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/Support/Compression.h"
  23 #include "llvm/Support/Endian.h"
  24 #include <mutex>
  25
  26 using namespace llvm;
  27 using namespace llvm::ELF;
  28 using namespace llvm::object;
  29 using namespace llvm::support;
  30 using namespace llvm::support::endian;
  31
  32 using namespace lld;
  33 using namespace lld::elf;
  34
  35 // Returns a string to construct an error message.
  36 template <class ELFT>
  37 std::string elf::toString(const InputSectionBase<ELFT> *Sec) {
  38   return (Sec->getFile()->getName() + ":(" + Sec->Name + ")").str();
  39 }
  40
  41 template <class ELFT>
  42 static ArrayRef<uint8_t> getSectionContents(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  43                                             const typename ELFT::Shdr *Hdr) {
  44   if (!File || Hdr->sh_type == SHT_NOBITS)
  45     return makeArrayRef<uint8_t>(nullptr, Hdr->sh_size);
  46   return check(File->getObj().getSectionContents(Hdr));
  47 }
  48
  49 template <class ELFT>
  50 InputSectionBase<ELFT>::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  51                                          uintX_t Flags, uint32_t Type,
  52                                          uintX_t Entsize, uint32_t Link,
  53                                          uint32_t Info, uintX_t Addralign,
  54                                          ArrayRef<uint8_t> Data, StringRef Name,
  55                                          Kind SectionKind)
  56     : InputSectionData(SectionKind, Name, Data,
  57                        !Config->GcSections || !(Flags & SHF_ALLOC)),
  58       File(File), Flags(Flags), Entsize(Entsize), Type(Type), Link(Link),
  59       Info(Info), Repl(this) {
  60   NumRelocations = 0;
  61   AreRelocsRela = false;
  62
  63   // The ELF spec states that a value of 0 means the section has
  64   // no alignment constraits.
  65   uint64_t V = std::max<uint64_t>(Addralign, 1);
  66   if (!isPowerOf2_64(V))
  67     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is not a power of 2");
  68
  69   // We reject object files having insanely large alignments even though
  70   // they are allowed by the spec. I think 4GB is a reasonable limitation.
  71   // We might want to relax this in the future.
  72   if (V > UINT32_MAX)
  73     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is too large");
  74   Alignment = V;
  75
  76   // If it is not a mergeable section, overwrite the flag so that the flag
  77   // is consistent with the class. This inconsistency could occur when
  78   // string merging is disabled using -O0 flag.
  79   if (!Config->Relocatable && !isa<MergeInputSection<ELFT>>(this))
  80     this->Flags &= ~(SHF_MERGE | SHF_STRINGS);
  81 }
  82
  83 template <class ELFT>
  84 InputSectionBase<ELFT>::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  85                                          const Elf_Shdr *Hdr, StringRef Name,
  86                                          Kind SectionKind)
  87     : InputSectionBase(File, Hdr->sh_flags & ~SHF_INFO_LINK, Hdr->sh_type,
  88                        Hdr->sh_entsize, Hdr->sh_link, Hdr->sh_info,
  89                        Hdr->sh_addralign, getSectionContents(File, Hdr), Name,
  90                        SectionKind) {
  91   this->Offset = Hdr->sh_offset;
  92 }
  93
  94 template <class ELFT> size_t InputSectionBase<ELFT>::getSize() const {
  95   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection<ELFT>>(this))
  96     return S->getSize();
  97
  98   if (auto *D = dyn_cast<InputSection<ELFT>>(this))
  99     if (D->getThunksSize() > 0)
 100       return D->getThunkOff() + D->getThunksSize();
 101
 102   return Data.size();
 103 }
 104
 105 // Returns a string for an error message.
 106 template <class SectionT> static std::string getName(SectionT *Sec) {
 107   return (Sec->getFile()->getName() + ":(" + Sec->Name + ")").str();
 108 }
 109
 110 template <class ELFT>
 111 typename ELFT::uint InputSectionBase<ELFT>::getOffset(uintX_t Offset) const {
 112   switch (kind()) {
 113   case Regular:
 114     return cast<InputSection<ELFT>>(this)->OutSecOff + Offset;
 115   case Synthetic:
 116     // For synthetic sections we treat offset -1 as the end of the section.
 117     // The same approach is used for synthetic symbols (DefinedSynthetic).
