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 "llvm/Support/Path.h"
  26 #include "llvm/Support/Threading.h"
  27 #include <mutex>
  28
  29 using namespace llvm;
  30 using namespace llvm::ELF;
  31 using namespace llvm::object;
  32 using namespace llvm::support;
  33 using namespace llvm::support::endian;
  34 using namespace llvm::sys;
  35
  36 using namespace lld;
  37 using namespace lld::elf;
  38
  39 std::vector<InputSectionBase *> elf::InputSections;
  40
  41 // Returns a string to construct an error message.
  42 std::string lld::toString(const InputSectionBase *Sec) {
  43   return (toString(Sec->File) + ":(" + Sec->Name + ")").str();
  44 }
  45
  46 template <class ELFT>
  47 static ArrayRef<uint8_t> getSectionContents(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  48                                             const typename ELFT::Shdr *Hdr) {
  49   if (!File || Hdr->sh_type == SHT_NOBITS)
  50     return makeArrayRef<uint8_t>(nullptr, Hdr->sh_size);
  51   return check(File->getObj().getSectionContents(Hdr));
  52 }
  53
  54 InputSectionBase::InputSectionBase(InputFile *File, uint64_t Flags,
  55                                    uint32_t Type, uint64_t Entsize,
  56                                    uint32_t Link, uint32_t Info,
  57                                    uint32_t Alignment, ArrayRef<uint8_t> Data,
  58                                    StringRef Name, Kind SectionKind)
  59     : SectionBase(SectionKind, Name, Flags, Entsize, Alignment, Type, Info,
  60                   Link),
  61       File(File), Data(Data), Repl(this) {
  62   Live = !Config->GcSections || !(Flags & SHF_ALLOC);
  63   Assigned = false;
  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   uint32_t V = std::max<uint64_t>(Alignment, 1);
  70   if (!isPowerOf2_64(V))
  71     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is not a power of 2");
  72   this->Alignment = V;
  73 }
  74
  75 // GNU assembler 2.24 and LLVM 4.0.0's MC (the newest release as of
  76 // March 2017) fail to infer section types for sections starting with
  77 // ".init_array." or ".fini_array.". They set SHT_PROGBITS instead of
  78 // SHF_INIT_ARRAY. As a result, the following assembler directive
  79 // creates ".init_array.100" with SHT_PROGBITS, for example.
  80 //
  81 //   .section .init_array.100, "aw"
  82 //
  83 // This function forces SHT_{INIT,FINI}_ARRAY so that we can handle
  84 // incorrect inputs as if they were correct from the beginning.
  85 static uint64_t getType(uint64_t Type, StringRef Name) {
  86   if (Type == SHT_PROGBITS && Name.startswith(".init_array."))
  87     return SHT_INIT_ARRAY;
  88   if (Type == SHT_PROGBITS && Name.startswith(".fini_array."))
  89     return SHT_FINI_ARRAY;
  90   return Type;
  91 }
  92
  93 template <class ELFT>
  94 InputSectionBase::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  95                                    const typename ELFT::Shdr *Hdr,
  96                                    StringRef Name, Kind SectionKind)
  97     : InputSectionBase(File, Hdr->sh_flags & ~SHF_INFO_LINK,
  98                        getType(Hdr->sh_type, Name), Hdr->sh_entsize,
  99                        Hdr->sh_link, Hdr->sh_info, Hdr->sh_addralign,
 100                        getSectionContents(File, Hdr), Name, SectionKind) {
 101   // We reject object files having insanely large alignments even though
 102   // they are allowed by the spec. I think 4GB is a reasonable limitation.
 103   // We might want to relax this in the future.
 104   if (Hdr->sh_addralign > UINT32_MAX)
 105     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is too large");
 106 }
 107
 108 size_t InputSectionBase::getSize() const {
 109   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection>(this))
 110     return S->getSize();
 111
 112   return Data.size();
 113 }
 114
 115 uint64_t InputSectionBase::getOffsetInFile() const {
 116   const uint8_t *FileStart = (const uint8_t *)File->MB.getBufferStart();
 117   const uint8_t *SecStart = Data.begin();
 118   return SecStart - FileStart;
 119 }
 120
 121 uint64_t SectionBase::getOffset(uint64_t Offset) const {
 122   switch (kind()) {
 123   case Output: {
 124     auto *OS = cast<OutputSection>(this);
 125     // For output sections we treat offset -1 as the end of the section.
 126     return Offset == uint64_t(-1) ? OS->Size : Offset;
 127   }
 128   case Regular:
 129     return cast<InputSection>(this)->OutSecOff + Offset;
 130   case Synthetic: {
 131     auto *IS = cast<InputSection>(this);
 132     // For synthetic sections we treat offset -1 as the end of the section.
 133     return IS->OutSecOff + (Offset == uint64_t(-1) ? IS->getSize() : Offset);
 134   }
 135   case EHFrame:
 136     // The file crtbeginT.o has relocations pointing to the start of an empty
 137     // .eh_frame that is known to be the first in the link. It does that to
 138     // identify the start of the output .eh_frame.
