]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/lib/MC/ELFObjectWriter.cpp
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[FreeBSD/stable/9.git] / 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 "ELFObjectWriter.h"
15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
18 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
19 #include "llvm/MC/MCContext.h"
20 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
21 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
22 #include "llvm/MC/MCValue.h"
23 #include "llvm/Support/Debug.h"
24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
25 #include "llvm/Support/ELF.h"
26 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
27 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
30
31 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
32 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
33
34 #include <vector>
35 using namespace llvm;
36
37 #undef  DEBUG_TYPE
38 #define DEBUG_TYPE "reloc-info"
39
40 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
41   const MCFixupKindInfo &FKI =
42     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
43
44   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
45 }
46
47 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
48   switch (Variant) {
49   default:
50     return false;
51   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
52   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
53   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
54   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
55   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
56   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
57   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
58   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
59   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
60   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
61   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
62   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
63   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
64     return true;
65   }
66 }
67
68 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
69 {}
70
71 // Emit the ELF header.
72 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
73                                   unsigned NumberOfSections) {
74   // ELF Header
75   // ----------
76   //
77   // Note
78   // ----
79   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
80   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
81
82   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
83   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
84   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
85   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
86
87   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
88
89   // e_ident[EI_DATA]
90   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
91
92   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
93   // e_ident[EI_OSABI]
94   switch (TargetObjectWriter->getOSType()) {
95     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
96     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
97     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
98   }
99   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
100
101   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
102
103   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
104
105   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
106
107   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
108   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
109   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
110   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
111             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
112
113   // e_flags = whatever the target wants
114   WriteEFlags();
115
116   // e_ehsize = ELF header size
117   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
118
119   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
120   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
121
122   // e_shentsize = Section header entry size
123   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
124
125   // e_shnum     = # of section header ents
126   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
127     Write16(0);
128   else
129     Write16(NumberOfSections);
130
131   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
132   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
133     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
134   else
135     Write16(ShstrtabIndex);
136 }
137
138 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
139                                        MCDataFragment *ShndxF,
140                                        uint64_t name,
141                                        uint8_t info, uint64_t value,
142                                        uint64_t size, uint8_t other,
143                                        uint32_t shndx,
144                                        bool Reserved) {
145   if (ShndxF) {
146     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
147       String32(*ShndxF, shndx);
148     else
149       String32(*ShndxF, 0);
150   }
151
152   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
153     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
154
155   if (is64Bit()) {
156     String32(*SymtabF, name);  // st_name
157     String8(*SymtabF, info);   // st_info
158     String8(*SymtabF, other);  // st_other
159     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
160     String64(*SymtabF, value); // st_value
161     String64(*SymtabF, size);  // st_size
162   } else {
163     String32(*SymtabF, name);  // st_name
164     String32(*SymtabF, value); // st_value
165     String32(*SymtabF, size);  // st_size
166     String8(*SymtabF, info);   // st_info
167     String8(*SymtabF, other);  // st_other
168     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
169   }
170 }
171
172 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
173                                       const MCAsmLayout &Layout) {
174   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
175     return Data.getCommonAlignment();
176
177   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
178
179   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
180     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
181       int64_t IntValue;
182       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
183         return (uint64_t)IntValue;
184     }
185   }
186
187   if (!Symbol.isInSection())
188     return 0;
189
190
191   if (Data.getFragment()) {
192     if (Data.getFlags() & ELF_Other_ThumbFunc)
193       return Layout.getSymbolOffset(&Data)+1;
194     else
195       return Layout.getSymbolOffset(&Data);
196   }
197
198   return 0;
199 }
200
201 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
202                                                const MCAsmLayout &Layout) {
203   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
204   // versions declared with @@@ to be renamed.
205
206   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
207          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
208     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
209     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
210     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
211
212     // Not an alias.
213     if (&Symbol == &Alias)
214       continue;
215
216     StringRef AliasName = Alias.getName();
217     size_t Pos = AliasName.find('@');
218     if (Pos == StringRef::npos)
219       continue;
220
221     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
222     // This is the first place we are able to copy this information.
