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 <mutex>
  27
  28 using namespace llvm;
  29 using namespace llvm::ELF;
  30 using namespace llvm::object;
  31 using namespace llvm::support;
  32 using namespace llvm::support::endian;
  33 using namespace llvm::sys;
  34
  35 using namespace lld;
  36 using namespace lld::elf;
  37
  38 std::vector<InputSectionBase *> elf::InputSections;
  39
  40 // Returns a string to construct an error message.
  41 std::string lld::toString(const InputSectionBase *Sec) {
  42   return (toString(Sec->File) + ":(" + 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 InputSectionBase::InputSectionBase(InputFile *File, uint64_t Flags,
  54                                    uint32_t Type, uint64_t Entsize,
  55                                    uint32_t Link, uint32_t Info,
  56                                    uint32_t Alignment, ArrayRef<uint8_t> Data,
  57                                    StringRef Name, Kind SectionKind)
  58     : SectionBase(SectionKind, Name, Flags, Entsize, Alignment, Type, Info,
  59                   Link),
  60       File(File), Data(Data), Repl(this) {
  61   Live = !Config->GcSections || !(Flags & SHF_ALLOC);
  62   Assigned = false;
  63   NumRelocations = 0;
  64   AreRelocsRela = false;
  65
  66   // The ELF spec states that a value of 0 means the section has
  67   // no alignment constraits.
  68   uint32_t V = std::max<uint64_t>(Alignment, 1);
  69   if (!isPowerOf2_64(V))
  70     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is not a power of 2");
  71   this->Alignment = V;
  72 }
  73
  74 // GNU assembler 2.24 and LLVM 4.0.0's MC (the newest release as of
  75 // March 2017) fail to infer section types for sections starting with
  76 // ".init_array." or ".fini_array.". They set SHT_PROGBITS instead of
  77 // SHF_INIT_ARRAY. As a result, the following assembler directive
  78 // creates ".init_array.100" with SHT_PROGBITS, for example.
  79 //
  80 //   .section .init_array.100, "aw"
  81 //
  82 // This function forces SHT_{INIT,FINI}_ARRAY so that we can handle
  83 // incorrect inputs as if they were correct from the beginning.
  84 static uint64_t getType(uint64_t Type, StringRef Name) {
  85   if (Type == SHT_PROGBITS && Name.startswith(".init_array."))
  86     return SHT_INIT_ARRAY;
  87   if (Type == SHT_PROGBITS && Name.startswith(".fini_array."))
  88     return SHT_FINI_ARRAY;
  89   return Type;
  90 }
  91
  92 template <class ELFT>
  93 InputSectionBase::InputSectionBase(elf::ObjectFile<ELFT> *File,
  94                                    const typename ELFT::Shdr *Hdr,
  95                                    StringRef Name, Kind SectionKind)
  96     : InputSectionBase(File, Hdr->sh_flags & ~SHF_INFO_LINK,
  97                        getType(Hdr->sh_type, Name), Hdr->sh_entsize,
  98                        Hdr->sh_link, Hdr->sh_info, Hdr->sh_addralign,
  99                        getSectionContents(File, Hdr), Name, SectionKind) {
 100   // We reject object files having insanely large alignments even though
 101   // they are allowed by the spec. I think 4GB is a reasonable limitation.
 102   // We might want to relax this in the future.
 103   if (Hdr->sh_addralign > UINT32_MAX)
 104     fatal(toString(File) + ": section sh_addralign is too large");
 105 }
 106
 107 size_t InputSectionBase::getSize() const {
 108   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection>(this))
 109     return S->getSize();
 110
 111   return Data.size();
 112 }
 113
 114 uint64_t InputSectionBase::getOffsetInFile() const {
 115   const uint8_t *FileStart = (const uint8_t *)File->MB.getBufferStart();
 116   const uint8_t *SecStart = Data.begin();
 117   return SecStart - FileStart;
 118 }
 119
 120 uint64_t SectionBase::getOffset(uint64_t Offset) const {
 121   switch (kind()) {
 122   case Output: {
 123     auto *OS = cast<OutputSection>(this);
 124     // For output sections we treat offset -1 as the end of the section.
 125     return Offset == uint64_t(-1) ? OS->Size : Offset;
 126   }
 127   case Regular:
 128     return cast<InputSection>(this)->OutSecOff + Offset;
 129   case Synthetic: {
 130     auto *IS = cast<InputSection>(this);
 131     // For synthetic sections we treat offset -1 as the end of the section.
 132     return IS->OutSecOff + (Offset == uint64_t(-1) ? IS->getSize() : Offset);
 133   }
 134   case EHFrame:
 135     // The file crtbeginT.o has relocations pointing to the start of an empty
 136     // .eh_frame that is known to be the first in the link. It does that to
 137     // identify the start of the output .eh_frame.