 139     return Offset;
 140   case Merge:
 141     const MergeInputSection *MS = cast<MergeInputSection>(this);
 142     if (MS->MergeSec)
 143       return MS->MergeSec->OutSecOff + MS->getOffset(Offset);
 144     return MS->getOffset(Offset);
 145   }
 146   llvm_unreachable("invalid section kind");
 147 }
 148
 149 OutputSection *SectionBase::getOutputSection() {
 150   if (auto *IS = dyn_cast<InputSection>(this))
 151     return IS->OutSec;
 152   if (auto *MS = dyn_cast<MergeInputSection>(this))
 153     return MS->MergeSec ? MS->MergeSec->OutSec : nullptr;
 154   if (auto *EH = dyn_cast<EhInputSection>(this))
 155     return EH->EHSec->OutSec;
 156   return cast<OutputSection>(this);
 157 }
 158
 159 // Uncompress section contents. Note that this function is called
 160 // from parallel_for_each, so it must be thread-safe.
 161 void InputSectionBase::uncompress() {
 162   Decompressor Dec = check(Decompressor::create(Name, toStringRef(Data),
 163                                                 Config->IsLE, Config->Is64));
 164
 165   size_t Size = Dec.getDecompressedSize();
 166   char *OutputBuf;
 167   {
 168     static std::mutex Mu;
 169     std::lock_guard<std::mutex> Lock(Mu);
 170     OutputBuf = BAlloc.Allocate<char>(Size);
 171   }
 172
 173   if (Error E = Dec.decompress({OutputBuf, Size}))
 174     fatal(toString(this) +
 175           ": decompress failed: " + llvm::toString(std::move(E)));
 176   this->Data = ArrayRef<uint8_t>((uint8_t *)OutputBuf, Size);
 177   this->Flags &= ~(uint64_t)SHF_COMPRESSED;
 178 }
 179
 180 uint64_t SectionBase::getOffset(const DefinedRegular &Sym) const {
 181   return getOffset(Sym.Value);
 182 }
 183
 184 InputSectionBase *InputSectionBase::getLinkOrderDep() const {
 185   if ((Flags & SHF_LINK_ORDER) && Link != 0)
 186     return File->getSections()[Link];
 187   return nullptr;
 188 }
 189
 190 // Returns a source location string. Used to construct an error message.
 191 template <class ELFT>
 192 std::string InputSectionBase::getLocation(uint64_t Offset) {
 193   // We don't have file for synthetic sections.
 194   if (getFile<ELFT>() == nullptr)
 195     return (Config->OutputFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")")
 196         .str();
 197
 198   // First check if we can get desired values from debugging information.
 199   std::string LineInfo = getFile<ELFT>()->getLineInfo(this, Offset);
 200   if (!LineInfo.empty())
 201     return LineInfo;
 202
 203   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol that contains a
 204   // source file name. If it's missing, we use an object file name.
 205   std::string SrcFile = getFile<ELFT>()->SourceFile;
 206   if (SrcFile.empty())
 207     SrcFile = toString(File);
 208
 209   // Find a function symbol that encloses a given location.
 210   for (SymbolBody *B : getFile<ELFT>()->getSymbols())
 211     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular>(B))
 212       if (D->Section == this && D->Type == STT_FUNC)
 213         if (D->Value <= Offset && Offset < D->Value + D->Size)
 214           return SrcFile + ":(function " + toString(*D) + ")";
 215
 216   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 217   return (SrcFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")").str();
 218 }
 219
 220 // Returns a source location string. This function is intended to be
 221 // used for constructing an error message. The returned message looks
 222 // like this:
 223 //
 224 //   foo.c:42 (/home/alice/possibly/very/long/path/foo.c:42)
 225 //
 226 // Returns an empty string if there's no way to get line info.
 227 template <class ELFT> std::string InputSectionBase::getSrcMsg(uint64_t Offset) {
 228   // Synthetic sections don't have input files.
 229   elf::ObjectFile<ELFT> *File = getFile<ELFT>();
 230   if (!File)
 231     return "";
 232
 233   Optional<DILineInfo> Info = File->getDILineInfo(this, Offset);
 234
 235   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol, and that is a last resort.
 236   if (!Info)
 237     return File->SourceFile;
 238
 239   std::string Path = Info->FileName;
 240   std::string Filename = path::filename(Path);
 241   std::string Lineno = ":" + std::to_string(Info->Line);
 242   if (Filename == Path)
 243     return Filename + Lineno;
 244   return Filename + Lineno + " (" + Path + Lineno + ")";
 245 }
 246
 247 // Returns a filename string along with an optional section name. This
 248 // function is intended to be used for constructing an error
 249 // message. The returned message looks like this:
 250 //
 251 //   path/to/foo.o:(function bar)
 252 //
 253 // or
 254 //
 255 //   path/to/foo.o:(function bar) in archive path/to/bar.a
 256 template <class ELFT> std::string InputSectionBase::getObjMsg(uint64_t Off) {
 257   // Synthetic sections don't have input files.
