505     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 506     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 507     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 508       Target->relaxTlsGdToIe(BufLoc, Type, TargetVA);
 509       break;
 510     case R_PPC_PLT_OPD:
 511       // Patch a nop (0x60000000) to a ld.
 512       if (BufLoc + 8 <= BufEnd && read32be(BufLoc + 4) == 0x60000000)
 513         write32be(BufLoc + 4, 0xe8410028); // ld %r2, 40(%r1)
 514     // fallthrough
 515     default:
 516       Target->relocateOne(BufLoc, Type, TargetVA);
 517       break;
 518     }
 519   }
 520 }
 521
 522 template <class ELFT> void InputSection<ELFT>::writeTo(uint8_t *Buf) {
 523   if (this->Type == SHT_NOBITS)
 524     return;
 525
 526   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection<ELFT>>(this)) {
 527     S->writeTo(Buf + OutSecOff);
 528     return;
 529   }
 530
 531   // If -r is given, then an InputSection may be a relocation section.
 532   if (this->Type == SHT_RELA) {
 533     copyRelocations(Buf + OutSecOff, this->template getDataAs<Elf_Rela>());
 534     return;
 535   }
 536   if (this->Type == SHT_REL) {
 537     copyRelocations(Buf + OutSecOff, this->template getDataAs<Elf_Rel>());
 538     return;
 539   }
 540
 541   // Copy section contents from source object file to output file.
 542   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 543   memcpy(Buf + OutSecOff, Data.data(), Data.size());
 544
 545   // Iterate over all relocation sections that apply to this section.
 546   uint8_t *BufEnd = Buf + OutSecOff + Data.size();
 547   this->relocate(Buf, BufEnd);
 548
 549   // The section might have a data/code generated by the linker and need
 550   // to be written after the section. Usually these are thunks - small piece
 551   // of code used to jump between "incompatible" functions like PIC and non-PIC
 552   // or if the jump target too far and its address does not fit to the short
 553   // jump istruction.
 554   if (!Thunks.empty()) {
 555     Buf += OutSecOff + getThunkOff();
 556     for (const Thunk<ELFT> *T : Thunks) {
 557       T->writeTo(Buf);
 558       Buf += T->size();
 559     }
 560   }
 561 }
 562
 563 template <class ELFT>
 564 void InputSection<ELFT>::replace(InputSection<ELFT> *Other) {
 565   this->Alignment = std::max(this->Alignment, Other->Alignment);
 566   Other->Repl = this->Repl;
 567   Other->Live = false;
 568 }
 569
 570 template <class ELFT>
 571 EhInputSection<ELFT>::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 572                                      const Elf_Shdr *Header, StringRef Name)
 573     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, InputSectionBase<ELFT>::EHFrame) {
 574   // Mark .eh_frame sections as live by default because there are
 575   // usually no relocations that point to .eh_frames. Otherwise,
 576   // the garbage collector would drop all .eh_frame sections.
 577   this->Live = true;
 578 }
 579
 580 template <class ELFT>
 581 bool EhInputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 582   return S->kind() == InputSectionBase<ELFT>::EHFrame;
 583 }
 584
 585 // Returns the index of the first relocation that points to a region between
 586 // Begin and Begin+Size.
 587 template <class IntTy, class RelTy>
 588 static unsigned getReloc(IntTy Begin, IntTy Size, const ArrayRef<RelTy> &Rels,
 589                          unsigned &RelocI) {
 590   // Start search from RelocI for fast access. That works because the
 591   // relocations are sorted in .eh_frame.
 592   for (unsigned N = Rels.size(); RelocI < N; ++RelocI) {
 593     const RelTy &Rel = Rels[RelocI];
 594     if (Rel.r_offset < Begin)
 595       continue;
 596
 597     if (Rel.r_offset < Begin + Size)
 598       return RelocI;
 599     return -1;
 600   }
 601   return -1;
 602 }
 603
 604 // .eh_frame is a sequence of CIE or FDE records.
 605 // This function splits an input section into records and returns them.