 138     return Offset;
 139   case Merge:
 140     const MergeInputSection *MS = cast<MergeInputSection>(this);
 141     if (MS->MergeSec)
 142       return MS->MergeSec->OutSecOff + MS->getOffset(Offset);
 143     return MS->getOffset(Offset);
 144   }
 145   llvm_unreachable("invalid section kind");
 146 }
 147
 148 OutputSection *SectionBase::getOutputSection() {
 149   if (auto *IS = dyn_cast<InputSection>(this))
 150     return IS->OutSec;
 151   if (auto *MS = dyn_cast<MergeInputSection>(this))
 152     return MS->MergeSec ? MS->MergeSec->OutSec : nullptr;
 153   if (auto *EH = dyn_cast<EhInputSection>(this))
 154     return EH->EHSec->OutSec;
 155   return cast<OutputSection>(this);
 156 }
 157
 158 // Uncompress section contents. Note that this function is called
 159 // from parallel_for_each, so it must be thread-safe.
 160 void InputSectionBase::uncompress() {
 161   Decompressor Dec = check(Decompressor::create(Name, toStringRef(Data),
 162                                                 Config->IsLE, Config->Is64));
 163
 164   size_t Size = Dec.getDecompressedSize();
 165   char *OutputBuf;
 166   {
 167     static std::mutex Mu;
 168     std::lock_guard<std::mutex> Lock(Mu);
 169     OutputBuf = BAlloc.Allocate<char>(Size);
 170   }
 171
 172   if (Error E = Dec.decompress({OutputBuf, Size}))
 173     fatal(toString(this) +
 174           ": decompress failed: " + llvm::toString(std::move(E)));
 175   Data = ArrayRef<uint8_t>((uint8_t *)OutputBuf, Size);
 176 }
 177
 178 uint64_t SectionBase::getOffset(const DefinedRegular &Sym) const {
 179   return getOffset(Sym.Value);
 180 }
 181
 182 InputSectionBase *InputSectionBase::getLinkOrderDep() const {
 183   if ((Flags & SHF_LINK_ORDER) && Link != 0)
 184     return File->getSections()[Link];
 185   return nullptr;
 186 }
 187
 188 // Returns a source location string. Used to construct an error message.
 189 template <class ELFT>
 190 std::string InputSectionBase::getLocation(uint64_t Offset) {
 191   // We don't have file for synthetic sections.
 192   if (getFile<ELFT>() == nullptr)
 193     return (Config->OutputFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")")
 194         .str();
 195
 196   // First check if we can get desired values from debugging information.
 197   std::string LineInfo = getFile<ELFT>()->getLineInfo(this, Offset);
 198   if (!LineInfo.empty())
 199     return LineInfo;
 200
 201   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol that contains a
 202   // source file name. If it's missing, we use an object file name.
 203   std::string SrcFile = getFile<ELFT>()->SourceFile;
 204   if (SrcFile.empty())
 205     SrcFile = toString(File);
 206
 207   // Find a function symbol that encloses a given location.
 208   for (SymbolBody *B : getFile<ELFT>()->getSymbols())
 209     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular>(B))
 210       if (D->Section == this && D->Type == STT_FUNC)
 211         if (D->Value <= Offset && Offset < D->Value + D->Size)
 212           return SrcFile + ":(function " + toString(*D) + ")";
 213
 214   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 215   return (SrcFile + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Offset) + ")").str();
 216 }
 217
 218 // Returns a source location string. This function is intended to be
 219 // used for constructing an error message. The returned message looks
 220 // like this:
 221 //
 222 //   foo.c:42 (/home/alice/possibly/very/long/path/foo.c:42)
 223 //
 224 // Returns an empty string if there's no way to get line info.
 225 template <class ELFT> std::string InputSectionBase::getSrcMsg(uint64_t Offset) {
 226   // Synthetic sections don't have input files.
 227   elf::ObjectFile<ELFT> *File = getFile<ELFT>();
 228   if (!File)
 229     return "";
 230
 231   Optional<DILineInfo> Info = File->getDILineInfo(this, Offset);
 232
 233   // File->SourceFile contains STT_FILE symbol, and that is a last resort.
 234   if (!Info)
 235     return File->SourceFile;
 236
 237   std::string Path = Info->FileName;
 238   std::string Filename = path::filename(Path);
 239   std::string Lineno = ":" + std::to_string(Info->Line);
 240   if (Filename == Path)
 241     return Filename + Lineno;
 242   return Filename + Lineno + " (" + Path + Lineno + ")";
 243 }
 244
 245 // Returns a filename string along with an optional section name. This
 246 // function is intended to be used for constructing an error
 247 // message. The returned message looks like this:
 248 //
 249 //   path/to/foo.o:(function bar)
 250 //
 251 // or
 252 //
 253 //   path/to/foo.o:(function bar) in archive path/to/bar.a
 254 template <class ELFT> std::string InputSectionBase::getObjMsg(uint64_t Off) {
 255   // Synthetic sections don't have input files.