 258   elf::ObjectFile<ELFT> *File = getFile<ELFT>();
 259   std::string Filename = File ? File->getName() : "(internal)";
 260
 261   std::string Archive;
 262   if (!File->ArchiveName.empty())
 263     Archive = (" in archive " + File->ArchiveName).str();
 264
 265   // Find a symbol that encloses a given location.
 266   for (SymbolBody *B : getFile<ELFT>()->getSymbols())
 267     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular>(B))
 268       if (D->Section == this && D->Value <= Off && Off < D->Value + D->Size)
 269         return Filename + ":(" + toString(*D) + ")" + Archive;
 270
 271   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 272   return (Filename + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Off) + ")" + Archive)
 273       .str();
 274 }
 275
 276 InputSectionBase InputSectionBase::Discarded;
 277
 278 InputSection::InputSection(uint64_t Flags, uint32_t Type, uint32_t Alignment,
 279                            ArrayRef<uint8_t> Data, StringRef Name, Kind K)
 280     : InputSectionBase(nullptr, Flags, Type,
 281                        /*Entsize*/ 0, /*Link*/ 0, /*Info*/ 0, Alignment, Data,
 282                        Name, K) {}
 283
 284 template <class ELFT>
 285 InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 286                            const typename ELFT::Shdr *Header, StringRef Name)
 287     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::Regular) {}
 288
 289 bool InputSection::classof(const SectionBase *S) {
 290   return S->kind() == SectionBase::Regular ||
 291          S->kind() == SectionBase::Synthetic;
 292 }
 293
 294 bool InputSectionBase::classof(const SectionBase *S) {
 295   return S->kind() != Output;
 296 }
 297
 298 void InputSection::copyShtGroup(uint8_t *Buf) {
 299   assert(this->Type == SHT_GROUP);
 300
 301   ArrayRef<uint32_t> From = getDataAs<uint32_t>();
 302   uint32_t *To = reinterpret_cast<uint32_t *>(Buf);
 303
 304   // First entry is a flag word, we leave it unchanged.
 305   *To++ = From[0];
 306
 307   // Here we adjust indices of sections that belong to group as it
 308   // might change during linking.
 309   ArrayRef<InputSectionBase *> Sections = this->File->getSections();
 310   for (uint32_t Val : From.slice(1)) {
 311     uint32_t Index = read32(&Val, Config->Endianness);
 312     write32(To++, Sections[Index]->OutSec->SectionIndex, Config->Endianness);
 313   }
 314 }
 315
 316 InputSectionBase *InputSection::getRelocatedSection() {
 317   assert(this->Type == SHT_RELA || this->Type == SHT_REL);
 318   ArrayRef<InputSectionBase *> Sections = this->File->getSections();
 319   return Sections[this->Info];
 320 }
 321
 322 // This is used for -r and --emit-relocs. We can't use memcpy to copy
 323 // relocations because we need to update symbol table offset and section index
 324 // for each relocation. So we copy relocations one by one.
 325 template <class ELFT, class RelTy>
 326 void InputSection::copyRelocations(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 327   InputSectionBase *RelocatedSection = getRelocatedSection();
 328
 329   // Loop is slow and have complexity O(N*M), where N - amount of
 330   // relocations and M - amount of symbols in symbol table.
 331   // That happens because getSymbolIndex(...) call below performs
 332   // simple linear search.
 333   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 334     uint32_t Type = Rel.getType(Config->IsMips64EL);
 335     SymbolBody &Body = this->getFile<ELFT>()->getRelocTargetSym(Rel);
 336
 337     auto *P = reinterpret_cast<typename ELFT::Rela *>(Buf);
 338     Buf += sizeof(RelTy);
 339
 340     if (Config->IsRela)
 341       P->r_addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 342
 343     // Output section VA is zero for -r, so r_offset is an offset within the
 344     // section, but for --emit-relocs it is an virtual address.
 345     P->r_offset = RelocatedSection->OutSec->Addr +
 346                   RelocatedSection->getOffset(Rel.r_offset);
 347     P->setSymbolAndType(InX::SymTab->getSymbolIndex(&Body), Type,
 348                         Config->IsMips64EL);
 349
 350     if (Body.Type == STT_SECTION) {
 351       // We combine multiple section symbols into only one per
 352       // section. This means we have to update the addend. That is
 353       // trivial for Elf_Rela, but for Elf_Rel we have to write to the
 354       // section data. We do that by adding to the Relocation vector.
 355
 356       // .eh_frame is horribly special and can reference discarded sections. To
 357       // avoid having to parse and recreate .eh_frame, we just replace any
 358       // relocation in it pointing to discarded sections with R_*_NONE, which
 359       // hopefully creates a frame that is ignored at runtime.