 606 template <class ELFT> void EhInputSection<ELFT>::split() {
 607   // Early exit if already split.
 608   if (!this->Pieces.empty())
 609     return;
 610
 611   if (this->NumRelocations) {
 612     if (this->AreRelocsRela)
 613       split(this->relas());
 614     else
 615       split(this->rels());
 616     return;
 617   }
 618   split(makeArrayRef<typename ELFT::Rela>(nullptr, nullptr));
 619 }
 620
 621 template <class ELFT>
 622 template <class RelTy>
 623 void EhInputSection<ELFT>::split(ArrayRef<RelTy> Rels) {
 624   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 625   unsigned RelI = 0;
 626   for (size_t Off = 0, End = Data.size(); Off != End;) {
 627     size_t Size = readEhRecordSize<ELFT>(this, Off);
 628     this->Pieces.emplace_back(Off, this, Size, getReloc(Off, Size, Rels, RelI));
 629     // The empty record is the end marker.
 630     if (Size == 4)
 631       break;
 632     Off += Size;
 633   }
 634 }
 635
 636 static size_t findNull(ArrayRef<uint8_t> A, size_t EntSize) {
 637   // Optimize the common case.
 638   StringRef S((const char *)A.data(), A.size());
 639   if (EntSize == 1)
 640     return S.find(0);
 641
 642   for (unsigned I = 0, N = S.size(); I != N; I += EntSize) {
 643     const char *B = S.begin() + I;
 644     if (std::all_of(B, B + EntSize, [](char C) { return C == 0; }))
 645       return I;
 646   }
 647   return StringRef::npos;
 648 }
 649
 650 // Split SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 651 // null-terminated strings.
 652 template <class ELFT>
 653 void MergeInputSection<ELFT>::splitStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 654                                            size_t EntSize) {
 655   size_t Off = 0;
 656   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 657   while (!Data.empty()) {
 658     size_t End = findNull(Data, EntSize);
 659     if (End == StringRef::npos)
 660       fatal(toString(this) + ": string is not null terminated");
 661     size_t Size = End + EntSize;
 662     Pieces.emplace_back(Off, !IsAlloc);
 663     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(0, Size))));
 664     Data = Data.slice(Size);
 665     Off += Size;
 666   }
 667 }
 668
 669 // Split non-SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 670 // fixed size records.
 671 template <class ELFT>
 672 void MergeInputSection<ELFT>::splitNonStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 673                                               size_t EntSize) {
 674   size_t Size = Data.size();
 675   assert((Size % EntSize) == 0);
 676   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 677   for (unsigned I = 0, N = Size; I != N; I += EntSize) {
 678     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(I, EntSize))));
 679     Pieces.emplace_back(I, !IsAlloc);
 680   }
 681 }
 682
 683 template <class ELFT>
 684 MergeInputSection<ELFT>::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 685                                            const Elf_Shdr *Header,
 686                                            StringRef Name)
 687     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, InputSectionBase<ELFT>::Merge) {}
 688
 689 // This function is called after we obtain a complete list of input sections
 690 // that need to be linked. This is responsible to split section contents
 691 // into small chunks for further processing.
 692 //
 693 // Note that this function is called from parallel_for_each. This must be
 694 // thread-safe (i.e. no memory allocation from the pools).
 695 template <class ELFT> void MergeInputSection<ELFT>::splitIntoPieces() {
 696   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 697   uintX_t EntSize = this->Entsize;
 698   if (this->Flags & SHF_STRINGS)
 699     splitStrings(Data, EntSize);
 700   else
 701     splitNonStrings(Data, EntSize);
 702
 703   if (Config->GcSections && (this->Flags & SHF_ALLOC))
 704     for (uintX_t Off : LiveOffsets)
 705       this->getSectionPiece(Off)->Live = true;
 706 }
 707
 708 template <class ELFT>
 709 bool MergeInputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 710   return S->kind() == InputSectionBase<ELFT>::Merge;
 711 }
 712
 713 // Do binary search to get a section piece at a given input offset.