 256   elf::ObjectFile<ELFT> *File = getFile<ELFT>();
 257   std::string Filename = File ? File->getName() : "(internal)";
 258
 259   std::string Archive;
 260   if (!File->ArchiveName.empty())
 261     Archive = (" in archive " + File->ArchiveName).str();
 262
 263   // Find a symbol that encloses a given location.
 264   for (SymbolBody *B : getFile<ELFT>()->getSymbols())
 265     if (auto *D = dyn_cast<DefinedRegular>(B))
 266       if (D->Section == this && D->Value <= Off && Off < D->Value + D->Size)
 267         return Filename + ":(" + toString(*D) + ")" + Archive;
 268
 269   // If there's no symbol, print out the offset in the section.
 270   return (Filename + ":(" + Name + "+0x" + utohexstr(Off) + ")" + Archive)
 271       .str();
 272 }
 273
 274 InputSectionBase InputSectionBase::Discarded;
 275
 276 InputSection::InputSection(uint64_t Flags, uint32_t Type, uint32_t Alignment,
 277                            ArrayRef<uint8_t> Data, StringRef Name, Kind K)
 278     : InputSectionBase(nullptr, Flags, Type,
 279                        /*Entsize*/ 0, /*Link*/ 0, /*Info*/ 0, Alignment, Data,
 280                        Name, K) {}
 281
 282 template <class ELFT>
 283 InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 284                            const typename ELFT::Shdr *Header, StringRef Name)
 285     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::Regular) {}
 286
 287 bool InputSection::classof(const SectionBase *S) {
 288   return S->kind() == SectionBase::Regular ||
 289          S->kind() == SectionBase::Synthetic;
 290 }
 291
 292 bool InputSectionBase::classof(const SectionBase *S) {
 293   return S->kind() != Output;
 294 }
 295
 296 InputSectionBase *InputSection::getRelocatedSection() {
 297   assert(this->Type == SHT_RELA || this->Type == SHT_REL);
 298   ArrayRef<InputSectionBase *> Sections = this->File->getSections();
 299   return Sections[this->Info];
 300 }
 301
 302 // This is used for -r and --emit-relocs. We can't use memcpy to copy
 303 // relocations because we need to update symbol table offset and section index
 304 // for each relocation. So we copy relocations one by one.
 305 template <class ELFT, class RelTy>
 306 void InputSection::copyRelocations(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 307   InputSectionBase *RelocatedSection = getRelocatedSection();
 308
 309   // Loop is slow and have complexity O(N*M), where N - amount of
 310   // relocations and M - amount of symbols in symbol table.
 311   // That happens because getSymbolIndex(...) call below performs
 312   // simple linear search.
 313   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 314     uint32_t Type = Rel.getType(Config->IsMips64EL);
 315     SymbolBody &Body = this->getFile<ELFT>()->getRelocTargetSym(Rel);
 316
 317     auto *P = reinterpret_cast<typename ELFT::Rela *>(Buf);
 318     Buf += sizeof(RelTy);
 319
 320     if (Config->IsRela)
 321       P->r_addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 322
 323     // Output section VA is zero for -r, so r_offset is an offset within the
 324     // section, but for --emit-relocs it is an virtual address.
 325     P->r_offset = RelocatedSection->OutSec->Addr +
 326                   RelocatedSection->getOffset(Rel.r_offset);
 327     P->setSymbolAndType(In<ELFT>::SymTab->getSymbolIndex(&Body), Type,
 328                         Config->IsMips64EL);
 329
 330     if (Body.Type == STT_SECTION) {
 331       // We combine multiple section symbols into only one per
 332       // section. This means we have to update the addend. That is
 333       // trivial for Elf_Rela, but for Elf_Rel we have to write to the
 334       // section data. We do that by adding to the Relocation vector.
 335
 336       // .eh_frame is horribly special and can reference discarded sections. To
 337       // avoid having to parse and recreate .eh_frame, we just replace any
 338       // relocation in it pointing to discarded sections with R_*_NONE, which
 339       // hopefully creates a frame that is ignored at runtime.