 118     return cast<InputSection<ELFT>>(this)->OutSecOff +
 119            (Offset == uintX_t(-1) ? getSize() : Offset);
 120   case EHFrame:
 121     // The file crtbeginT.o has relocations pointing to the start of an empty
 122     // .eh_frame that is known to be the first in the link. It does that to
 123     // identify the start of the output .eh_frame.
 124     return Offset;
 125   case Merge:
 126     return cast<MergeInputSection<ELFT>>(this)->getOffset(Offset);
 127   }
 128   llvm_unreachable("invalid section kind");
 129 }
 130
 131 template <class ELFT> bool InputSectionBase<ELFT>::isCompressed() const {
 132   return (Flags & SHF_COMPRESSED) || Name.startswith(".zdebug");
 133 }
 134
 135 // Returns compressed data and its size when uncompressed.
 136 template <class ELFT>
 137 std::pair<ArrayRef<uint8_t>, uint64_t>
 138 InputSectionBase<ELFT>::getElfCompressedData(ArrayRef<uint8_t> Data) {
 139   // Compressed section with Elf_Chdr is the ELF standard.
 140   if (Data.size() < sizeof(Elf_Chdr))
 141     fatal(toString(this) + ": corrupted compressed section");
 142   auto *Hdr = reinterpret_cast<const Elf_Chdr *>(Data.data());
 143   if (Hdr->ch_type != ELFCOMPRESS_ZLIB)
 144     fatal(toString(this) + ": unsupported compression type");
 145   return {Data.slice(sizeof(*Hdr)), Hdr->ch_size};
 146 }
 147
 148 // Returns compressed data and its size when uncompressed.
 149 template <class ELFT>
 150 std::pair<ArrayRef<uint8_t>, uint64_t>
 151 InputSectionBase<ELFT>::getRawCompressedData(ArrayRef<uint8_t> Data) {
 152   // Compressed sections without Elf_Chdr header contain this header
 153   // instead. This is a GNU extension.
 154   struct ZlibHeader {
 155     char Magic[4]; // Should be "ZLIB"
 156     char Size[8];  // Uncompressed size in big-endian
 157   };
 158
 159   if (Data.size() < sizeof(ZlibHeader))
 160     fatal(toString(this) + ": corrupted compressed section");
 161   auto *Hdr = reinterpret_cast<const ZlibHeader *>(Data.data());
 162   if (memcmp(Hdr->Magic, "ZLIB", 4))
 163     fatal(toString(this) + ": broken ZLIB-compressed section");
 164   return {Data.slice(sizeof(*Hdr)), read64be(Hdr->Size)};
 165 }
 166
 167 // Uncompress section contents. Note that this function is called
 168 // from parallel_for_each, so it must be thread-safe.
 169 template <class ELFT> void InputSectionBase<ELFT>::uncompress() {
 170   if (!zlib::isAvailable())
 171     fatal(toString(this) +
 172           ": build lld with zlib to enable compressed sections support");
 173
 174   // This section is compressed. Here we decompress it. Ideally, all
 175   // compressed sections have SHF_COMPRESSED bit and their contents
 176   // start with headers of Elf_Chdr type. However, sections whose
 177   // names start with ".zdebug_" don't have the bit and contains a raw
 178   // ZLIB-compressed data (which is a bad thing because section names
 179   // shouldn't be significant in ELF.) We need to be able to read both.
 180   ArrayRef<uint8_t> Buf; // Compressed data
 181   size_t Size;           // Uncompressed size
 182   if (Flags & SHF_COMPRESSED)
 183     std::tie(Buf, Size) = getElfCompressedData(Data);
 184   else
 185     std::tie(Buf, Size) = getRawCompressedData(Data);
 186
 187   // Uncompress Buf.
 188   char *OutputBuf;
 189   {
 190     static std::mutex Mu;
 191     std::lock_guard<std::mutex> Lock(Mu);
 192     OutputBuf = BAlloc.Allocate<char>(Size);
 193   }
 194   if (zlib::uncompress(toStringRef(Buf), OutputBuf, Size) != zlib::StatusOK)
 195     fatal(toString(this) + ": error while uncompressing section");
 196   Data = ArrayRef<uint8_t>((uint8_t *)OutputBuf, Size);
 197 }
 198
 199 template <class ELFT>
 200 typename ELFT::uint
 201 InputSectionBase<ELFT>::getOffset(const DefinedRegular<ELFT> &Sym) const {
 202   return getOffset(Sym.Value);
 203 }
 204
 205 template <class ELFT>
 206 InputSectionBase<ELFT> *InputSectionBase<ELFT>::getLinkOrderDep() const {
 207   if ((Flags & SHF_LINK_ORDER) && Link != 0)
 208     return getFile()->getSections()[Link];
 209   return nullptr;
 210 }
 211
 212 // Returns a source location string. Used to construct an error message.
