contrib/llvm/lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  23 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  24 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  26 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  27 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
  28 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  29 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  30 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/ELF.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include <vector>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 #undef  DEBUG_TYPE
  38 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
  39
  40 namespace {
  41 class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
  42   protected:
  43
  44     static bool isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind);
  45     static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant);
  46     static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout);
  47     static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
  48                            bool Used, bool Renamed);
  49     static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
  50                         bool isUsedInReloc);
  51     static bool IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD);
  52     static uint64_t DataSectionSize(const MCSectionData &SD);
  53     static uint64_t GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
  54                                        const MCSectionData &SD);
  55     static uint64_t GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
  56                                           const MCSectionData &SD);
  57
  58     void WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
  59                               const MCAsmLayout &Layout,
  60                               const MCSectionELF &Section);
  61
  62     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
  63       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  64         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  65     }*/
  66
  67     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed
  68     /// information on symbols.
  69     struct ELFSymbolData {
  70       MCSymbolData *SymbolData;
  71       uint64_t StringIndex;
  72       uint32_t SectionIndex;
  73
  74       // Support lexicographic sorting.
  75       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
  76         return SymbolData->getSymbol().getName() <
  77                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
  78       }
  79     };
  80
  81     /// The target specific ELF writer instance.
  82     llvm::OwningPtr<MCELFObjectTargetWriter> TargetObjectWriter;
  83
  84     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
  85     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
  86     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
  87
  88     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
  89                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
  90     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
  91
  92     /// @}
  93     /// @name Symbol Table Data
  94     /// @{
  95
  96     SmallString<256> StringTable;
  97     std::vector<uint64_t> FileSymbolData;
  98     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
  99     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 100     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 101
 102     /// @}
 103
 104     bool NeedsGOT;
 105
 106     bool NeedsSymtabShndx;
 107
 108     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 109     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 110     // This holds the .strtab section index.
 111     unsigned StringTableIndex;
 112     // This holds the .symtab section index.
 113     unsigned SymbolTableIndex;
 114
 115     unsigned ShstrtabIndex;
 116
 117
 118     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 119                                   const MCValue &Target,
 120                                   const MCFragment &F,
 121                                   const MCFixup &Fixup,
 122                                   bool IsPCRel) const;
 123
 124     // TargetObjectWriter wrappers.
 125     const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 126                                    const MCValue &Target,
 127                                    const MCFragment &F,
 128                                    const MCFixup &Fixup,
 129                                    bool IsPCRel) const {
 130       return TargetObjectWriter->ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 131     }
 132     const MCSymbol *undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
 133                                             const MCFixup &Fixup,
 134                                             bool IsPCRel) const {
 135       return TargetObjectWriter->undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup,
 136                                                          IsPCRel);
 137     }
 138
 139     bool is64Bit() const { return TargetObjectWriter->is64Bit(); }
 140     bool hasRelocationAddend() const {
 141       return TargetObjectWriter->hasRelocationAddend();
 142     }
 143     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
 144                           bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
 145                           int64_t Addend) const {
 146       return TargetObjectWriter->GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 147                                               IsRelocWithSymbol, Addend);
 148     }
 149
 150   public:
 151     ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
 152                     raw_ostream &_OS, bool IsLittleEndian)
 153       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
 154         TargetObjectWriter(MOTW),
 155         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false) {
 156     }
 157
 158     virtual ~ELFObjectWriter();
 159
 160     void WriteWord(uint64_t W) {
 161       if (is64Bit())
 162         Write64(W);
 163       else
 164         Write32(W);
 165     }
 166
 167     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 168       buf[0] = char(Value >> 0);
 169       buf[1] = char(Value >> 8);
 170     }
 171
 172     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 173       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 174       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 175     }
 176
 177     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 178       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 179       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 180     }
 181
 182     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 183       buf[0] = char(Value >> 8);
 184       buf[1] = char(Value >> 0);
 185     }
 186
 187     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 188       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 189       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 190     }
 191
 192     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 193       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 194       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 195     }
 196
 197     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 198       char buf[1];
 199       buf[0] = Value;
 200       F.getContents().append(&buf[0], &buf[1]);
 201     }
 202
 203     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 204       char buf[2];
 205       if (isLittleEndian())
 206         StringLE16(buf, Value);