 340       SectionBase *Section = cast<DefinedRegular>(Body).Section;
 341       if (Section == &InputSection::Discarded) {
 342         P->setSymbolAndType(0, 0, false);
 343         continue;
 344       }
 345
 346       if (Config->IsRela) {
 347         P->r_addend += Body.getVA() - Section->getOutputSection()->Addr;
 348       } else if (Config->Relocatable) {
 349         const uint8_t *BufLoc = RelocatedSection->Data.begin() + Rel.r_offset;
 350         RelocatedSection->Relocations.push_back(
 351             {R_ABS, Type, Rel.r_offset, Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type),
 352              &Body});
 353       }
 354     }
 355
 356   }
 357 }
 358
 359 static uint32_t getARMUndefinedRelativeWeakVA(uint32_t Type, uint32_t A,
 360                                               uint32_t P) {
 361   switch (Type) {
 362   case R_ARM_THM_JUMP11:
 363     return P + 2;
 364   case R_ARM_CALL:
 365   case R_ARM_JUMP24:
 366   case R_ARM_PC24:
 367   case R_ARM_PLT32:
 368   case R_ARM_PREL31:
 369   case R_ARM_THM_JUMP19:
 370   case R_ARM_THM_JUMP24:
 371     return P + 4;
 372   case R_ARM_THM_CALL:
 373     // We don't want an interworking BLX to ARM
 374     return P + 5;
 375   default:
 376     return A;
 377   }
 378 }
 379
 380 static uint64_t getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(uint64_t Type, uint64_t A,
 381                                                   uint64_t P) {
 382   switch (Type) {
 383   case R_AARCH64_CALL26:
 384   case R_AARCH64_CONDBR19:
 385   case R_AARCH64_JUMP26:
 386   case R_AARCH64_TSTBR14:
 387     return P + 4;
 388   default:
 389     return A;
 390   }
 391 }
 392
 393 template <class ELFT>
 394 static typename ELFT::uint
 395 getRelocTargetVA(uint32_t Type, int64_t A, typename ELFT::uint P,
 396                  const SymbolBody &Body, RelExpr Expr) {
 397   switch (Expr) {
 398   case R_ABS:
 399   case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 400     return Body.getVA(A);
 401   case R_GOT:
 402   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 403     return Body.getGotVA<ELFT>() + A;
 404   case R_GOTONLY_PC:
 405     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P;
 406   case R_GOTONLY_PC_FROM_END:
 407     return In<ELFT>::Got->getVA() + A - P + In<ELFT>::Got->getSize();
 408   case R_GOTREL:
 409     return Body.getVA(A) - In<ELFT>::Got->getVA();
 410   case R_GOTREL_FROM_END:
 411     return Body.getVA(A) - In<ELFT>::Got->getVA() - In<ELFT>::Got->getSize();
 412   case R_GOT_FROM_END:
 413   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 414     return Body.getGotOffset() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 415   case R_GOT_OFF:
 416     return Body.getGotOffset() + A;
 417   case R_GOT_PAGE_PC:
 418   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 419     return getAArch64Page(Body.getGotVA<ELFT>() + A) - getAArch64Page(P);
 420   case R_GOT_PC:
 421   case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 422     return Body.getGotVA<ELFT>() + A - P;
 423   case R_HINT:
 424   case R_NONE:
 425   case R_TLSDESC_CALL:
 426     llvm_unreachable("cannot relocate hint relocs");
 427   case R_MIPS_GOTREL:
 428     return Body.getVA(A) - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 429   case R_MIPS_GOT_GP:
 430     return In<ELFT>::MipsGot->getGp() + A;
 431   case R_MIPS_GOT_GP_PC: {
 432     // R_MIPS_LO16 expression has R_MIPS_GOT_GP_PC type iif the target
 433     // is _gp_disp symbol. In that case we should use the following
 434     // formula for calculation "AHL + GP - P + 4". For details see p. 4-19 at
 435     // ftp://www.linux-mips.org/pub/linux/mips/doc/ABI/mipsabi.pdf
 436     uint64_t V = In<ELFT>::MipsGot->getGp() + A - P;
 437     if (Type == R_MIPS_LO16)
 438       V += 4;
 439     return V;
 440   }
 441   case R_MIPS_GOT_LOCAL_PAGE:
 442     // If relocation against MIPS local symbol requires GOT entry, this entry
 443     // should be initialized by 'page address'. This address is high 16-bits
 444     // of sum the symbol's value and the addend.
 445     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 446            In<ELFT>::MipsGot->getPageEntryOffset(Body, A) -
 447            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 448   case R_MIPS_GOT_OFF:
 449   case R_MIPS_GOT_OFF32:
 450     // In case of MIPS if a GOT relocation has non-zero addend this addend
 451     // should be applied to the GOT entry content not to the GOT entry offset.
 452     // That is why we use separate expression type.
 453     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() +
 454            In<ELFT>::MipsGot->getBodyEntryOffset(Body, A) -
 455            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 456   case R_MIPS_TLSGD:
 457     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 458            In<ELFT>::MipsGot->getGlobalDynOffset(Body) -
 459            In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 460   case R_MIPS_TLSLD:
 461     return In<ELFT>::MipsGot->getVA() + In<ELFT>::MipsGot->getTlsOffset() +
 462            In<ELFT>::MipsGot->getTlsIndexOff() - In<ELFT>::MipsGot->getGp();
 463   case R_PAGE_PC:
 464   case R_PLT_PAGE_PC:
 465     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak())
 466       return getAArch64Page(A);
 467     return getAArch64Page(Body.getVA(A)) - getAArch64Page(P);
 468   case R_PC:
 469     if (Body.isUndefined() && !Body.isLocal() && Body.symbol()->isWeak()) {
 470       // On ARM and AArch64 a branch to an undefined weak resolves to the
 471       // next instruction, otherwise the place.