 360       SectionBase *Section = cast<DefinedRegular>(Body).Section;
 361       if (Section == &InputSection::Discarded) {
 362         P->setSymbolAndType(0, 0, false);
 363         continue;
 364       }
 365
 366       if (Config->IsRela) {
 367         P->r_addend += Body.getVA() - Section->getOutputSection()->Addr;
 368       } else if (Config->Relocatable) {
 369         const uint8_t *BufLoc = RelocatedSection->Data.begin() + Rel.r_offset;
 370         RelocatedSection->Relocations.push_back(
 371             {R_ABS, Type, Rel.r_offset, Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type),
 372              &Body});
 373       }
 374     }
 375
 376   }
 377 }
 378
 379 static uint32_t getARMUndefinedRelativeWeakVA(uint32_t Type, uint32_t A,
 380                                               uint32_t P) {
 381   switch (Type) {
 382   case R_ARM_THM_JUMP11:
 383     return P + 2;
 384   case R_ARM_CALL:
 385   case R_ARM_JUMP24:
 386   case R_ARM_PC24:
 387   case R_ARM_PLT32:
 388   case R_ARM_PREL31:
 389   case R_ARM_THM_JUMP19:
 390   case R_ARM_THM_JUMP24:
 391     return P + 4;
 392   case R_ARM_THM_CALL:
 393     // We don't want an interworking BLX to ARM
 394     return P + 5;
 395   default:
 396     return A;
 397   }
 398 }
 399
 400 static uint64_t getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(uint64_t Type, uint64_t A,
 401                                                   uint64_t P) {
 402   switch (Type) {
 403   case R_AARCH64_CALL26:
 404   case R_AARCH64_CONDBR19:
 405   case R_AARCH64_JUMP26:
 406   case R_AARCH64_TSTBR14:
 407     return P + 4;
 408   default:
 409     return A;
 410   }
 411 }
 412
 413 // ARM SBREL relocations are of the form S + A - B where B is the static base
 414 // The ARM ABI defines base to be "addressing origin of the output segment
 415 // defining the symbol S". We defined the "addressing origin"/static base to be
 416 // the base of the PT_LOAD segment containing the Body.
 417 // The procedure call standard only defines a Read Write Position Independent
 418 // RWPI variant so in practice we should expect the static base to be the base
 419 // of the RW segment.
 420 static uint64_t getARMStaticBase(const SymbolBody &Body) {
 421   OutputSection *OS = Body.getOutputSection();
 422   if (!OS || !OS->FirstInPtLoad)
 423     fatal("SBREL relocation to " + Body.getName() + " without static base\n");
 424   return OS->FirstInPtLoad->Addr;
 425 }
 426
 427 static uint64_t getRelocTargetVA(uint32_t Type, int64_t A, uint64_t P,
 428                                  const SymbolBody &Body, RelExpr Expr) {
 429   switch (Expr) {
 430   case R_ABS:
 431   case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 432     return Body.getVA(A);
 433   case R_ARM_SBREL:
 434     return Body.getVA(A) - getARMStaticBase(Body);
 435   case R_GOT:
 436   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 437     return Body.getGotVA() + A;
 438   case R_GOTONLY_PC:
 439     return InX::Got->getVA() + A - P;
 440   case R_GOTONLY_PC_FROM_END:
 441     return InX::Got->getVA() + A - P + InX::Got->getSize();
 442   case R_GOTREL:
 443     return Body.getVA(A) - InX::Got->getVA();
 444   case R_GOTREL_FROM_END:
 445     return Body.getVA(A) - InX::Got->getVA() - InX::Got->getSize();
 446   case R_GOT_FROM_END:
 447   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 448     return Body.getGotOffset() + A - InX::Got->getSize();
 449   case R_GOT_OFF:
 450     return Body.getGotOffset() + A;
 451   case R_GOT_PAGE_PC:
 452   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 453     return getAArch64Page(Body.getGotVA() + A) - getAArch64Page(P);
 454   case R_GOT_PC:
 455   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 456     return Body.getGotVA() + A - P;
 457   case R_HINT:
 458   case R_NONE:
 459   case R_TLSDESC_CALL:
 460     llvm_unreachable("cannot relocate hint relocs");
 461   case R_MIPS_GOTREL:
 462     return Body.getVA(A) - InX::MipsGot->getGp();
 463   case R_MIPS_GOT_GP:
 464     return InX::MipsGot->getGp() + A;
 465   case R_MIPS_GOT_GP_PC: {
 466     // R_MIPS_LO16 expression has R_MIPS_GOT_GP_PC type iif the target
 467     // is _gp_disp symbol. In that case we should use the following
 468     // formula for calculation "AHL + GP - P + 4". For details see p. 4-19 at
 469     // ftp://www.linux-mips.org/pub/linux/mips/doc/ABI/mipsabi.pdf
 470     uint64_t V = InX::MipsGot->getGp() + A - P;
 471     if (Type == R_MIPS_LO16)
 472       V += 4;
 473     return V;
 474   }
 475   case R_MIPS_GOT_LOCAL_PAGE:
 476     // If relocation against MIPS local symbol requires GOT entry, this entry
 477     // should be initialized by 'page address'. This address is high 16-bits
 478     // of sum the symbol's value and the addend.