 207       else
 208         StringBE16(buf, Value);
 209       F.getContents().append(&buf[0], &buf[2]);
 210     }
 211
 212     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 213       char buf[4];
 214       if (isLittleEndian())
 215         StringLE32(buf, Value);
 216       else
 217         StringBE32(buf, Value);
 218       F.getContents().append(&buf[0], &buf[4]);
 219     }
 220
 221     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 222       char buf[8];
 223       if (isLittleEndian())
 224         StringLE64(buf, Value);
 225       else
 226         StringBE64(buf, Value);
 227       F.getContents().append(&buf[0], &buf[8]);
 228     }
 229
 230     void WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 231                      uint64_t SectionDataSize,
 232                      unsigned NumberOfSections);
 233
 234     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 235                           MCDataFragment *ShndxF,
 236                           uint64_t name, uint8_t info,
 237                           uint64_t value, uint64_t size,
 238                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 239                           bool Reserved);
 240
 241     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 242                      ELFSymbolData &MSD,
 243                      const MCAsmLayout &Layout);
 244
 245     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 246     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 247                           MCDataFragment *ShndxF,
 248                           const MCAssembler &Asm,
 249                           const MCAsmLayout &Layout,
 250                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 251
 252     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 253                                   const MCAsmLayout &Layout,
 254                                   const MCFragment *Fragment,
 255                                   const MCFixup &Fixup,
 256                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 257
 258     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 259                                          const MCSymbol *S);
 260
 261     // Map from a group section to the signature symbol
 262     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
 263     // Map from a signature symbol to the group section
 264     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
 265     // Map from a section to the section with the relocations
 266     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMapTy;
 267     // Map from a section to its offset
 268     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint64_t> SectionOffsetMapTy;
 269
 270     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 271     ///
 272     /// \param Asm - The assembler.
 273     /// \param SectionIndexMap - Maps a section to its index.
 274     /// \param RevGroupMap - Maps a signature symbol to the group section.
 275     /// \param NumRegularSections - Number of non-relocation sections.
 276     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 277                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 278                             RevGroupMapTy RevGroupMap,
 279                             unsigned NumRegularSections);
 280
 281     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 282                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 283                          const RelMapTy &RelMap);
 284
 285     void CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 286                                   RelMapTy &RelMap);
 287
 288     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 289                           const RelMapTy &RelMap);
 290
 291     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 292                                 SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 293                                 const RelMapTy &RelMap);
 294
 295     // Create the sections that show up in the symbol table. Currently
 296     // those are the .note.GNU-stack section and the group sections.
 297     void CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 298                                GroupMapTy &GroupMap,
 299                                RevGroupMapTy &RevGroupMap,
 300                                SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 301                                const RelMapTy &RelMap);
 302
 303     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 304                                           const MCAsmLayout &Layout);
 305
 306     void WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm, const GroupMapTy &GroupMap,
 307                             const MCAsmLayout &Layout,
 308                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 309                             const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap);
 310
 311     void ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
 312                              std::vector<const MCSectionELF*> &Sections);
 313
 314     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 315                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 316                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 317                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 318
 319     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
 320                                   MCDataFragment *F,
 321                                   const MCSectionData *SD);
 322
 323     virtual bool
 324     IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 325                                            const MCSymbolData &DataA,
 326                                            const MCFragment &FB,
 327                                            bool InSet,
 328                                            bool IsPCRel) const;
 329
 330     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 331     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 332                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 333                       uint32_t GroupSymbolIndex,
 334                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 335                       const MCSectionELF &Section);
 336   };
 337 }
 338
 339 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
 340   const MCFixupKindInfo &FKI =
 341     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
 342
 343   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
 344 }
 345
 346 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
 347   switch (Variant) {
 348   default:
 349     return false;
 350   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 351   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 352   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 353   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 354   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 355   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 356   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 357   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 358   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 359   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 360   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 361   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 362   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 363     return true;
 364   }
 365 }
 366
 367 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
 368 {}
 369
 370 // Emit the ELF header.