 472       if (Config->EMachine == EM_ARM)
 473         return getARMUndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 474       if (Config->EMachine == EM_AARCH64)
 475         return getAArch64UndefinedRelativeWeakVA(Type, A, P);
 476     }
 477     return Body.getVA(A) - P;
 478   case R_PLT:
 479     return Body.getPltVA() + A;
 480   case R_PLT_PC:
 481   case R_PPC_PLT_OPD:
 482     return Body.getPltVA() + A - P;
 483   case R_PPC_OPD: {
 484     uint64_t SymVA = Body.getVA(A);
 485     // If we have an undefined weak symbol, we might get here with a symbol
 486     // address of zero. That could overflow, but the code must be unreachable,
 487     // so don't bother doing anything at all.
 488     if (!SymVA)
 489       return 0;
 490     if (Out::Opd) {
 491       // If this is a local call, and we currently have the address of a
 492       // function-descriptor, get the underlying code address instead.
 493       uint64_t OpdStart = Out::Opd->Addr;
 494       uint64_t OpdEnd = OpdStart + Out::Opd->Size;
 495       bool InOpd = OpdStart <= SymVA && SymVA < OpdEnd;
 496       if (InOpd)
 497         SymVA = read64be(&Out::OpdBuf[SymVA - OpdStart]);
 498     }
 499     return SymVA - P;
 500   }
 501   case R_PPC_TOC:
 502     return getPPC64TocBase() + A;
 503   case R_RELAX_GOT_PC:
 504     return Body.getVA(A) - P;
 505   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 506   case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 507   case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 508   case R_TLS:
 509     // A weak undefined TLS symbol resolves to the base of the TLS
 510     // block, i.e. gets a value of zero. If we pass --gc-sections to
 511     // lld and .tbss is not referenced, it gets reclaimed and we don't
 512     // create a TLS program header. Therefore, we resolve this
 513     // statically to zero.
 514     if (Body.isTls() && (Body.isLazy() || Body.isUndefined()) &&
 515         Body.symbol()->isWeak())
 516       return 0;
 517     if (Target->TcbSize)
 518       return Body.getVA(A) + alignTo(Target->TcbSize, Out::TlsPhdr->p_align);
 519     return Body.getVA(A) - Out::TlsPhdr->p_memsz;
 520   case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 521   case R_NEG_TLS:
 522     return Out::TlsPhdr->p_memsz - Body.getVA(A);
 523   case R_SIZE:
 524     return Body.getSize<ELFT>() + A;
 525   case R_TLSDESC:
 526     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A;
 527   case R_TLSDESC_PAGE:
 528     return getAArch64Page(In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A) -
 529            getAArch64Page(P);
 530   case R_TLSGD:
 531     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynOffset(Body) + A -
 532            In<ELFT>::Got->getSize();
 533   case R_TLSGD_PC:
 534     return In<ELFT>::Got->getGlobalDynAddr(Body) + A - P;
 535   case R_TLSLD:
 536     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexOff() + A - In<ELFT>::Got->getSize();
 537   case R_TLSLD_PC:
 538     return In<ELFT>::Got->getTlsIndexVA() + A - P;
 539   }
 540   llvm_unreachable("Invalid expression");
 541 }
 542
 543 // This function applies relocations to sections without SHF_ALLOC bit.
 544 // Such sections are never mapped to memory at runtime. Debug sections are
 545 // an example. Relocations in non-alloc sections are much easier to
 546 // handle than in allocated sections because it will never need complex
 547 // treatement such as GOT or PLT (because at runtime no one refers them).
 548 // So, we handle relocations for non-alloc sections directly in this
 549 // function as a performance optimization.
 550 template <class ELFT, class RelTy>
 551 void InputSection::relocateNonAlloc(uint8_t *Buf, ArrayRef<RelTy> Rels) {
 552   for (const RelTy &Rel : Rels) {
 553     uint32_t Type = Rel.getType(Config->IsMips64EL);
 554     uint64_t Offset = getOffset(Rel.r_offset);
 555     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 556     int64_t Addend = getAddend<ELFT>(Rel);
 557     if (!RelTy::IsRela)
 558       Addend += Target->getImplicitAddend(BufLoc, Type);
 559
 560     SymbolBody &Sym = this->getFile<ELFT>()->getRelocTargetSym(Rel);
 561     RelExpr Expr = Target->getRelExpr(Type, Sym, BufLoc);
 562     if (Expr == R_NONE)
 563       continue;
 564     if (Expr != R_ABS) {
 565       error(this->getLocation<ELFT>(Offset) + ": has non-ABS reloc");
 566       return;
 567     }
 568
 569     uint64_t AddrLoc = this->OutSec->Addr + Offset;
 570     uint64_t SymVA = 0;
 571     if (!Sym.isTls() || Out::TlsPhdr)
 572       SymVA = SignExtend64<sizeof(typename ELFT::uint) * 8>(
 573           getRelocTargetVA<ELFT>(Type, Addend, AddrLoc, Sym, R_ABS));
 574     Target->relocateOne(BufLoc, Type, SymVA);
 575   }
 576 }
 577
 578 template <class ELFT> elf::ObjectFile<ELFT> *InputSectionBase::getFile() const {
 579   return cast_or_null<elf::ObjectFile<ELFT>>(File);
 580 }
 581
 582 template <class ELFT>
 583 void InputSectionBase::relocate(uint8_t *Buf, uint8_t *BufEnd) {
 584   // scanReloc function in Writer.cpp constructs Relocations
 585   // vector only for SHF_ALLOC'ed sections. For other sections,
 586   // we handle relocations directly here.