223     it->setExternal(SD.isExternal());
224     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
225
226     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
227     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
228       continue;
229
230     // FIXME: produce a better error message.
231     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
232         !Rest.startswith("@@@"))
233       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
234
235     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
236   }
237 }
238
239 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
240                                   MCDataFragment *ShndxF,
241                                   ELFSymbolData &MSD,
242                                   const MCAsmLayout &Layout) {
243   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
244   MCSymbolData &Data =
245     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
246
247   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
248     Data.getSymbol().isVariable();
249
250   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
251   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
252   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
253
254   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
255   uint8_t Other = Visibility;
256
257   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
258   uint64_t Size = 0;
259
260   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
261
262   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
263   if (ESize) {
264     int64_t Res;
265     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
266       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
267     Size = Res;
268   }
269
270   // Write out the symbol table entry
271   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
272                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
273 }
274
275 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
276                                        MCDataFragment *ShndxF,
277                                        const MCAssembler &Asm,
278                                        const MCAsmLayout &Layout,
279                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
280   // The string table must be emitted first because we need the index
281   // into the string table for all the symbol names.
282   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
283
284   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
285
286   // The first entry is the undefined symbol entry.
287   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
288
289   // Write the symbol table entries.
290   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
291   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
292     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
293     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
294   }
295
296   // Write out a symbol table entry for each regular section.
297   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
298        ++i) {
299     const MCSectionELF &Section =
300       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
301     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
302         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
303         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
304         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
305       continue;
306     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
307                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
308     LastLocalSymbolIndex++;
309   }
310
311   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
312     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
313     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
314     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
315             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
316            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
317     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
318     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
319       LastLocalSymbolIndex++;
320   }
321
322   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
323     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
324     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
325     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
326     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
327       LastLocalSymbolIndex++;
328   }
329 }
330
331 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
332                                                const MCValue &Target,
333                                                const MCFragment &F, 
334                                                const MCFixup &Fixup,
335                                                bool IsPCRel) const {
336   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
337   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
338   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
339   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
340
341   if (ASymbol.isUndefined()) {
342     if (Renamed)
343       return Renamed;
344     return &ASymbol;
345   }
346
347   if (SD.isExternal()) {
348     if (Renamed)
349       return Renamed;
350     return &Symbol;
351   }
352
353   const MCSectionELF &Section =
354     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
355   const SectionKind secKind = Section.getKind();
356
357   if (secKind.isBSS())
358     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
359
360   if (secKind.isThreadLocal()) {
361     if (Renamed)
362       return Renamed;
363     return &Symbol;
364   }
365
366   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
367   const MCSectionELF &Sec2 =
368     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
369
370   if (&Sec2 != &Section &&
371       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
372        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
373        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
374     if (Renamed)
375       return Renamed;
376     return &Symbol;
377   }
378
379   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
380     if (Target.getConstant() == 0)
381       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
382     if (Renamed)
383       return Renamed;
384     return &Symbol;
385   }
386
387   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
388
389 }
390
391
392 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
393                                        const MCAsmLayout &Layout,
394                                        const MCFragment *Fragment,
395                                        const MCFixup &Fixup,
396                                        MCValue Target,
397                                        uint64_t &FixedValue) {
398   int64_t Addend = 0;
399   int Index = 0;
400   int64_t Value = Target.getConstant();
401   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
402
403   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
404   if (!Target.isAbsolute()) {
405     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
406     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
407     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
408
409     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
410       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
411       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
412       IsPCRel = true;
413
414       // Offset of the symbol in the section
415       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
416
417       // Ofeset of the relocation in the section
418       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
419       Value += b - a;
420     }
421
422     if (!RelocSymbol) {
423       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
424       MCFragment *F = SD.getFragment();
425
426       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
427
428       // Offset of the symbol in the section
429       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
430     } else {
431       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
432         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
433       else
434         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
435       Index = -1;
436     }
437     Addend = Value;
438     // Compensate for the addend on i386.