 371 void ELFObjectWriter::WriteHeader(const MCAssembler &Asm,
 372                                   uint64_t SectionDataSize,
 373                                   unsigned NumberOfSections) {
 374   // ELF Header
 375   // ----------
 376   //
 377   // Note
 378   // ----
 379   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 380   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 381
 382   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 383   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 384   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 385   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 386
 387   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 388
 389   // e_ident[EI_DATA]
 390   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 391
 392   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 393   // e_ident[EI_OSABI]
 394   Write8(TargetObjectWriter->getOSABI());
 395   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 396
 397   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 398
 399   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 400
 401   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
 402
 403   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 404   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 405   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 406   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 407             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 408
 409   // e_flags = whatever the target wants
 410   Write32(Asm.getELFHeaderEFlags());
 411
 412   // e_ehsize = ELF header size
 413   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 414
 415   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 416   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 417
 418   // e_shentsize = Section header entry size
 419   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 420
 421   // e_shnum     = # of section header ents
 422   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 423     Write16(ELF::SHN_UNDEF);
 424   else
 425     Write16(NumberOfSections);
 426
 427   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 428   if (ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 429     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 430   else
 431     Write16(ShstrtabIndex);
 432 }
 433
 434 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 435                                        MCDataFragment *ShndxF,
 436                                        uint64_t name,
 437                                        uint8_t info, uint64_t value,
 438                                        uint64_t size, uint8_t other,
 439                                        uint32_t shndx,
 440                                        bool Reserved) {
 441   if (ShndxF) {
 442     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 443       String32(*ShndxF, shndx);
 444     else
 445       String32(*ShndxF, 0);
 446   }
 447
 448   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 449     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 450
 451   if (is64Bit()) {
 452     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 453     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 454     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 455     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 456     String64(*SymtabF, value); // st_value
 457     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 458   } else {
 459     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 460     String32(*SymtabF, value); // st_value
 461     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 462     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 463     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 464     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 465   }
 466 }
 467
 468 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
 469                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 470   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 471     return Data.getCommonAlignment();
 472
 473   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 474
 475   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
 476     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
 477       int64_t IntValue;
 478       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
 479         return (uint64_t)IntValue;
 480     }
 481   }
 482
 483   if (!Symbol.isInSection())
 484     return 0;
 485
 486
 487   if (Data.getFragment()) {
 488     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
 489       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
 490     else
 491       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
 492   }
 493
 494   return 0;
 495 }
 496
 497 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
 498                                                const MCAsmLayout &Layout) {
 499   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 500   // versions declared with @@@ to be renamed.
 501
 502   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 503          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 504     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 505     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
 506     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 507
 508     // Not an alias.
 509     if (&Symbol == &Alias)
 510       continue;
 511
 512     StringRef AliasName = Alias.getName();
 513     size_t Pos = AliasName.find('@');
 514     if (Pos == StringRef::npos)
 515       continue;
 516
 517     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 518     // This is the first place we are able to copy this information.
 519     it->setExternal(SD.isExternal());
 520     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
 521
 522     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 523     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 524       continue;
 525
 526     // FIXME: produce a better error message.
 527     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 528         !Rest.startswith("@@@"))
 529       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 530
 531     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 532   }
 533 }
 534
 535 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 536                                   MCDataFragment *ShndxF,
 537                                   ELFSymbolData &MSD,
 538                                   const MCAsmLayout &Layout) {
 539   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 540   MCSymbolData &Data =
 541     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
 542
 543   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 544     Data.getSymbol().isVariable();
 545
 546   // Binding and Type share the same byte as upper and lower nibbles
 547   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
 548   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
 549   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 550
 551   // Other and Visibility share the same byte with Visibility using the lower
 552   // 2 bits
 553   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
 554   uint8_t Other = MCELF::getOther(OrigData) <<
 555     (ELF_Other_Shift - ELF_STV_Shift);
 556   Other |= Visibility;
 557
 558   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 559   uint64_t Size = 0;
 560
 561   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 562
 563   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
 564   if (ESize) {
 565     int64_t Res;
 566     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
 567       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
 568     Size = Res;
 569   }
 570
 571   // Write out the symbol table entry
 572   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 573                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 574 }
 575
 576 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 577                                        MCDataFragment *ShndxF,
 578                                        const MCAssembler &Asm,
 579                                        const MCAsmLayout &Layout,
 580                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 581   // The string table must be emitted first because we need the index
 582   // into the string table for all the symbol names.
 583   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 584
 585   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 586
 587   // The first entry is the undefined symbol entry.
 588   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 589
 590   for (unsigned i = 0, e = FileSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 591     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, FileSymbolData[i],
 592                      ELF::STT_FILE | ELF::STB_LOCAL, 0, 0,
 593                      ELF::STV_DEFAULT, ELF::SHN_ABS, true);
 594   }
 595
 596   // Write the symbol table entries.