 587   auto *IS = dyn_cast<InputSection>(this);
 588   if (IS && !(IS->Flags & SHF_ALLOC)) {
 589     if (IS->AreRelocsRela)
 590       IS->relocateNonAlloc<ELFT>(Buf, IS->template relas<ELFT>());
 591     else
 592       IS->relocateNonAlloc<ELFT>(Buf, IS->template rels<ELFT>());
 593     return;
 594   }
 595
 596   const unsigned Bits = sizeof(typename ELFT::uint) * 8;
 597   for (const Relocation &Rel : Relocations) {
 598     uint64_t Offset = getOffset(Rel.Offset);
 599     uint8_t *BufLoc = Buf + Offset;
 600     uint32_t Type = Rel.Type;
 601
 602     uint64_t AddrLoc = getOutputSection()->Addr + Offset;
 603     RelExpr Expr = Rel.Expr;
 604     uint64_t TargetVA = SignExtend64<Bits>(
 605         getRelocTargetVA<ELFT>(Type, Rel.Addend, AddrLoc, *Rel.Sym, Expr));
 606
 607     switch (Expr) {
 608     case R_RELAX_GOT_PC:
 609     case R_RELAX_GOT_PC_NOPIC:
 610       Target->relaxGot(BufLoc, TargetVA);
 611       break;
 612     case R_RELAX_TLS_IE_TO_LE:
 613       Target->relaxTlsIeToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 614       break;
 615     case R_RELAX_TLS_LD_TO_LE:
 616       Target->relaxTlsLdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 617       break;
 618     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE:
 619     case R_RELAX_TLS_GD_TO_LE_NEG:
 620       Target->relaxTlsGdToLe(BufLoc, Type, TargetVA);
 621       break;
 622     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE:
 623     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_ABS:
 624     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_PAGE_PC:
 625     case R_RELAX_TLS_GD_TO_IE_END:
 626       Target->relaxTlsGdToIe(BufLoc, Type, TargetVA);
 627       break;
 628     case R_PPC_PLT_OPD:
 629       // Patch a nop (0x60000000) to a ld.
 630       if (BufLoc + 8 <= BufEnd && read32be(BufLoc + 4) == 0x60000000)
 631         write32be(BufLoc + 4, 0xe8410028); // ld %r2, 40(%r1)
 632     // fallthrough
 633     default:
 634       Target->relocateOne(BufLoc, Type, TargetVA);
 635       break;
 636     }
 637   }
 638 }
 639
 640 template <class ELFT> void InputSection::writeTo(uint8_t *Buf) {
 641   if (this->Type == SHT_NOBITS)
 642     return;
 643
 644   if (auto *S = dyn_cast<SyntheticSection>(this)) {
 645     S->writeTo(Buf + OutSecOff);
 646     return;
 647   }
 648
 649   // If -r or --emit-relocs is given, then an InputSection
 650   // may be a relocation section.
 651   if (this->Type == SHT_RELA) {
 652     copyRelocations<ELFT>(Buf + OutSecOff,
 653                           this->template getDataAs<typename ELFT::Rela>());
 654     return;
 655   }
 656   if (this->Type == SHT_REL) {
 657     copyRelocations<ELFT>(Buf + OutSecOff,
 658                           this->template getDataAs<typename ELFT::Rel>());
 659     return;
 660   }
 661
 662   // Copy section contents from source object file to output file
 663   // and then apply relocations.
 664   memcpy(Buf + OutSecOff, Data.data(), Data.size());
 665   uint8_t *BufEnd = Buf + OutSecOff + Data.size();
 666   this->relocate<ELFT>(Buf, BufEnd);
 667 }
 668
 669 void InputSection::replace(InputSection *Other) {
 670   this->Alignment = std::max(this->Alignment, Other->Alignment);
 671   Other->Repl = this->Repl;
 672   Other->Live = false;
 673 }
 674
 675 template <class ELFT>
 676 EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 677                                const typename ELFT::Shdr *Header,
 678                                StringRef Name)
 679     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::EHFrame) {
 680   // Mark .eh_frame sections as live by default because there are
 681   // usually no relocations that point to .eh_frames. Otherwise,
 682   // the garbage collector would drop all .eh_frame sections.
 683   this->Live = true;
 684 }
 685
 686 bool EhInputSection::classof(const SectionBase *S) {
 687   return S->kind() == InputSectionBase::EHFrame;
 688 }
 689
 690 // Returns the index of the first relocation that points to a region between
 691 // Begin and Begin+Size.