439     if (is64Bit())
440       Value = 0;
441   }
442
443   FixedValue = Value;
444   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
445                                (RelocSymbol != 0), Addend);
446
447   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
448     Fixup.getOffset();
449
450   if (!hasRelocationAddend())
451     Addend = 0;
452   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
453   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
454 }
455
456
457 uint64_t
458 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
459                                              const MCSymbol *S) {
460   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
461   return SD.getIndex();
462 }
463
464 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
465                                  const MCSymbolData &Data,
466                                  bool Used, bool Renamed) {
467   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
468     return false;
469
470   if (Used)
471     return true;
472
473   if (Renamed)
474     return false;
475
476   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
477
478   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
479     return true;
480
481   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
482   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
483     return false;
484
485   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
486   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
487     return false;
488
489   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
490     return false;
491
492   if (Symbol.isTemporary())
493     return false;
494
495   return true;
496 }
497
498 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
499                               bool isUsedInReloc) {
500   if (Data.isExternal())
501     return false;
502
503   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
504   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
505
506   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
507     if (isSignature && !isUsedInReloc)
508       return true;
509
510     return false;
511   }
512
513   return true;
514 }
515
516 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
517                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
518                                       const RelMapTy &RelMap) {
519   unsigned Index = 1;
520   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
521          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
522     const MCSectionELF &Section =
523       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
524     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
525       continue;
526     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
527   }
528
529   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
530          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
531     const MCSectionELF &Section =
532       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
533     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
534         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
535         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
536       continue;
537     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
538     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
539     if (RelSection)
540       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
541   }
542 }
543
544 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
545                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
546                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
547                                          unsigned NumRegularSections) {
548   // FIXME: Is this the correct place to do this?
549   // FIXME: Why is an undefined reference to _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ needed?
550   if (NeedsGOT) {
551     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
552     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
553     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
554     Data.setExternal(true);
555     MCELF::SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
556   }
557
558   // Index 0 is always the empty string.
559   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
560   StringTable += '\x00';
561
562   // FIXME: We could optimize suffixes in strtab in the same way we
563   // optimize them in shstrtab.
564
565   // Add the data for the symbols.
566   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
567          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
568     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
569
570     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
571     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
572     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
573
574     if (!isInSymtab(Asm, *it,
575                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
576                     Renames.count(&Symbol)))
577       continue;
578
579     ELFSymbolData MSD;
580     MSD.SymbolData = it;
581     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
582
583     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
584     // are able to set it.
585     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
586     if (!Local && MCELF::GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
587       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
588       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
589       MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
590     }
591
592     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
593       MCELF::SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
594
595     if (it->isCommon()) {
596       assert(!Local);
597       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
598     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
599       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
600     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
601       if (isSignature && !Used)
602         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
603       else
604         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
605     } else {
606       const MCSectionELF &Section =
607         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
608       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
609       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
610         NeedsSymtabShndx = true;
611       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
612     }
613
614     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
615     // @@ in defined ones.
616     StringRef Name = Symbol.getName();
617     SmallString<32> Buf;
618
619     size_t Pos = Name.find("@@@");
620     if (Pos != StringRef::npos) {
621       Buf += Name.substr(0, Pos);
622       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
623       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
624       Name = Buf;
625     }
626
627     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
628     if (!Entry) {
629       Entry = StringTable.size();
630       StringTable += Name;
631       StringTable += '\x00';
632     }
633     MSD.StringIndex = Entry;
634     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
635       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
636     else if (Local)
637       LocalSymbolData.push_back(MSD);
638     else
639       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
640   }
641
642   // Symbols are required to be in lexicographic order.
643   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
644   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
645   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
646
647   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
648   // symbols with non-local bindings.
649   unsigned Index = 1;
650   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
651     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
652
653   Index += NumRegularSections;
654
655   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
656     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
657   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
658     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
659 }
660
661 void ELFObjectWriter::CreateRelocationSections(MCAssembler &Asm,
662                                                MCAsmLayout &Layout,
663                                                RelMapTy &RelMap) {
664   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
665          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
666     const MCSectionData &SD = *it;
667     if (Relocations[&SD].empty())
668       continue;
669
670     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
671     const MCSectionELF &Section =
672       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
673
674     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
675     std::string RelaSectionName = hasRelocationAddend() ? ".rela" : ".rel";
676     RelaSectionName += SectionName;
677
678     unsigned EntrySize;
679     if (hasRelocationAddend())