 479     return InX::MipsGot->getVA() + InX::MipsGot->getPageEntryOffset(Body, A) -
 480            InX::MipsGot->getGp();
 481   case R_MIPS_GOT_OFF:
 482   case R_MIPS_GOT_OFF32:
 483     // In case of MIPS if a GOT relocation has non-zero addend this addend
 484     // should be applied to the GOT entry content not to the GOT entry offset.
 485     // That is why we use separate expression type.
 486     return InX::MipsGot->getVA() + InX::MipsGot->getBodyEntryOffset(Body, A) -
 487            InX::MipsGot->getGp();
 488   case R_MIPS_TLSGD:
 489     return InX::MipsGot->getVA() + InX::MipsGot->getTlsOffset() +
 490            InX::MipsGot->getGlobalDynOffset(Body) - InX::MipsGot->getGp();
 491   case R_MIPS_TLSLD:
 492     return InX::MipsGot->getVA() + InX::MipsGot->getTlsOffset() +
 493            InX::MipsGot->getTlsIndexOff() - InX::MipsGot->getGp();
 494   case R_PAGE_PC:
 495   case R_PLT_PAGE_PC:
 496     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak())
 497       return getAArch64Page(A);
 498     return getAArch64Page(Body.getVA(A)) - getAArch64Page(P);
 499   case R_PC:
 500     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak()) {
 501       // On ARM and AArch64 a branch to an undefined weak resolves to the
 502       // next instruction, otherwise the place.
 503       if (Config->EMachine == EM_ARM)
 504         return getARMUndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 505       if (Config->EMachine == EM_AARCH64)
 506         return getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 507     }
 508     return Body.getVA(A) - P;
 509   case R_PLT:
 510     return Body.getPltVA() + A;
 511   case R_PLT_PC:
 512   case R_PPC_PLT_OPD:
 513     return Body.getPltVA() + A - P;
 514   case R_PPC_OPD: {
 515     uint64_t SymVA = Body.getVA(A);
 516     // If we have an undefined weak symbol, we might get here with a symbol
 517     // address of zero. That could overflow, but the code must be unreachable,
 518     // so don't bother doing anything at all.
 519     if (!SymVA)
 520       return 0;
 521     if (Out::Opd) {
 522       // If this is a local call, and we currently have the address of a
 523       // function-descriptor, get the underlying code address instead.
 524       uint64_t OpdStart = Out::Opd->Addr;
 525       uint64_t OpdEnd = OpdStart + Out::Opd->Size;
 526       bool InOpd = OpdStart <= SymVA && SymVA < OpdEnd;
 527       if (InOpd)
 528         SymVA = read64be(&Out::OpdBuf[SymVA - OpdStart]);
 529     }
 530     return SymVA - P;
 531   }
 532   case R_PPC_TOC:
 533     return getPPC64TocBase() + A;
 534   case R_RELAX_GOT_PC:
 535     return Body.getVA(A) - P;
 536   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 537   case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 538   case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 539   case R_TLS:
 540     // A weak undefined TLS symbol resolves to the base of the TLS
 541     // block, i.e. gets a value of zero. If we pass --gc-sections to
 542     // lld and .tbss is not referenced, it gets reclaimed and we don't
 543     // create a TLS program header. Therefore, we resolve this
 544     // statically to zero.
 545     if (Body.isTls() && (Body.isLazy() || Body.isUndefined()) &&
 546         Body.symbol()->isWeak())
 547       return 0;
 548     if (Target->TcbSize)
 549       return Body.getVA(A) + alignTo(Target->TcbSize, Out::TlsPhdr->p_align);
 550     return Body.getVA(A) - Out::TlsPhdr->p_memsz;
 551   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 552   case R_NEG_TLS:
 553     return Out::TlsPhdr->p_memsz - Body.getVA(A);
 554   case R_SIZE:
 555     return A; // Body.getSize was already folded into the addend.
 556   case R_TLSDESC:
 557     return InX::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A;
 558   case R_TLSDESC_PAGE:
 559     return getAArch64Page(InX::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A) -
 560            getAArch64Page(P);
 561   case R_TLSGD:
 562     return InX::Got->getGlobalDynOffset(Body) + A - InX::Got->getSize();
 563   case R_TLSGD_PC:
 564     return InX::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A - P;
 565   case R_TLSLD:
 566     return InX::Got->getTlsIndexOff() + A - InX::Got->getSize();
 567   case R_TLSLD_PC:
 568     return InX::Got->getTlsIndexVA() + A - P;
 569   }
 570   llvm_unreachable("Invalid expression");
 571 }
 572
 573 // This function applies relocations to sections without SHF_ALLOC bit.
 574 // Such sections are never mapped to memory at runtime. Debug sections are
 575 // an example. Relocations in non-alloc sections are much easier to
 576 // handle than in allocated sections because it will never need complex
 577 // treatement such as GOT or PLT (because at runtime no one refers them).
 578 // So, we handle relocations for non-alloc sections directly in this
 579 // function as a performance optimization.