 597   LastLocalSymbolIndex = FileSymbolData.size() + LocalSymbolData.size() + 1;
 598
 599   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 600     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 601     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 602   }
 603
 604   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 605   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 606        ++i) {
 607     const MCSectionELF &Section =
 608       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 609     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 610         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 611         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 612         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB ||
 613         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX)
 614       continue;
 615     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 616                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section),
 617                      false);
 618     LastLocalSymbolIndex++;
 619   }
 620
 621   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 622     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 623     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 624     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 625             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 626            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 627     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 628     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 629       LastLocalSymbolIndex++;
 630   }
 631
 632   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 633     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 634     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 635     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 636     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 637       LastLocalSymbolIndex++;
 638   }
 639 }
 640
 641 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
 642                                                const MCValue &Target,
 643                                                const MCFragment &F,
 644                                                const MCFixup &Fixup,
 645                                                bool IsPCRel) const {
 646   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 647   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 648   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
 649   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 650
 651   if (ASymbol.isUndefined()) {
 652     if (Renamed)
 653       return Renamed;
 654     return undefinedExplicitRelSym(Target, Fixup, IsPCRel);
 655   }
 656
 657   if (SD.isExternal()) {
 658     if (Renamed)
 659       return Renamed;
 660     return &Symbol;
 661   }
 662
 663   const MCSectionELF &Section =
 664     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
 665   const SectionKind secKind = Section.getKind();
 666
 667   if (secKind.isBSS())
 668     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 669
 670   if (secKind.isThreadLocal()) {
 671     if (Renamed)
 672       return Renamed;
 673     return &Symbol;
 674   }
 675
 676   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 677   const MCSectionELF &Sec2 =
 678     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 679
 680   if (&Sec2 != &Section &&
 681       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 682        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 683        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
 684     if (Renamed)
 685       return Renamed;
 686     return &Symbol;
 687   }
 688
 689   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
 690     if (Target.getConstant() == 0)
 691       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 692     if (Renamed)
 693       return Renamed;
 694     return &Symbol;
 695   }
 696
 697   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
 698
 699 }
 700
 701
 702 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 703                                        const MCAsmLayout &Layout,
 704                                        const MCFragment *Fragment,
 705                                        const MCFixup &Fixup,
 706                                        MCValue Target,
 707                                        uint64_t &FixedValue) {
 708   int64_t Addend = 0;
 709   int Index = 0;
 710   int64_t Value = Target.getConstant();
 711   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
 712
 713   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
 714   if (!Target.isAbsolute()) {
 715     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 716     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 717     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
 718
 719     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 720       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 721       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 722       IsPCRel = true;
 723
 724       // Offset of the symbol in the section
 725       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
 726
 727       // Offset of the relocation in the section
 728       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 729       Value += b - a;
 730     }
 731
 732     if (!RelocSymbol) {
 733       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
 734       MCFragment *F = SD.getFragment();
 735
 736       if (F) {
 737         Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
 738         // Offset of the symbol in the section
 739         Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
 740       } else {
 741         Index = 0;
 742       }
 743     } else {
 744       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 745         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 746       else
 747         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
 748       Index = -1;
 749     }
 750     Addend = Value;
 751     if (hasRelocationAddend())
 752       Value = 0;
 753   }
 754
 755   FixedValue = Value;
 756   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
 757                                (RelocSymbol != 0), Addend);
 758   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 759     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 760   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 761     NeedsGOT = true;
 762
 763   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
 764     Fixup.getOffset();
 765
 766   if (!hasRelocationAddend())
 767     Addend = 0;
 768
 769   if (is64Bit())
 770     assert(isInt<64>(Addend));
 771   else
 772     assert(isInt<32>(Addend));
 773
 774   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend, Fixup);
 775   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 776 }
 777
 778
 779 uint64_t
 780 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 781                                              const MCSymbol *S) {
 782   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 783   return SD.getIndex();
 784 }
 785
 786 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
 787                                  const MCSymbolData &Data,
 788                                  bool Used, bool Renamed) {
 789   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 790     return false;
 791
 792   if (Used)
 793     return true;
 794
 795   if (Renamed)
 796     return false;
 797
 798   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 799
 800   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 801     return true;
 802
 803   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
 804   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
 805     return false;
 806
 807   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
 808   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
 809     return false;
 810
 811   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 812     return false;
 813
 814   if (Symbol.isTemporary())
 815     return false;
 816
 817   return true;
 818 }
 819
 820 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
 821                               bool isUsedInReloc) {
 822   if (Data.isExternal())
 823     return false;
 824
 825   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 826   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 827
 828   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
 829     if (isSignature && !isUsedInReloc)
 830       return true;
 831
 832     return false;
 833   }
 834
 835   return true;
 836 }
 837
 838 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 839                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 840                                       const RelMapTy &RelMap) {
 841   unsigned Index = 1;
 842   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 843          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 844     const MCSectionELF &Section =
 845       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 846     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
 847       continue;
 848     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 849   }
 850
 851   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 852          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 853     const MCSectionELF &Section =
 854       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 855     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
 856         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 857         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
 858       continue;
 859     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 860     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
 861     if (RelSection)
 862       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
 863   }
 864 }
 865
 866 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 867                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 868                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
 869                                          unsigned NumRegularSections) {
 870   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 871   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
 872   if (NeedsGOT) {
 873     StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 874     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 875     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 876     Data.setExternal(true);
 877     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 878   }
 879
 880   // Index 0 is always the empty string.