 213 template <class ELFT>
 214 std::string InputSectionBase<ELFT>::getLocation(typename ELFT::uint Offset) {
 215   // First check if we can get desired values from debugging information.
 216   std::string LineInfo = File->getLineInfo(this, Offset);
 217   if (!LineInfo.empty())
 218     return LineInfo;
 219
 220   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol that contains a
 221   // source file name. If it's missing, we use an object file name.
 222   std::string SrcFile = File->SourceFile;
 223   if (SrcFile.empty())
 224     SrcFile = toString(File);
 225
 226   // Find a function symbol that encloses a given location.
 227   for (SymbolBody *B : File->getSymbols())
 228     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular<ELFT>>(B))
 229       if (D->Section == this && D->Type == STT_FUNC)
 230         if (D->Value <= Offset && Offset < D->Value + D->Size)
 231           return SrcFile + ":(function " + toString(*D) + ")";
 232
 233   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 234   return (SrcFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")").str();
 235 }
 236
 237 template <class ELFT>
 238 InputSection<ELFT>::InputSection() : InputSectionBase<ELFT>() {}
 239
 240 template <class ELFT>
 241 InputSection<ELFT>::InputSection(uintX_t Flags, uint32_t Type,
 242                                  uintX_t Addralign, ArrayRef<uint8_t> Data,
 243                                  StringRef Name, Kind K)
 244     : InputSectionBase<ELFT>(nullptr, Flags, Type,
 245                              /*Entsize*/ 0, /*Link*/ 0, /*Info*/ 0, Addralign,
 246                              Data, Name, K) {}
 247
 248 template <class ELFT>
 249 InputSection<ELFT>::InputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 250                                  const Elf_Shdr *Header, StringRef Name)
 251     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, Base::Regular) {}
 252
 253 template <class ELFT>
 254 bool InputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 255   return S->kind() == Base::Regular || S->kind() == Base::Synthetic;
 256 }
 257
 258 template <class ELFT>
 259 InputSectionBase<ELFT> *InputSection<ELFT>::getRelocatedSection() {
 260   assert(this->Type == SHT_RELA || this->Type == SHT_REL);
 261   ArrayRef<InputSectionBase<ELFT> *> Sections = this->File->getSections();
 262   return Sections[this->Info];
 263 }
 264
 265 template <class ELFT> void InputSection<ELFT>::addThunk(const Thunk<ELFT> *T) {
 266   Thunks.push_back(T);
 267 }
 268
 269 template <class ELFT> uint64_t InputSection<ELFT>::getThunkOff() const {
 270   return this->Data.size();
 271 }
 272
 273 template <class ELFT> uint64_t InputSection<ELFT>::getThunksSize() const {
 274   uint64_t Total = 0;
 275   for (const Thunk<ELFT> *T : Thunks)
 276     Total += T->size();
 277   return Total;
 278 }
 279
 280 // This is used for -r. We can't use memcpy to copy relocations because we need
 281 // to update symbol table offset and section index for each relocation. So we
 282 // copy relocations one by one.