 692 template <class IntTy, class RelTy>
 693 static unsigned getReloc(IntTy Begin, IntTy Size, const ArrayRef<RelTy> &Rels,
 694                          unsigned &RelocI) {
 695   // Start search from RelocI for fast access. That works because the
 696   // relocations are sorted in .eh_frame.
 697   for (unsigned N = Rels.size(); RelocI < N; ++RelocI) {
 698     const RelTy &Rel = Rels[RelocI];
 699     if (Rel.r_offset < Begin)
 700       continue;
 701
 702     if (Rel.r_offset < Begin + Size)
 703       return RelocI;
 704     return -1;
 705   }
 706   return -1;
 707 }
 708
 709 // .eh_frame is a sequence of CIE or FDE records.
 710 // This function splits an input section into records and returns them.
 711 template <class ELFT> void EhInputSection::split() {
 712   // Early exit if already split.
 713   if (!this->Pieces.empty())
 714     return;
 715
 716   if (this->NumRelocations) {
 717     if (this->AreRelocsRela)
 718       split<ELFT>(this->relas<ELFT>());
 719     else
 720       split<ELFT>(this->rels<ELFT>());
 721     return;
 722   }
 723   split<ELFT>(makeArrayRef<typename ELFT::Rela>(nullptr, nullptr));
 724 }
 725
 726 template <class ELFT, class RelTy>
 727 void EhInputSection::split(ArrayRef<RelTy> Rels) {
 728   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 729   unsigned RelI = 0;
 730   for (size_t Off = 0, End = Data.size(); Off != End;) {
 731     size_t Size = readEhRecordSize<ELFT>(this, Off);
 732     this->Pieces.emplace_back(Off, this, Size, getReloc(Off, Size, Rels, RelI));
 733     // The empty record is the end marker.
 734     if (Size == 4)
 735       break;
 736     Off += Size;
 737   }
 738 }
 739
 740 static size_t findNull(ArrayRef<uint8_t> A, size_t EntSize) {
 741   // Optimize the common case.
 742   StringRef S((const char *)A.data(), A.size());
 743   if (EntSize == 1)
 744     return S.find(0);
 745
 746   for (unsigned I = 0, N = S.size(); I != N; I += EntSize) {
 747     const char *B = S.begin() + I;
 748     if (std::all_of(B, B + EntSize, [](char C) { return C == 0; }))
 749       return I;
 750   }
 751   return StringRef::npos;
 752 }
 753
 754 // Split SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 755 // null-terminated strings.
 756 void MergeInputSection::splitStrings(ArrayRef<uint8_t> Data, size_t EntSize) {
 757   size_t Off = 0;
 758   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 759   while (!Data.empty()) {
 760     size_t End = findNull(Data, EntSize);
 761     if (End == StringRef::npos)
 762       fatal(toString(this) + ": string is not null terminated");
 763     size_t Size = End + EntSize;
 764     Pieces.emplace_back(Off, !IsAlloc);
 765     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(0, Size))));
 766     Data = Data.slice(Size);
 767     Off += Size;
 768   }
 769 }
 770
 771 // Split non-SHF_STRINGS section. Such section is a sequence of
 772 // fixed size records.
 773 void MergeInputSection::splitNonStrings(ArrayRef<uint8_t> Data,
 774                                         size_t EntSize) {
 775   size_t Size = Data.size();
 776   assert((Size % EntSize) == 0);
 777   bool IsAlloc = this->Flags & SHF_ALLOC;
 778   for (unsigned I = 0, N = Size; I != N; I += EntSize) {
 779     Hashes.push_back(hash_value(toStringRef(Data.slice(I, EntSize))));
 780     Pieces.emplace_back(I, !IsAlloc);
 781   }
 782 }
 783
 784 template <class ELFT>
 785 MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELFT> *F,
 786                                      const typename ELFT::Shdr *Header,
 787                                      StringRef Name)
 788     : InputSectionBase(F, Header, Name, InputSectionBase::Merge) {}
 789
 790 // This function is called after we obtain a complete list of input sections
 791 // that need to be linked. This is responsible to split section contents
 792 // into small chunks for further processing.
 793 //
 794 // Note that this function is called from parallel_for_each. This must be
 795 // thread-safe (i.e. no memory allocation from the pools).
 796 void MergeInputSection::splitIntoPieces() {
 797   ArrayRef<uint8_t> Data = this->Data;
 798   uint64_t EntSize = this->Entsize;
 799   if (this->Flags & SHF_STRINGS)
 800     splitStrings(Data, EntSize);
 801   else
 802     splitNonStrings(Data, EntSize);
 803
 804   if (Config->GcSections && (this->Flags & SHF_ALLOC))
 805     for (uint64_t Off : LiveOffsets)
 806       this->getSectionPiece(Off)->Live = true;
 807 }
 808
 809 bool MergeInputSection::classof(const SectionBase *S) {
 810   return S->kind() == InputSectionBase::Merge;
 811 }
 812
 813 // Do binary search to get a section piece at a given input offset.