 714 template <class ELFT>
 715 SectionPiece *MergeInputSection<ELFT>::getSectionPiece(uintX_t Offset) {
 716   auto *This = static_cast<const MergeInputSection<ELFT> *>(this);
 717   return const_cast<SectionPiece *>(This->getSectionPiece(Offset));
 718 }
 719
 720 template <class It, class T, class Compare>
 721 static It fastUpperBound(It First, It Last, const T &Value, Compare Comp) {
 722   size_t Size = std::distance(First, Last);
 723   assert(Size != 0);
 724   while (Size != 1) {
 725     size_t H = Size / 2;
 726     const It MI = First + H;
 727     Size -= H;
 728     First = Comp(Value, *MI) ? First : First + H;
 729   }
 730   return Comp(Value, *First) ? First : First + 1;
 731 }
 732
 733 template <class ELFT>
 734 const SectionPiece *
 735 MergeInputSection<ELFT>::getSectionPiece(uintX_t Offset) const {
 736   uintX_t Size = this->Data.size();
 737   if (Offset >= Size)
 738     fatal(toString(this) + ": entry is past the end of the section");
 739
 740   // Find the element this offset points to.
 741   auto I = fastUpperBound(
 742       Pieces.begin(), Pieces.end(), Offset,
 743       [](const uintX_t &A, const SectionPiece &B) { return A < B.InputOff; });
 744   --I;
 745   return &*I;
 746 }
 747
 748 // Returns the offset in an output section for a given input offset.
 749 // Because contents of a mergeable section is not contiguous in output,
 750 // it is not just an addition to a base output offset.
 751 template <class ELFT>
 752 typename ELFT::uint MergeInputSection<ELFT>::getOffset(uintX_t Offset) const {
 753   // Initialize OffsetMap lazily.
 754   std::call_once(InitOffsetMap, [&] {
 755     OffsetMap.reserve(Pieces.size());
 756     for (const SectionPiece &Piece : Pieces)
 757       OffsetMap[Piece.InputOff] = Piece.OutputOff;
 758   });
 759
 760   // Find a string starting at a given offset.
 761   auto It = OffsetMap.find(Offset);
 762   if (It != OffsetMap.end())
 763     return It->second;
 764
 765   if (!this->Live)
 766     return 0;
 767
 768   // If Offset is not at beginning of a section piece, it is not in the map.
 769   // In that case we need to search from the original section piece vector.
 770   const SectionPiece &Piece = *this->getSectionPiece(Offset);
 771   if (!Piece.Live)
 772     return 0;
 773
 774   uintX_t Addend = Offset - Piece.InputOff;
 775   return Piece.OutputOff + Addend;
 776 }
 777
 778 template class elf::InputSectionBase<ELF32LE>;
 779 template class elf::InputSectionBase<ELF32BE>;
 780 template class elf::InputSectionBase<ELF64LE>;
 781 template class elf::InputSectionBase<ELF64BE>;
 782
 783 template class elf::InputSection<ELF32LE>;
 784 template class elf::InputSection<ELF32BE>;
 785 template class elf::InputSection<ELF64LE>;
 786 template class elf::InputSection<ELF64BE>;
 787
 788 template class elf::EhInputSection<ELF32LE>;
 789 template class elf::EhInputSection<ELF32BE>;
 790 template class elf::EhInputSection<ELF64LE>;
 791 template class elf::EhInputSection<ELF64BE>;
 792
 793 template class elf::MergeInputSection<ELF32LE>;
 794 template class elf::MergeInputSection<ELF32BE>;
 795 template class elf::MergeInputSection<ELF64LE>;
 796 template class elf::MergeInputSection<ELF64BE>;
 797
 798 template std::string lld::toString(const InputSectionBase<ELF32LE> *);
 799 template std::string lld::toString(const InputSectionBase<ELF32BE> *);
 800 template std::string lld::toString(const InputSectionBase<ELF64LE> *);
 801 template std::string lld::toString(const InputSectionBase<ELF64BE> *);