 283 template <class ELFT>
 284 template <class RelTy>
 285 void InputSection<ELFT>::copyRelocations(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 286   InputSectionBase<ELFT> *RelocatedSection = getRelocatedSection();
 287
 288   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 289     uint32_t Type = Rel.getType(Config->Mips64EL);
 290     SymbolBody &Body = this->File->getRelocTargetSym(Rel);
 291
 292     Elf_Rela *P = reinterpret_cast<Elf_Rela *>(Buf);
 293     Buf += sizeof(RelTy);
 294
 295     if (Config->Rela)
 296       P->r_addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 297     P->r_offset = RelocatedSection->getOffset(Rel.r_offset);
 298     P->setSymbolAndType(Body.DynsymIndex, Type, Config->Mips64EL);
 299   }
 300 }
 301
 302 static uint32_t getARMUndefinedRelativeWeakVA(uint32_t Type, uint32_t A,
 303                                               uint32_t P) {
 304   switch (Type) {
 305   case R_ARM_THM_JUMP11:
 306     return P + 2;
 307   case R_ARM_CALL:
 308   case R_ARM_JUMP24:
 309   case R_ARM_PC24:
 310   case R_ARM_PLT32:
 311   case R_ARM_PREL31:
 312   case R_ARM_THM_JUMP19:
 313   case R_ARM_THM_JUMP24:
 314     return P + 4;
 315   case R_ARM_THM_CALL:
 316     // We don't want an interworking BLX to ARM
 317     return P + 5;
 318   default:
 319     return A;
 320   }
 321 }
 322
 323 static uint64_t getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(uint64_t Type, uint64_t A,
 324                                                   uint64_t P) {
 325   switch (Type) {
 326   case R_AARCH64_CALL26:
 327   case R_AARCH64_CONDBR19:
 328   case R_AARCH64_JUMP26:
 329   case R_AARCH64_TSTBR14:
 330     return P + 4;
 331   default:
 332     return A;
 333   }
 334 }
 335
 336 template <class ELFT>
 337 static typename ELFT::uint
 338 getRelocTargetVA(uint32_t Type, typename ELFT::uint A, typename ELFT::uint P,
 339                  const SymbolBody &Body, RelExpr Expr) {
 340   switch (Expr) {
 341   case R_HINT:
 342   case R_TLSDESC_CALL:
 343     llvm_unreachable("cannot relocate hint relocs");
 344   case R_TLSLD:
 345     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexOff() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 346   case R_TLSLD_PC:
 347     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexVA() + A - P;
 348   case R_THUNK_ABS:
 349     return Body.getThunkVA<ELFT>() + A;
 350   case R_THUNK_PC:
 351   case R_THUNK_PLT_PC:
 352     return Body.getThunkVA<ELFT>() + A - P;
 353   case R_PPC_TOC:
 354     return getPPC64TocBase() + A;
 355   case R_TLSGD:
 356     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynOffset(Body) + A -
 357            In<ELFT>::Got->getSize();
 358   case R_TLSGD_PC:
 359     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A - P;
 360   case R_TLSDESC:
 361     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A;
 362   case R_TLSDESC_PAGE:
 363     return getAArch64Page(In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A) -
 364            getAArch64Page(P);
 365   case R_PLT:
 366     return Body.getPltVA<ELFT>() + A;
 367   case R_PLT_PC:
 368   case R_PPC_PLT_OPD:
 369     return Body.getPltVA<ELFT>() + A - P;
 370   case R_SIZE:
 371     return Body.getSize<ELFT>() + A;
 372   case R_GOTREL:
 373     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::Got->getVA();
 374   case R_GOTREL_FROM_END:
 375     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::Got->getVA() -
 376            In<ELFT>::Got->getSize();
 377   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 378   case R_GOT_FROM_END:
 379     return Body.getGotOffset<ELFT>() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 380   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 381   case R_GOT:
 382     return Body.getGotVA<ELFT>() + A;
 383   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 384   case R_GOT_PAGE_PC:
 385     return getAArch64Page(Body.getGotVA<ELFT>() + A) - getAArch64Page(P);
 386   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 387   case R_GOT_PC:
 388     return Body.getGotVA<ELFT>() + A - P;
 389   case R_GOTONLY_PC:
 390     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P;
 391   case R_GOTONLY_PC_FROM_END:
 392     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P + In<ELFT>::Got->getSize();
 393   case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 394   case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 395   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 396   case R_TLS:
 397     // A weak undefined TLS symbol resolves to the base of the TLS
 398     // block, i.e. gets a value of zero. If we pass --gc-sections to
 399     // lld and .tbss is not referenced, it gets reclaimed and we don't
 400     // create a TLS program header. Therefore, we resolve this
 401     // statically to zero.
 402     if (Body.isTls() && (Body.isLazy() || Body.isUndefined()) &&
 403         Body.symbol()->isWeak())
 404       return 0;
 405     if (Target->TcbSize)
 406       return Body.getVA<ELFT>(A) +
 407              alignTo(Target->TcbSize, Out<ELFT>::TlsPhdr->p_align);
 408     return Body.getVA<ELFT>(A) - Out<ELFT>::TlsPhdr->p_memsz;
 409   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 410   case R_NEG_TLS:
 411     return Out<ELF32LE>::TlsPhdr->p_memsz - Body.getVA<ELFT>(A);
 412   case R_ABS:
 413   case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 414     return Body.getVA<ELFT>(A);
 415   case R_GOT_OFF:
 416     return Body.getGotOffset<ELFT>() + A;
 417   case R_MIPS_GOT_LOCAL_PAGE:
 418     // If relocation against MIPS local symbol requires GOT entry, this entry
 419     // should be initialized by 'page address'. This address is high 16-bits
 420     // of sum the symbol's value and the addend.