 881   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 882   StringTable += '\x00';
 883
 884   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
 885   // optimize them in shstrtab.
 886
 887   for (MCAssembler::const_file_name_iterator it = Asm.file_names_begin(),
 888                                             ie = Asm.file_names_end();
 889                                             it != ie;
 890                                             ++it) {
 891     StringRef Name = *it;
 892     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 893     if (!Entry) {
 894       Entry = StringTable.size();
 895       StringTable += Name;
 896       StringTable += '\x00';
 897     }
 898     FileSymbolData.push_back(Entry);
 899   }
 900
 901   // Add the data for the symbols.
 902   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 903          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 904     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 905
 906     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 907     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 908     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
 909
 910     if (!isInSymtab(Asm, *it,
 911                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
 912                     Renames.count(&Symbol)))
 913       continue;
 914
 915     ELFSymbolData MSD;
 916     MSD.SymbolData = it;
 917     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
 918
 919     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 920     // are able to set it.
 921     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
 922     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
 923       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
 924       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 925       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 926     }
 927
 928     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 929       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 930
 931     if (it->isCommon()) {
 932       assert(!Local);
 933       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 934     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 935       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 936     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 937       if (isSignature && !Used)
 938         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
 939       else
 940         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 941     } else {
 942       const MCSectionELF &Section =
 943         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 944       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 945       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 946         NeedsSymtabShndx = true;
 947       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 948     }
 949
 950     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 951     // @@ in defined ones.
 952     StringRef Name = Symbol.getName();
 953     SmallString<32> Buf;
 954
 955     size_t Pos = Name.find("@@@");
 956     if (Pos != StringRef::npos) {
 957       Buf += Name.substr(0, Pos);
 958       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 959       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
 960       Name = Buf;
 961     }
 962
 963     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
 964     if (!Entry) {
 965       Entry = StringTable.size();
 966       StringTable += Name;
 967       StringTable += '\x00';
 968     }
 969     MSD.StringIndex = Entry;
 970     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
 971       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 972     else if (Local)
 973       LocalSymbolData.push_back(MSD);
 974     else
 975       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 976   }
 977
 978   // Symbols are required to be in lexicographic order.
 979   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
 980   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
 981   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
 982
 983   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
 984   // symbols with non-local bindings.