 580 template <class ELFT, class RelTy>
 581 void InputSection::relocateNonAlloc(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 582   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 583     uint32_t Type = Rel.getType(Config->IsMips64EL);
 584     uint64_t Offset = getOffset(Rel.r_offset);
 585     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 586     int64_t Addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 587     if (!RelTy::IsRela)
 588       Addend += Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type);
 589
 590     SymbolBody &Sym = this->getFile<ELFT>()->getRelocTargetSym(Rel);
 591     RelExpr Expr = Target->getRelExpr(Type, Sym, BufLoc);
 592     if (Expr == R_NONE)
 593       continue;
 594     if (Expr != R_ABS) {
 595       error(this->getLocation<ELFT>(Offset) + ": has non-ABS reloc");
 596       return;
 597     }
 598
 599     uint64_t AddrLoc = this->OutSec->Addr + Offset;
 600     uint64_t SymVA = 0;
 601     if (!Sym.isTls() || Out::TlsPhdr)
 602       SymVA = SignExtend64<sizeof(typename ELFT::uint) * 8>(
 603           getRelocTargetVA(Type, Addend, AddrLoc, Sym, R_ABS));
 604     Target->relocateOne(BufLoc, Type, SymVA);
 605   }
 606 }
 607
 608 template <class ELFT> elf::ObjectFile<ELFT> *InputSectionBase::getFile() const {
 609   return cast_or_null<elf::ObjectFile<ELFT>>(File);
 610 }
 611
 612 template <class ELFT>
 613 void InputSectionBase::relocate(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 614   if (Flags & SHF_ALLOC)
 615     relocateAlloc(Buf, BufEnd);
 616   else
 617     relocateNonAlloc<ELFT>(Buf, BufEnd);
 618 }
 619
 620 template <class ELFT>
 621 void InputSectionBase::relocateNonAlloc(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 622   // scanReloc function in Writer.cpp constructs Relocations
 623   // vector only for SHF_ALLOC'ed sections. For other sections,
 624   // we handle relocations directly here.
 625   auto *IS = cast<InputSection>(this);
 626   assert(!(IS->Flags & SHF_ALLOC));
 627   if (IS->AreRelocsRela)
 628     IS->relocateNonAlloc<ELFT>(Buf, IS->template relas<ELFT>());
 629   else
 630     IS->relocateNonAlloc<ELFT>(Buf, IS->template rels<ELFT>());
 631 }
 632
 633 void InputSectionBase::relocateAlloc(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 634   assert(Flags & SHF_ALLOC);
 635   const unsigned Bits = Config->Wordsize * 8;
 636   for (const Relocation &Rel : Relocations) {
 637     uint64_t Offset = getOffset(Rel.Offset);
 638     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 639     uint32_t Type = Rel.Type;
 640
 641     uint64_t AddrLoc = getOutputSection()->Addr + Offset;
 642     RelExpr Expr = Rel.Expr;
 643     uint64_t TargetVA = SignExtend64(
 644         getRelocTargetVA(Type, Rel.Addend, AddrLoc, *Rel.Sym, Expr), Bits);
 645
 646     switch (Expr) {
 647     case R_RELAX_GOT_PC:
 648     case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 649       Target->relaxGot(BufLoc, TargetVA);
 650       break;
 651     case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 652       Target->relaxTlsIeToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 653       break;
 654     case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 655       Target->relaxTlsLdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 656       break;
 657     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 658     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 659       Target->relaxTlsGdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 660       break;
 661     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 662     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 663     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 664     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 665       Target->relaxTlsGdToIe(BufLoc, Type, TargetVA);
 666       break;
 667     case R_PPC_PLT_OPD:
 668       // Patch a nop (0x60000000) to a ld.
 669       if (BufLoc + 8 <= BufEnd && read32be(BufLoc + 4) == 0x60000000)
 670         write32be(BufLoc + 4, 0xe8410028); // ld %r2, 40(%r1)
 671     // fallthrough
 672     default:
 673       Target->relocateOne(BufLoc, Type, TargetVA);
 674       break;
 675     }
 676   }
 677 }
 678
 679 template <class ELFT> void InputSection::writeTo(uint8_t *Buf) {
 680   if (this->Type == SHT_NOBITS)
 681     return;
 682
 683   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection>(this)) {
 684     S->writeTo(Buf + OutSecOff);
 685     return;
 686   }
 687
 688   // If -r or --emit-relocs is given, then an InputSection
 689   // may be a relocation section.
 690   if (this->Type == SHT_RELA) {
 691     copyRelocations<ELFT>(Buf + OutSecOff,
 692                           this->template getDataAs<typename ELFT::Rela>());
 693     return;
 694   }
 695   if (this->Type == SHT_REL) {
 696     copyRelocations<ELFT>(Buf + OutSecOff,
 697                           this->template getDataAs<typename ELFT::Rel>());
 698     return;
 699   }
 700
 701   // If -r is given, linker should keep SHT_GROUP sections. We should fixup
 702   // them, see copyShtGroup().
 703   if (this->Type == SHT_GROUP) {
 704     copyShtGroup(Buf + OutSecOff);
 705     return;
 706   }
 707
 708   // Copy section contents from source object file to output file
 709   // and then apply relocations.