 421     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 422            In<ELFT>::MipsGot->getPageEntryOffset(Body, A) -
 423            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 424   case R_MIPS_GOT_OFF:
 425   case R_MIPS_GOT_OFF32:
 426     // In case of MIPS if a GOT relocation has non-zero addend this addend
 427     // should be applied to the GOT entry content not to the GOT entry offset.
 428     // That is why we use separate expression type.
 429     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 430            In<ELFT>::MipsGot->getBodyEntryOffset(Body, A) -
 431            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 432   case R_MIPS_GOTREL:
 433     return Body.getVA<ELFT>(A) - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 434   case R_MIPS_TLSGD:
 435     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 436            In<ELFT>::MipsGot->getGlobalDynOffset(Body) -
 437            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 438   case R_MIPS_TLSLD:
 439     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 440            In<ELFT>::MipsGot->getTlsIndexOff() - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 441   case R_PPC_OPD: {
 442     uint64_t SymVA = Body.getVA<ELFT>(A);
 443     // If we have an undefined weak symbol, we might get here with a symbol
 444     // address of zero. That could overflow, but the code must be unreachable,
 445     // so don't bother doing anything at all.
 446     if (!SymVA)
 447       return 0;
 448     if (Out<ELF64BE>::Opd) {
 449       // If this is a local call, and we currently have the address of a
 450       // function-descriptor, get the underlying code address instead.
 451       uint64_t OpdStart = Out<ELF64BE>::Opd->Addr;
 452       uint64_t OpdEnd = OpdStart + Out<ELF64BE>::Opd->Size;
 453       bool InOpd = OpdStart <= SymVA && SymVA < OpdEnd;
 454       if (InOpd)
 455         SymVA = read64be(&Out<ELF64BE>::OpdBuf[SymVA - OpdStart]);
 456     }
 457     return SymVA - P;
 458   }
 459   case R_PC:
 460     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak()) {
 461       // On ARM and AArch64 a branch to an undefined weak resolves to the
 462       // next instruction, otherwise the place.
 463       if (Config->EMachine == EM_ARM)
 464         return getARMUndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 465       if (Config->EMachine == EM_AARCH64)
 466         return getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 467     }
 468   case R_RELAX_GOT_PC:
 469     return Body.getVA<ELFT>(A) - P;
 470   case R_PLT_PAGE_PC:
 471   case R_PAGE_PC:
 472     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak())
 473       return getAArch64Page(A);
 474     return getAArch64Page(Body.getVA<ELFT>(A)) - getAArch64Page(P);
 475   }
 476   llvm_unreachable("Invalid expression");
 477 }
 478
 479 // This function applies relocations to sections without SHF_ALLOC bit.
 480 // Such sections are never mapped to memory at runtime. Debug sections are
 481 // an example. Relocations in non-alloc sections are much easier to
 482 // handle than in allocated sections because it will never need complex
 483 // treatement such as GOT or PLT (because at runtime no one refers them).
 484 // So, we handle relocations for non-alloc sections directly in this
 485 // function as a performance optimization.
 486 template <class ELFT>
 487 template <class RelTy>
 488 void InputSection<ELFT>::relocateNonAlloc(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 489   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 490     uint32_t Type = Rel.getType(Config->Mips64EL);
 491     uintX_t Offset = this->getOffset(Rel.r_offset);
 492     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 493     uintX_t Addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 494     if (!RelTy::IsRela)
 495       Addend += Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type);
 496
 497     SymbolBody &Sym = this->File->getRelocTargetSym(Rel);
 498     if (Target->getRelExpr(Type, Sym) != R_ABS) {
 499       error(this->getLocation(Offset) + ": has non-ABS reloc");
 500       return;
 501     }
 502
 503     uintX_t AddrLoc = this->OutSec->Addr + Offset;
 504     uint64_t SymVA = 0;
 505     if (!Sym.isTls() || Out<ELFT>::TlsPhdr)
 506       SymVA = SignExtend64<sizeof(uintX_t) * 8>(
 507           getRelocTargetVA<ELFT>(Type, Addend, AddrLoc, Sym, R_ABS));
 508     Target->relocateOne(BufLoc, Type, SymVA);
 509   }
 510 }
 511
 512 template <class ELFT>
 513 void InputSectionBase<ELFT>::relocate(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 514   // scanReloc function in Writer.cpp constructs Relocations
 515   // vector only for SHF_ALLOC'ed sections. For other sections,
 516   // we handle relocations directly here.