 985   unsigned Index = FileSymbolData.size() + 1;
 986   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 987     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 988
 989   Index += NumRegularSections;
 990
 991   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
 992     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 993   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
 994     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
 995
 996   if (Index >= ELF::SHN_LORESERVE)
 997     NeedsSymtabShndx = true;
 998 }
 999
1000 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
1001                                                MCAsmLayout &Layout,
1002                                                RelMapTy &RelMap) {
1003   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1004          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1005     const MCSectionData &SD = *it;
1006     if (Relocations[&SD].empty())
1007       continue;
1008
1009     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1010     const MCSectionELF &Section =
1011       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1012
1013     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1014     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
1015     RelaSectionName += SectionName;
1016
1017     unsigned EntrySize;
1018     if (hasRelocationAddend())
1019       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1020     else
1021       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1022
1023     unsigned Flags = 0;
1024     StringRef Group = "";
1025     if (Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP) {
1026       Flags = ELF::SHF_GROUP;
1027       Group = Section.getGroup()->getName();
1028     }
1029
1030     const MCSectionELF *RelaSection =
1031       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
1032                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, Flags,
1033                         SectionKind::getReadOnly(),
1034                         EntrySize, Group);
1035     RelMap[&Section] = RelaSection;
1036     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1037   }
1038 }
1039
1040 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1041                                        const RelMapTy &RelMap) {
1042   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1043          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1044     const MCSectionData &SD = *it;
1045     const MCSectionELF &Section =
1046       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1047
1048     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
1049     if (!RelaSection)
1050       continue;
1051     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1052     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1053
1054     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1055     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
1056   }
1057 }
1058
1059 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1060                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
1061                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1062                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
1063                                        uint64_t Alignment,
1064                                        uint64_t EntrySize) {
1065   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1066   Write32(Type);        // sh_type
1067   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1068   WriteWord(Address);   // sh_addr
1069   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1070   WriteWord(Size);      // sh_size
1071   Write32(Link);        // sh_link
1072   Write32(Info);        // sh_info
1073   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1074   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1075 }
1076
1077 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1078                                                MCDataFragment *F,
1079                                                const MCSectionData *SD) {
1080   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1081
1082   // Sort the relocation entries. Most targets just sort by r_offset, but some
1083   // (e.g., MIPS) have additional constraints.
1084   TargetObjectWriter->sortRelocs(Asm, Relocs);
1085
1086   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1087     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1088
1089     if (!entry.Index)
1090       ;
1091     else if (entry.Index < 0)
1092       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1093     else
1094       entry.Index += FileSymbolData.size() + LocalSymbolData.size();
1095     if (is64Bit()) {
1096       String64(*F, entry.r_offset);
1097       if (TargetObjectWriter->isN64()) {
1098         String32(*F, entry.Index);
1099
1100         String8(*F, TargetObjectWriter->getRSsym(entry.Type));
1101         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType3(entry.Type));
1102         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType2(entry.Type));
1103         String8(*F, TargetObjectWriter->getRType(entry.Type));
1104       }
1105       else {
1106         struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1107         ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1108         String64(*F, ERE64.r_info);
1109       }
1110       if (hasRelocationAddend())
1111         String64(*F, entry.r_addend);
1112     } else {
1113       String32(*F, entry.r_offset);
1114
1115       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1116       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1117       String32(*F, ERE32.r_info);
1118
1119       if (hasRelocationAddend())
1120         String32(*F, entry.r_addend);
1121     }
1122   }
1123 }
1124
1125 static int compareBySuffix(const MCSectionELF *const *a,
1126                            const MCSectionELF *const *b) {
1127   const StringRef &NameA = (*a)->getSectionName();
1128   const StringRef &NameB = (*b)->getSectionName();
1129   const unsigned sizeA = NameA.size();
1130   const unsigned sizeB = NameB.size();
1131   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
1132   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
1133     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
1134     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
1135     if (ca != cb)
1136       return cb - ca;
1137   }
1138
1139   return sizeB - sizeA;
1140 }
1141
1142 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1143                                              MCAsmLayout &Layout,
1144                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1145                                              const RelMapTy &RelMap) {
1146   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1147   MCDataFragment *F;
1148
1149   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1150
1151   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1152   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1153     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1154                       SectionKind::getReadOnly());
1155   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1156   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1157
1158   const MCSectionELF *SymtabSection =
1159     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1160                       SectionKind::getReadOnly(),
1161                       EntrySize, "");
1162   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1163   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
1164
1165   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1166
1167   if (NeedsSymtabShndx) {
1168     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1169       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1170                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1171     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1172     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1173   }
1174
1175   const MCSectionELF *StrtabSection;
1176   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1177                                     SectionKind::getReadOnly());
1178   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1179   StrtabSD.setAlignment(1);
1180
1181   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1182
1183   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
1184   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1185   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
1186
1187   // Symbol table
1188   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1189   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1190   if (NeedsSymtabShndx) {
1191     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1192   }
1193   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1194
1195   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1196   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1197
1198   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1199
1200   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1201   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1202          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1203     const MCSectionELF &Section =
1204       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1205     Sections.push_back(&Section);
1206   }
1207   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
1208
1209   // Section header string table.
1210   //
1211   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1212   // section 0.