 710   memcpy(Buf + OutSecOff, Data.data(), Data.size());
 711   uint8_t *BufEnd = Buf + OutSecOff + Data.size();
 712   this->relocate<ELFT>(Buf, BufEnd);
 713 }
 714
 715 void InputSection::replace(InputSection *Other) {
 716   this->Alignment = std::max(this->Alignment, Other->Alignment);
 717   Other->Repl = this->Repl;
 718   Other->Live = false;
 719 }
 720
 721 template <class ELFT>
 722 EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 723                                const typename ELFT::Shdr *Header,
 724                                StringRef Name)
 725     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::EHFrame) {
 726   // Mark .eh_frame sections as live by default because there are
 727   // usually no relocations that point to .eh_frames. Otherwise,
 728   // the garbage collector would drop all .eh_frame sections.
 729   this->Live = true;
 730 }
 731
 732 bool EhInputSection::classof(const SectionBase *S) {
 733   return S->kind() == InputSectionBase::EHFrame;
 734 }
 735
 736 // Returns the index of the first relocation that points to a region between
 737 // Begin and Begin+Size.
 738 template <class IntTy, class RelTy>
 739 static unsigned getReloc(IntTy Begin, IntTy Size, const ArrayRef<RelTy> &Rels,
 740                          unsigned &RelocI) {
 741   // Start search from RelocI for fast access. That works because the
 742   // relocations are sorted in .eh_frame.
 743   for (unsigned N = Rels.size(); RelocI < N; ++RelocI) {
 744     const RelTy &Rel = Rels[RelocI];
 745     if (Rel.r_offset < Begin)
 746       continue;
 747
 748     if (Rel.r_offset < Begin + Size)
 749       return RelocI;
 750     return -1;
 751   }
 752   return -1;
 753 }
 754
 755 // .eh_frame is a sequence of CIE or FDE records.
 756 // This function splits an input section into records and returns them.
 757 template <class ELFT> void EhInputSection::split() {
 758   // Early exit if already split.
 759   if (!this->Pieces.empty())
 760     return;
 761
 762   if (this->NumRelocations) {
 763     if (this->AreRelocsRela)
 764       split<ELFT>(this->relas<ELFT>());
 765     else
 766       split<ELFT>(this->rels<ELFT>());
 767     return;
 768   }
 769   split<ELFT>(makeArrayRef<typename ELFT::Rela>(nullptr, nullptr));
 770 }
 771
 772 template <class ELFT, class RelTy>
 773 void EhInputSection::split(ArrayRef<RelTy> Rels) {
 774   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 775   unsigned RelI = 0;
 776   for (size_t Off = 0, End = Data.size(); Off != End;) {
 777     size_t Size = readEhRecordSize<ELFT>(this, Off);
 778     this->Pieces.emplace_back(Off, this, Size, getReloc(Off, Size, Rels, RelI));
 779     // The empty record is the end marker.
 780     if (Size == 4)
 781       break;
 782     Off += Size;
 783   }
 784 }
 785
 786 static size_t findNull(ArrayRef<uint8_t> A, size_t EntSize) {
 787   // Optimize the common case.
 788   StringRef S((const char *)A.data(), A.size());
 789   if (EntSize == 1)
 790     return S.find(0);
 791
 792   for (unsigned I = 0, N = S.size(); I != N; I += EntSize) {
 793     const char *B = S.begin() + I;
 794     if (std::all_of(B, B + EntSize, [](char C) { return C == 0; }))
 795       return I;
 796   }
 797   return StringRef::npos;
 798 }
 799
 800 // Split SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 801 // null-terminated strings.
 802 void MergeInputSection::splitStrings(ArrayRef<uint8_t> Data, size_t EntSize) {
 803   size_t Off = 0;
 804   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 805   while (!Data.empty()) {
 806     size_t End = findNull(Data, EntSize);
 807     if (End == StringRef::npos)
 808       fatal(toString(this) + ": string is not null terminated");
 809     size_t Size = End + EntSize;
 810     Pieces.emplace_back(Off, !IsAlloc);
 811     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(0, Size))));
 812     Data = Data.slice(Size);
 813     Off += Size;
 814   }
 815 }
 816
 817 // Split non-SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 818 // fixed size records.
 819 void MergeInputSection::splitNonStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 820                                         size_t EntSize) {
 821   size_t Size = Data.size();
 822   assert((Size % EntSize) == 0);
 823   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 824   for (unsigned I = 0, N = Size; I != N; I += EntSize) {
 825     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(I, EntSize))));
 826     Pieces.emplace_back(I, !IsAlloc);
 827   }
 828 }
 829
 830 template <class ELFT>
 831 MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 832                                      const typename ELFT::Shdr *Header,
 833                                      StringRef Name)
 834     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::Merge) {}
 835
 836 // This function is called after we obtain a complete list of input sections
 837 // that need to be linked. This is responsible to split section contents
 838 // into small chunks for further processing.
 839 //
 840 // Note that this function is called from parallel_for_each. This must be
 841 // thread-safe (i.e. no memory allocation from the pools).