 517   auto *IS = dyn_cast<InputSection<ELFT>>(this);
 518   if (IS && !(IS->Flags & SHF_ALLOC)) {
 519     if (IS->AreRelocsRela)
 520       IS->relocateNonAlloc(Buf, IS->relas());
 521     else
 522       IS->relocateNonAlloc(Buf, IS->rels());
 523     return;
 524   }
 525
 526   const unsigned Bits = sizeof(uintX_t) * 8;
 527   for (const Relocation &Rel : Relocations) {
 528     uintX_t Offset = getOffset(Rel.Offset);
 529     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 530     uint32_t Type = Rel.Type;
 531     uintX_t A = Rel.Addend;
 532
 533     uintX_t AddrLoc = OutSec->Addr + Offset;
 534     RelExpr Expr = Rel.Expr;
 535     uint64_t TargetVA = SignExtend64<Bits>(
 536         getRelocTargetVA<ELFT>(Type, A, AddrLoc, *Rel.Sym, Expr));
 537
 538     switch (Expr) {
 539     case R_RELAX_GOT_PC:
 540     case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 541       Target->relaxGot(BufLoc, TargetVA);
 542       break;
 543     case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 544       Target->relaxTlsIeToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 545       break;
 546     case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 547       Target->relaxTlsLdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 548       break;
 549     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 550     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 551       Target->relaxTlsGdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 552       break;
 553     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 554     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 555     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 556     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 557       Target->relaxTlsGdToIe(BufLoc, Type, TargetVA);
 558       break;
 559     case R_PPC_PLT_OPD:
 560       // Patch a nop (0x60000000) to a ld.
 561       if (BufLoc + 8 <= BufEnd && read32be(BufLoc + 4) == 0x60000000)
 562         write32be(BufLoc + 4, 0xe8410028); // ld %r2, 40(%r1)
 563     // fallthrough
 564     default:
 565       Target->relocateOne(BufLoc, Type, TargetVA);
 566       break;
 567     }
 568   }
 569 }
 570
 571 template <class ELFT> void InputSection<ELFT>::writeTo(uint8_t *Buf) {
 572   if (this->Type == SHT_NOBITS)
 573     return;
 574
 575   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection<ELFT>>(this)) {
 576     S->writeTo(Buf + OutSecOff);
 577     return;
 578   }
 579
 580   // If -r is given, then an InputSection may be a relocation section.
 581   if (this->Type == SHT_RELA) {
 582     copyRelocations(Buf + OutSecOff, this->template getDataAs<Elf_Rela>());
 583     return;
 584   }
 585   if (this->Type == SHT_REL) {
 586     copyRelocations(Buf + OutSecOff, this->template getDataAs<Elf_Rel>());
 587     return;
 588   }
 589
 590   // Copy section contents from source object file to output file.
 591   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 592   memcpy(Buf + OutSecOff, Data.data(), Data.size());
 593
 594   // Iterate over all relocation sections that apply to this section.
 595   uint8_t *BufEnd = Buf + OutSecOff + Data.size();
 596   this->relocate(Buf, BufEnd);
 597
 598   // The section might have a data/code generated by the linker and need
 599   // to be written after the section. Usually these are thunks - small piece
 600   // of code used to jump between "incompatible" functions like PIC and non-PIC
 601   // or if the jump target too far and its address does not fit to the short
 602   // jump istruction.
 603   if (!Thunks.empty()) {
 604     Buf += OutSecOff + getThunkOff();
 605     for (const Thunk<ELFT> *T : Thunks) {
 606       T->writeTo(Buf);
 607       Buf += T->size();
 608     }
 609   }
 610 }
 611
 612 template <class ELFT>
 613 void InputSection<ELFT>::replace(InputSection<ELFT> *Other) {
 614   this->Alignment = std::max(this->Alignment, Other->Alignment);
 615   Other->Repl = this->Repl;
 616   Other->Live = false;
 617 }
 618
 619 template <class ELFT>
 620 EhInputSection<ELFT>::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 621                                      const Elf_Shdr *Header, StringRef Name)
 622     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, InputSectionBase<ELFT>::EHFrame) {
 623   // Mark .eh_frame sections as live by default because there are
 624   // usually no relocations that point to .eh_frames. Otherwise,
 625   // the garbage collector would drop all .eh_frame sections.
 626   this->Live = true;
 627 }
 628
 629 template <class ELFT>
 630 bool EhInputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 631   return S->kind() == InputSectionBase<ELFT>::EHFrame;
 632 }
 633
 634 // Returns the index of the first relocation that points to a region between
 635 // Begin and Begin+Size.