1213   uint64_t Index = 1;
1214   F->getContents().push_back('\x00');
1215
1216   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
1217     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
1218
1219     StringRef Name = Section.getSectionName();
1220     if (I != 0) {
1221       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
1222       if (PreviousName.endswith(Name)) {
1223         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
1224         continue;
1225       }
1226     }
1227     // Remember the index into the string table so we can write it
1228     // into the sh_name field of the section header table.
1229     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1230
1231     Index += Name.size() + 1;
1232     F->getContents().append(Name.begin(), Name.end());
1233     F->getContents().push_back('\x00');
1234   }
1235 }
1236
1237 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
1238                                             MCAsmLayout &Layout,
1239                                             GroupMapTy &GroupMap,
1240                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
1241                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1242                                             const RelMapTy &RelMap) {
1243   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
1244   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1245   if (Asm.getNoExecStack()) {
1246     const MCSectionELF *GnuStackSection =
1247       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1248                         SectionKind::getReadOnly());
1249     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
1250   }
1251
1252   // Build the groups
1253   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1254        it != ie; ++it) {
1255     const MCSectionELF &Section =
1256       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1257     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1258       continue;
1259
1260     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1261     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1262     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1263     if (!Group) {
1264       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
1265       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1266       Data.setAlignment(4);
1267       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1268       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1269     }
1270     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1271   }
1272
1273   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
1274
1275   // Add sections to the groups
1276   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1277        it != ie; ++it) {
1278     const MCSectionELF &Section =
1279       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1280     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
1281       continue;
1282     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1283     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1284     // FIXME: we could use the previous fragment
1285     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1286     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
1287     String32(*F, Index);
1288   }
1289 }
1290
1291 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1292                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1293                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1294                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1295                                    uint64_t Alignment,
1296                                    const MCSectionELF &Section) {
1297   uint64_t sh_link = 0;
1298   uint64_t sh_info = 0;
1299
1300   switch(Section.getType()) {
1301   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1302     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1303     sh_info = 0;
1304     break;
1305
1306   case ELF::SHT_REL:
1307   case ELF::SHT_RELA: {
1308     const MCSectionELF *SymtabSection;
1309     const MCSectionELF *InfoSection;
1310     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1311                                                    0,
1312                                                    SectionKind::getReadOnly());
1313     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1314     assert(sh_link && ".symtab not found");
1315
1316     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1317     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1318     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1319     StringRef GroupName =
1320         Section.getGroup() ? Section.getGroup()->getName() : "";
1321
1322     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName, ELF::SHT_PROGBITS,
1323                                                  0, SectionKind::getReadOnly(),
1324                                                  0, GroupName);
1325     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1326     break;
1327   }
1328
1329   case ELF::SHT_SYMTAB:
1330   case ELF::SHT_DYNSYM:
1331     sh_link = StringTableIndex;
1332     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1333     break;
1334
1335   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1336     sh_link = SymbolTableIndex;
1337     break;
1338
1339   case ELF::SHT_PROGBITS:
1340   case ELF::SHT_STRTAB:
1341   case ELF::SHT_NOBITS:
1342   case ELF::SHT_NOTE:
1343   case ELF::SHT_NULL:
1344   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1345   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
1346   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
1347   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
1348   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
1349   case ELF::SHT_MIPS_REGINFO:
1350   case ELF::SHT_MIPS_OPTIONS:
1351     // Nothing to do.
