contrib/llvm/lib/Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- PPCELFObjectWriter.cpp - PPC ELF 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 #include "MCTargetDesc/PPCMCTargetDesc.h"
  11 #include "MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  12 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  13 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  14 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  15 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  16 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  17
  18 using namespace llvm;
  19
  20 namespace {
  21   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  22   public:
  23     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  24
  25     virtual ~PPCELFObjectWriter();
  26   protected:
  27     virtual unsigned getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  28                                        const MCFixup &Fixup,
  29                                        bool IsPCRel) const;
  30     virtual unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  31                                   bool IsPCRel, bool IsRelocWithSymbol,
  32                                   int64_t Addend) const;
  33     virtual const MCSymbol *ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
  34                                            const MCValue &Target,
  35                                            const MCFragment &F,
  36                                            const MCFixup &Fixup,
  37                                            bool IsPCRel) const;
  38     virtual const MCSymbol *undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
  39                                                     const MCFixup &Fixup,
  40                                                     bool IsPCRel) const;
  41   };
  42 }
  43
  44 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  45   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  46                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  47                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  48
  49 PPCELFObjectWriter::~PPCELFObjectWriter() {
  50 }
  51
  52 unsigned PPCELFObjectWriter::getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  53                                                const MCFixup &Fixup,
  54                                                bool IsPCRel) const
  55 {
  56   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
  57     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
  58
  59   // determine the type of the relocation
  60   unsigned Type;
  61   if (IsPCRel) {
  62     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  63     default:
  64       llvm_unreachable("Unimplemented");
  65     case PPC::fixup_ppc_br24:
  66     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  67       Type = ELF::R_PPC_REL24;
  68       break;
  69     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
  70     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
  71       Type = ELF::R_PPC_REL14;
  72       break;
  73     case PPC::fixup_ppc_half16:
  74       switch (Modifier) {
  75       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
  76       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  77         Type = ELF::R_PPC_REL16;
  78         break;
  79       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
  80         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
  81         break;
  82       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
  83         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
  84         break;
  85       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
  86         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
  87         break;
  88       }
  89       break;
  90     case FK_Data_4:
  91     case FK_PCRel_4:
  92       Type = ELF::R_PPC_REL32;
  93       break;
  94     case FK_Data_8:
  95     case FK_PCRel_8:
  96       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
  97       break;
  98     }
  99   } else {
 100     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 101       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 102     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 103       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 104       break;
 105     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 106       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 107       break;
 108     case PPC::fixup_ppc_half16:
 109       switch (Modifier) {
 110       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 111       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 112         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 113         break;
 114       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 115         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 116         break;
 117       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 118         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 119         break;
 120       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 121         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 122         break;
 123       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 124         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 125         break;
 126       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 127         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 128         break;
 129       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 130         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 131         break;
 132       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 133         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 134         break;
 135       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 136         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 137         break;
 138       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 139         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 140         break;
 141       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 142         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 143         break;
 144       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 145         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 146         break;
 147       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 148         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 149         break;
 150       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 151         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 152         break;
 153       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 154         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 155         break;
 156       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 157         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 158         break;
 159       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 160         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 161         break;
 162       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 163         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 164         break;
 165       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 166         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 167         break;
 168       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 169         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 170         break;
 171       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 172         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 173         break;
 174       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 175         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 176         break;
 177       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 178         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 179         break;
 180       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 181         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 182         break;
 183       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 184         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 185         break;
 186       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 187         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 188         break;
 189       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 190         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 191         break;
 192       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 193         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 194         break;
 195       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 196         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 197         break;
 198       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 199         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 200         break;
 201       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 202         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 203         break;
 204       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 205         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 206         break;
 207       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 208         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 209         break;
 210       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 211         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 212         break;
 213       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 214         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 215         break;
 216       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 217         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 218         break;
 219       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 220         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 221         break;
 222       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 223         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 224         break;
 225       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 226         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 227         break;
 228       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 229         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 230         break;
 231       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 232         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 233            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 234         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 235         break;
 236       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 237         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 238            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 239         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 240         break;
 241       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 242         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 243         break;
 244       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 245         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 246            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 247         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 248         break;
 249       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 250         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 251            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 252         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 253         break;
 254       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 255         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 256         break;
 257       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 258         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 259         break;
 260       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 261         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 262         break;
 263       }
 264       break;
 265     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 266       switch (Modifier) {
 267       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 268       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 269         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 270         break;
 271       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 272         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 273         break;
 274       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 275         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 276         break;
 277       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 278         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 279         break;
 280       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 281         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 282         break;
 283       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 284         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 285         break;
 286       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 287         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 288         break;
 289       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 290         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 291         break;
 292       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 293         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 294         break;
 295       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 296         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 297         break;
 298       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 299         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 300         break;
 301       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 302         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 303         break;
 304       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 305         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 306         break;
 307       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 308         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 309         break;
 310       }
 311       break;
 312     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 313       switch (Modifier) {
 314       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 315       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 316         Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 317         break;
 318       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 319         Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 320         break;
 321       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 322         Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 323         break;
 324       }
 325       break;
 326     case FK_Data_8:
 327       switch (Modifier) {
 328       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 329       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 330         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 331         break;
 332       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 333         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 334         break;
 335       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 336         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 337         break;
 338       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 339         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 340         break;
 341       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 342         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 343         break;
 344       }
 345       break;
 346     case FK_Data_4:
 347       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 348       break;
 349     case FK_Data_2:
 350       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 351       break;
 352     }
 353   }
 354   return Type;
 355 }
 356
 357 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 358                                           const MCFixup &Fixup,
 359                                           bool IsPCRel,
 360                                           bool IsRelocWithSymbol,
 361                                           int64_t Addend) const {
 362   return getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 363 }
 364
 365 const MCSymbol *PPCELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
 366                                                    const MCValue &Target,
 367                                                    const MCFragment &F,
 368                                                    const MCFixup &Fixup,
 369                                                    bool IsPCRel) const {
 370   assert(Target.getSymA() && "SymA cannot be 0");
 371   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
 372     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
 373
 374   bool EmitThisSym;
 375   switch (Modifier) {
 376   // GOT references always need a relocation, even if the
 377   // target symbol is local.
 378   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 379   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 380   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 381   case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 382     EmitThisSym = true;
 383     break;
 384   default:
 385     EmitThisSym = false;
 386     break;
 387   }
 388
 389   if (EmitThisSym)
 390     return &Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
 391   return NULL;
 392 }
 393
 394 const MCSymbol *PPCELFObjectWriter::undefinedExplicitRelSym(const MCValue &Target,
 395                                                             const MCFixup &Fixup,
 396                                                             bool IsPCRel) const {
 397   assert(Target.getSymA() && "SymA cannot be 0");
 398   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol().AliasedSymbol();
 399
 400   unsigned RelocType = getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 401
 402   // The .odp creation emits a relocation against the symbol ".TOC." which
 403   // create a R_PPC64_TOC relocation. However the relocation symbol name
 404   // in final object creation should be NULL, since the symbol does not
 405   // really exist, it is just the reference to TOC base for the current
 406   // object file.
 407   bool EmitThisSym = RelocType != ELF::R_PPC64_TOC;
 408
 409   if (EmitThisSym && !Symbol.isTemporary())
 410     return &Symbol;
 411   return NULL;
 412 }
 413
 414 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 415                                                bool Is64Bit,
 416                                                uint8_t OSABI) {
 417   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 418   return createELFObjectWriter(MOTW, OS,  /*IsLittleEndian=*/false);
 419 }