 636 template <class IntTy, class RelTy>
 637 static unsigned getReloc(IntTy Begin, IntTy Size, const ArrayRef<RelTy> &Rels,
 638                          unsigned &RelocI) {
 639   // Start search from RelocI for fast access. That works because the
 640   // relocations are sorted in .eh_frame.
 641   for (unsigned N = Rels.size(); RelocI < N; ++RelocI) {
 642     const RelTy &Rel = Rels[RelocI];
 643     if (Rel.r_offset < Begin)
 644       continue;
 645
 646     if (Rel.r_offset < Begin + Size)
 647       return RelocI;
 648     return -1;
 649   }
 650   return -1;
 651 }
 652
 653 // .eh_frame is a sequence of CIE or FDE records.
 654 // This function splits an input section into records and returns them.
 655 template <class ELFT> void EhInputSection<ELFT>::split() {
 656   // Early exit if already split.
 657   if (!this->Pieces.empty())
 658     return;
 659
 660   if (this->NumRelocations) {
 661     if (this->AreRelocsRela)
 662       split(this->relas());
 663     else
 664       split(this->rels());
 665     return;
 666   }
 667   split(makeArrayRef<typename ELFT::Rela>(nullptr, nullptr));
 668 }
 669
 670 template <class ELFT>
 671 template <class RelTy>
 672 void EhInputSection<ELFT>::split(ArrayRef<RelTy> Rels) {
 673   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 674   unsigned RelI = 0;
 675   for (size_t Off = 0, End = Data.size(); Off != End;) {
 676     size_t Size = readEhRecordSize<ELFT>(this, Off);
 677     this->Pieces.emplace_back(Off, this, Size, getReloc(Off, Size, Rels, RelI));
 678     // The empty record is the end marker.
 679     if (Size == 4)
 680       break;
 681     Off += Size;
 682   }
 683 }
 684
 685 static size_t findNull(ArrayRef<uint8_t> A, size_t EntSize) {
 686   // Optimize the common case.
 687   StringRef S((const char *)A.data(), A.size());
 688   if (EntSize == 1)
 689     return S.find(0);
 690
 691   for (unsigned I = 0, N = S.size(); I != N; I += EntSize) {
 692     const char *B = S.begin() + I;
 693     if (std::all_of(B, B + EntSize, [](char C) { return C == 0; }))
 694       return I;
 695   }
 696   return StringRef::npos;
 697 }
 698
 699 // Split SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 700 // null-terminated strings.
 701 template <class ELFT>
 702 void MergeInputSection<ELFT>::splitStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 703                                            size_t EntSize) {
 704   size_t Off = 0;
 705   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 706   while (!Data.empty()) {
 707     size_t End = findNull(Data, EntSize);
 708     if (End == StringRef::npos)
 709       fatal(toString(this) + ": string is not null terminated");
 710     size_t Size = End + EntSize;
 711     Pieces.emplace_back(Off, !IsAlloc);
 712     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(0, Size))));
 713     Data = Data.slice(Size);
 714     Off += Size;
 715   }
 716 }
 717
 718 // Split non-SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 719 // fixed size records.
 720 template <class ELFT>
 721 void MergeInputSection<ELFT>::splitNonStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 722                                               size_t EntSize) {
 723   size_t Size = Data.size();
 724   assert((Size % EntSize) == 0);
 725   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 726   for (unsigned I = 0, N = Size; I != N; I += EntSize) {
 727     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(I, EntSize))));
 728     Pieces.emplace_back(I, !IsAlloc);
 729   }
 730 }
 731
 732 template <class ELFT>
 733 MergeInputSection<ELFT>::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 734                                            const Elf_Shdr *Header,
 735                                            StringRef Name)
 736     : InputSectionBase<ELFT>(F, Header, Name, InputSectionBase<ELFT>::Merge) {}
 737
 738 // This function is called after we obtain a complete list of input sections
 739 // that need to be linked. This is responsible to split section contents
 740 // into small chunks for further processing.
 741 //
 742 // Note that this function is called from parallel_for_each. This must be
 743 // thread-safe (i.e. no memory allocation from the pools).