1352     break;
1353
1354   case ELF::SHT_GROUP:
1355     sh_link = SymbolTableIndex;
1356     sh_info = GroupSymbolIndex;
1357     break;
1358
1359   default:
1360     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1361     break;
1362   }
1363
1364   if (TargetObjectWriter->getEMachine() == ELF::EM_ARM &&
1365       Section.getType() == ELF::SHT_ARM_EXIDX) {
1366     StringRef SecName(Section.getSectionName());
1367     if (SecName == ".ARM.exidx") {
1368       sh_link = SectionIndexMap.lookup(
1369         Asm.getContext().getELFSection(".text",
1370                                        ELF::SHT_PROGBITS,
1371                                        ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC,
1372                                        SectionKind::getText()));
1373     } else if (SecName.startswith(".ARM.exidx")) {
1374       StringRef GroupName =
1375           Section.getGroup() ? Section.getGroup()->getName() : "";
1376       sh_link = SectionIndexMap.lookup(Asm.getContext().getELFSection(
1377           SecName.substr(sizeof(".ARM.exidx") - 1), ELF::SHT_PROGBITS,
1378           ELF::SHF_EXECINSTR | ELF::SHF_ALLOC, SectionKind::getText(), 0,
1379           GroupName));
1380     }
1381   }
1382
1383   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1384                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1385                    Alignment, Section.getEntrySize());
1386 }
1387
1388 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1389   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1390     !SD.getSection().isVirtualSection();
1391 }
1392
1393 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1394   uint64_t Ret = 0;
1395   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1396        ++i) {
1397     const MCFragment &F = *i;
1398     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1399     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1400   }
1401   return Ret;
1402 }
1403
1404 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1405                                              const MCSectionData &SD) {
1406   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1407     return DataSectionSize(SD);
1408   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1409 }
1410
1411 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1412                                                 const MCSectionData &SD) {
1413   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1414     return DataSectionSize(SD);
1415   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1416 }
1417
1418 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1419                                            const MCAsmLayout &Layout,
1420                                            const MCSectionELF &Section) {
1421   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1422
1423   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), SD.getAlignment());
1424   WriteZeros(Padding);
1425
1426   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1427     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1428          ++i) {
1429       const MCFragment &F = *i;
1430       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1431       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents());
1432     }
1433   } else {
1434     Asm.writeSectionData(&SD, Layout);
1435   }
1436 }
1437
1438 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1439                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1440                                          const MCAsmLayout &Layout,
1441                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1442                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1443   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1444
1445   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1446   Sections.resize(NumSections - 1);
1447
1448   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1449          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1450     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1451     Sections[p.second - 1] = p.first;
1452   }
1453
1454   // Null section first.
1455   uint64_t FirstSectionSize =
1456     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1457   uint32_t FirstSectionLink =
1458     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1459   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1460
1461   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1462     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1463     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1464     uint32_t GroupSymbolIndex;
1465     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1466       GroupSymbolIndex = 0;
1467     else
1468       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1469                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1470
1471     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1472
1473     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1474                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1475                  SD.getAlignment(), Section);
1476   }
1477 }
1478
1479 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1480                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1481   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1482          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1483     const MCSectionELF &Section =
1484       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1485     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1486       Sections.push_back(&Section);
1487   }
1488
1489   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1490          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1491     const MCSectionELF &Section =
1492       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1493     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1494         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1495         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1496       Sections.push_back(&Section);
1497   }
1498
1499   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1500          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1501     const MCSectionELF &Section =
1502       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1503     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1504         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1505       Sections.push_back(&Section);
1506   }
1507 }
1508
1509 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1510                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1511   GroupMapTy GroupMap;
1512   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1513   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1514
1515   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1516
1517   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1518   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1519
1520   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1521   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1522                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1523   const unsigned AllSections = Asm.size();
1524   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1525
1526   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1527
1528   // Compute symbol table information.
1529   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1530
1531
1532   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1533
1534   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1535                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1536                          SectionIndexMap,
1537                          RelMap);
1538
1539   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1540   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1541                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1542   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1543
1544   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1545   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1546   unsigned NumSections = Sections.size();
1547   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1548   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1549     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1550     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1551
1552     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1553
1554     // Remember the offset into the file for this section.
1555     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1556
1557     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1558     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1559   }
1560
1561   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1562
1563   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1564
1565   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1566     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1567   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1568
1569   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1570     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1571     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1572
1573     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1574
1575     // Remember the offset into the file for this section.
1576     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1577
1578     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1579     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1580   }
1581
1582   // Write out the ELF header ...
1583   WriteHeader(Asm, SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1584
1585   // ... then the regular sections ...
1586   // + because of .shstrtab
1587   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1588     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1589
1590   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(OS.tell(), NaturalAlignment);
1591   WriteZeros(Padding);
1592
1593   // ... then the section header table ...
1594   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1595                      SectionOffsetMap);
1596
1597   // ... and then the remaining sections ...
1598   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1599     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1600 }
1601
1602 bool
1603 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1604                                                       const MCSymbolData &DataA,
1605                                                       const MCFragment &FB,
1606                                                       bool InSet,
1607                                                       bool IsPCRel) const {
1608   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1609     return false;
1610   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1611                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1612 }
1613
1614 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1615                                             raw_ostream &OS,
1616                                             bool IsLittleEndian) {
1617   return new ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
1618 }