 814 SectionPiece *MergeInputSection::getSectionPiece(uint64_t Offset) {
 815   auto *This = static_cast<const MergeInputSection *>(this);
 816   return const_cast<SectionPiece *>(This->getSectionPiece(Offset));
 817 }
 818
 819 template <class It, class T, class Compare>
 820 static It fastUpperBound(It First, It Last, const T &Value, Compare Comp) {
 821   size_t Size = std::distance(First, Last);
 822   assert(Size != 0);
 823   while (Size != 1) {
 824     size_t H = Size / 2;
 825     const It MI = First + H;
 826     Size -= H;
 827     First = Comp(Value, *MI) ? First : First + H;
 828   }
 829   return Comp(Value, *First) ? First : First + 1;
 830 }
 831
 832 const SectionPiece *MergeInputSection::getSectionPiece(uint64_t Offset) const {
 833   uint64_t Size = this->Data.size();
 834   if (Offset >= Size)
 835     fatal(toString(this) + ": entry is past the end of the section");
 836
 837   // Find the element this offset points to.
 838   auto I = fastUpperBound(
 839       Pieces.begin(), Pieces.end(), Offset,
 840       [](const uint64_t &A, const SectionPiece &B) { return A < B.InputOff; });
 841   --I;
 842   return &*I;
 843 }
 844
 845 // Returns the offset in an output section for a given input offset.
 846 // Because contents of a mergeable section is not contiguous in output,
 847 // it is not just an addition to a base output offset.
 848 uint64_t MergeInputSection::getOffset(uint64_t Offset) const {
 849   // Initialize OffsetMap lazily.
 850   std::call_once(InitOffsetMap, [&] {
 851     OffsetMap.reserve(Pieces.size());
 852     for (const SectionPiece &Piece : Pieces)
 853       OffsetMap[Piece.InputOff] = Piece.OutputOff;
 854   });
 855
 856   // Find a string starting at a given offset.
 857   auto It = OffsetMap.find(Offset);
 858   if (It != OffsetMap.end())
 859     return It->second;
 860
 861   if (!this->Live)
 862     return 0;
 863
 864   // If Offset is not at beginning of a section piece, it is not in the map.
 865   // In that case we need to search from the original section piece vector.
 866   const SectionPiece &Piece = *this->getSectionPiece(Offset);
 867   if (!Piece.Live)
 868     return 0;
 869
 870   uint64_t Addend = Offset - Piece.InputOff;
 871   return Piece.OutputOff + Addend;
 872 }
 873
 874 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 875                                     const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 876 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 877                                     const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 878 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 879                                     const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 880 template InputSection::InputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 881                                     const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 882
 883 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF32LE>(uint64_t);
 884 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF32BE>(uint64_t);
 885 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF64LE>(uint64_t);
 886 template std::string InputSectionBase::getLocation<ELF64BE>(uint64_t);
 887
 888 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF32LE>(uint64_t);
 889 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF32BE>(uint64_t);
 890 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF64LE>(uint64_t);
 891 template std::string InputSectionBase::getSrcMsg<ELF64BE>(uint64_t);
 892
 893 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF32LE>(uint64_t);
 894 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF32BE>(uint64_t);
 895 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF64LE>(uint64_t);
 896 template std::string InputSectionBase::getObjMsg<ELF64BE>(uint64_t);
 897
 898 template void InputSection::writeTo<ELF32LE>(uint8_t *);
 899 template void InputSection::writeTo<ELF32BE>(uint8_t *);
 900 template void InputSection::writeTo<ELF64LE>(uint8_t *);
 901 template void InputSection::writeTo<ELF64BE>(uint8_t *);
 902
 903 template elf::ObjectFile<ELF32LE> *InputSectionBase::getFile<ELF32LE>() const;
 904 template elf::ObjectFile<ELF32BE> *InputSectionBase::getFile<ELF32BE>() const;
 905 template elf::ObjectFile<ELF64LE> *InputSectionBase::getFile<ELF64LE>() const;
 906 template elf::ObjectFile<ELF64BE> *InputSectionBase::getFile<ELF64BE>() const;
 907
 908 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 909                                               const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 910 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 911                                               const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 912 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 913                                               const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 914 template MergeInputSection::MergeInputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 915                                               const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 916
 917 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF32LE> *,
 918                                         const ELF32LE::Shdr *, StringRef);
 919 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF32BE> *,
 920                                         const ELF32BE::Shdr *, StringRef);
 921 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF64LE> *,
 922                                         const ELF64LE::Shdr *, StringRef);
 923 template EhInputSection::EhInputSection(elf::ObjectFile<ELF64BE> *,
 924                                         const ELF64BE::Shdr *, StringRef);
 925
 926 template void EhInputSection::split<ELF32LE>();
 927 template void EhInputSection::split<ELF32BE>();
 928 template void EhInputSection::split<ELF64LE>();
 929 template void EhInputSection::split<ELF64BE>();