 744 template <class ELFT> void MergeInputSection<ELFT>::splitIntoPieces() {
 745   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 746   uintX_t EntSize = this->Entsize;
 747   if (this->Flags & SHF_STRINGS)
 748     splitStrings(Data, EntSize);
 749   else
 750     splitNonStrings(Data, EntSize);
 751
 752   if (Config->GcSections && (this->Flags & SHF_ALLOC))
 753     for (uintX_t Off : LiveOffsets)
 754       this->getSectionPiece(Off)->Live = true;
 755 }
 756
 757 template <class ELFT>
 758 bool MergeInputSection<ELFT>::classof(const InputSectionData *S) {
 759   return S->kind() == InputSectionBase<ELFT>::Merge;
 760 }
 761
 762 // Do binary search to get a section piece at a given input offset.
 763 template <class ELFT>
 764 SectionPiece *MergeInputSection<ELFT>::getSectionPiece(uintX_t Offset) {
 765   auto *This = static_cast<const MergeInputSection<ELFT> *>(this);
 766   return const_cast<SectionPiece *>(This->getSectionPiece(Offset));
 767 }
 768
 769 template <class It, class T, class Compare>
 770 static It fastUpperBound(It First, It Last, const T &Value, Compare Comp) {
 771   size_t Size = std::distance(First, Last);
 772   assert(Size != 0);
 773   while (Size != 1) {
 774     size_t H = Size / 2;
 775     const It MI = First + H;
 776     Size -= H;
 777     First = Comp(Value, *MI) ? First : First + H;
 778   }
 779   return Comp(Value, *First) ? First : First + 1;
 780 }
 781
 782 template <class ELFT>
 783 const SectionPiece *
 784 MergeInputSection<ELFT>::getSectionPiece(uintX_t Offset) const {
 785   uintX_t Size = this->Data.size();
 786   if (Offset >= Size)
 787     fatal(toString(this) + ": entry is past the end of the section");
 788
 789   // Find the element this offset points to.
 790   auto I = fastUpperBound(
 791       Pieces.begin(), Pieces.end(), Offset,
 792       [](const uintX_t &A, const SectionPiece &B) { return A < B.InputOff; });
 793   --I;
 794   return &*I;
 795 }
 796
 797 // Returns the offset in an output section for a given input offset.
 798 // Because contents of a mergeable section is not contiguous in output,
 799 // it is not just an addition to a base output offset.
 800 template <class ELFT>
 801 typename ELFT::uint MergeInputSection<ELFT>::getOffset(uintX_t Offset) const {
 802   // Initialize OffsetMap lazily.
 803   std::call_once(InitOffsetMap, [&] {
 804     OffsetMap.reserve(Pieces.size());
 805     for (const SectionPiece &Piece : Pieces)
 806       OffsetMap[Piece.InputOff] = Piece.OutputOff;
 807   });
 808
 809   // Find a string starting at a given offset.
 810   auto It = OffsetMap.find(Offset);
 811   if (It != OffsetMap.end())
 812     return It->second;
 813
 814   if (!this->Live)
 815     return 0;
 816
 817   // If Offset is not at beginning of a section piece, it is not in the map.
 818   // In that case we need to search from the original section piece vector.
 819   const SectionPiece &Piece = *this->getSectionPiece(Offset);
 820   if (!Piece.Live)
 821     return 0;
 822
 823   uintX_t Addend = Offset - Piece.InputOff;
 824   return Piece.OutputOff + Addend;
 825 }
 826
 827 template class elf::InputSectionBase<ELF32LE>;
 828 template class elf::InputSectionBase<ELF32BE>;
 829 template class elf::InputSectionBase<ELF64LE>;
 830 template class elf::InputSectionBase<ELF64BE>;
 831
 832 template class elf::InputSection<ELF32LE>;
 833 template class elf::InputSection<ELF32BE>;
 834 template class elf::InputSection<ELF64LE>;
 835 template class elf::InputSection<ELF64BE>;
 836
 837 template class elf::EhInputSection<ELF32LE>;
 838 template class elf::EhInputSection<ELF32BE>;
 839 template class elf::EhInputSection<ELF64LE>;
 840 template class elf::EhInputSection<ELF64BE>;
 841
 842 template class elf::MergeInputSection<ELF32LE>;
 843 template class elf::MergeInputSection<ELF32BE>;
 844 template class elf::MergeInputSection<ELF64LE>;
 845 template class elf::MergeInputSection<ELF64BE>;
 846
 847 template std::string elf::toString(const InputSectionBase<ELF32LE> *);
 848 template std::string elf::toString(const InputSectionBase<ELF32BE> *);
 849 template std::string elf::toString(const InputSectionBase<ELF64LE> *);
 850 template std::string elf::toString(const InputSectionBase<ELF64BE> *);