 842 void MergeInputSection::splitIntoPieces() {
 843   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 844   uint64_t EntSize = this->Entsize;
 845   if (this->Flags & SHF_STRINGS)
 846     splitStrings(Data, EntSize);
 847   else
 848     splitNonStrings(Data, EntSize);
 849
 850   if (Config->GcSections && (this->Flags & SHF_ALLOC))
 851     for (uint64_t Off : LiveOffsets)
 852       this->getSectionPiece(Off)->Live = true;
 853 }
 854
 855 bool MergeInputSection::classof(const SectionBase *S) {
 856   return S->kind() == InputSectionBase::Merge;
 857 }
 858
 859 // Do binary search to get a section piece at a given input offset.
 860 SectionPiece *MergeInputSection::getSectionPiece(uint64_t Offset) {
 861   auto *This = static_cast<const MergeInputSection *>(this);
 862   return const_cast<SectionPiece *>(This->getSectionPiece(Offset));
 863 }
 864
 865 template <class It, class T, class Compare>
 866 static It fastUpperBound(It First, It Last, const T &Value, Compare Comp) {
 867   size_t Size = std::distance(First, Last);
 868   assert(Size != 0);
 869   while (Size != 1) {
 870     size_t H = Size / 2;
 871     const It MI = First + H;
 872     Size -= H;
 873     First = Comp(Value, *MI) ? First : First + H;
 874   }
 875   return Comp(Value, *First) ? First : First + 1;
 876 }
 877
 878 const SectionPiece *MergeInputSection::getSectionPiece(uint64_t Offset) const {
 879   uint64_t Size = this->Data.size();
 880   if (Offset >= Size)
 881     fatal(toString(this) + ": entry is past the end of the section");
 882
 883   // Find the element this offset points to.
 884   auto I = fastUpperBound(
 885       Pieces.begin(), Pieces.end(), Offset,
 886       [](const uint64_t &A, const SectionPiece &B) { return A < B.InputOff; });
 887   --I;
 888   return &*I;
 889 }
 890
 891 // Returns the offset in an output section for a given input offset.
 892 // Because contents of a mergeable section is not contiguous in output,
 893 // it is not just an addition to a base output offset.
 894 uint64_t MergeInputSection::getOffset(uint64_t Offset) const {
 895   // Initialize OffsetMap lazily.
 896   llvm::call_once(InitOffsetMap, [&] {
 897     OffsetMap.reserve(Pieces.size());
 898     for (const SectionPiece &Piece : Pieces)
 899       OffsetMap[Piece.InputOff] = Piece.OutputOff;
 900   });
 901
 902   // Find a string starting at a given offset.
 903   auto It = OffsetMap.find(Offset);
 904   if (It != OffsetMap.end())
 905     return It->second;
 906
 907   if (!this->Live)
 908     return 0;
 909
 910   // If Offset is not at beginning of a section piece, it is not in the map.
 911   // In that case we need to search from the original section piece vector.
 912   const SectionPiece &Piece = *this->getSectionPiece(Offset);
 913   if (!Piece.Live)
 914     return 0;
 915
 916   uint64_t Addend = Offset - Piece.InputOff;
 917   return Piece.OutputOff + Addend;
 918 }
 919
 920 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 921                                     const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 922 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 923                                     const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 924 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 925                                     const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 926 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 927                                     const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 928
 929 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF32LE>(uint64_t);
 930 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF32BE>(uint64_t);
 931 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF64LE>(uint64_t);
 932 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF64BE>(uint64_t);
 933
 934 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF32LE>(uint64_t);
 935 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF32BE>(uint64_t);
 936 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF64LE>(uint64_t);
 937 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF64BE>(uint64_t);
 938
 939 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF32LE>(uint64_t);
 940 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF32BE>(uint64_t);
 941 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF64LE>(uint64_t);
 942 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF64BE>(uint64_t);
 943
 944 template void InputSection::writeTo<ELF32LE>(uint8_t *);
 945 template void InputSection::writeTo<ELF32BE>(uint8_t *);
 946 template void InputSection::writeTo<ELF64LE>(uint8_t *);
 947 template void InputSection::writeTo<ELF64BE>(uint8_t *);
 948
 949 template elf::ObjectFile<ELF32LE> *InputSectionBase::getFile<ELF32LE>() const;
 950 template elf::ObjectFile<ELF32BE> *InputSectionBase::getFile<ELF32BE>() const;
 951 template elf::ObjectFile<ELF64LE> *InputSectionBase::getFile<ELF64LE>() const;
 952 template elf::ObjectFile<ELF64BE> *InputSectionBase::getFile<ELF64BE>() const;
 953
 954 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 955                                               const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 956 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 957                                               const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 958 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 959                                               const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 960 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 961                                               const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 962
 963 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 964                                         const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 965 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 966                                         const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 967 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 968                                         const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 969 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 970                                         const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 971
 972 template void EhInputSection::split<ELF32LE>();
 973 template void EhInputSection::split<ELF32BE>();
 974 template void EhInputSection::split<ELF64LE>();
 975 template void EhInputSection::split<ELF64BE>();