680       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
681     else
682       EntrySize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
683
684     const MCSectionELF *RelaSection =
685       Ctx.getELFSection(RelaSectionName, hasRelocationAddend() ?
686                         ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
687                         SectionKind::getReadOnly(),
688                         EntrySize, "");
689     RelMap[&Section] = RelaSection;
690     Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
691   }
692 }
693
694 void ELFObjectWriter::WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
695                                        const RelMapTy &RelMap) {
696   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
697          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
698     const MCSectionData &SD = *it;
699     const MCSectionELF &Section =
700       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
701
702     const MCSectionELF *RelaSection = RelMap.lookup(&Section);
703     if (!RelaSection)
704       continue;
705     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
706     RelaSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
707
708     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
709     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &*it);
710   }
711 }
712
713 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
714                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
715                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
716                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
717                                        uint64_t Alignment,
718                                        uint64_t EntrySize) {
719   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
720   Write32(Type);        // sh_type
721   WriteWord(Flags);     // sh_flags
722   WriteWord(Address);   // sh_addr
723   WriteWord(Offset);    // sh_offset
724   WriteWord(Size);      // sh_size
725   Write32(Link);        // sh_link
726   Write32(Info);        // sh_info
727   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
728   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
729 }
730
731 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
732                                                MCDataFragment *F,
733                                                const MCSectionData *SD) {
734   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
735   // sort by the r_offset just like gnu as does
736   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
737
738   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
739     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
740
741     if (!entry.Index)
742       ;
743     else if (entry.Index < 0)
744       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
745     else
746       entry.Index += LocalSymbolData.size();
747     if (is64Bit()) {
748       String64(*F, entry.r_offset);
749
750       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
751       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
752       String64(*F, ERE64.r_info);
753
754       if (hasRelocationAddend())
755         String64(*F, entry.r_addend);
756     } else {
757       String32(*F, entry.r_offset);
758
759       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
760       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
761       String32(*F, ERE32.r_info);
762
763       if (hasRelocationAddend())
764         String32(*F, entry.r_addend);
765     }
766   }
767 }
768
769 static int compareBySuffix(const void *a, const void *b) {
770   const MCSectionELF *secA = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(a);
771   const MCSectionELF *secB = *static_cast<const MCSectionELF* const *>(b);
772   const StringRef &NameA = secA->getSectionName();
773   const StringRef &NameB = secB->getSectionName();
774   const unsigned sizeA = NameA.size();
775   const unsigned sizeB = NameB.size();
776   const unsigned len = std::min(sizeA, sizeB);
777   for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) {
778     char ca = NameA[sizeA - i - 1];
779     char cb = NameB[sizeB - i - 1];
780     if (ca != cb)
781       return cb - ca;
782   }
783
784   return sizeB - sizeA;
785 }
786
787 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
788                                              MCAsmLayout &Layout,
789                                              SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
790                                              const RelMapTy &RelMap) {
791   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
792   MCDataFragment *F;
793
794   unsigned EntrySize = is64Bit() ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
795
796   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
797   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
798     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
799                       SectionKind::getReadOnly());
800   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
801   ShstrtabSD.setAlignment(1);
802
803   const MCSectionELF *SymtabSection =
804     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
805                       SectionKind::getReadOnly(),
806                       EntrySize, "");
807   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
808   SymtabSD.setAlignment(is64Bit() ? 8 : 4);
809
810   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
811
812   if (NeedsSymtabShndx) {
813     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
814       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
815                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
816     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
817     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
818   }
819
820   const MCSectionELF *StrtabSection;
821   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
822                                     SectionKind::getReadOnly());
823   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
824   StrtabSD.setAlignment(1);
825
826   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
827
828   ShstrtabIndex = SectionIndexMap.lookup(ShstrtabSection);
829   SymbolTableIndex = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
830   StringTableIndex = SectionIndexMap.lookup(StrtabSection);
831
832   // Symbol table
833   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
834   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
835   if (NeedsSymtabShndx) {
836     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
837   }
838   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
839
840   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
841   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
842
843   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
844
845   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
846   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
847          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
848     const MCSectionELF &Section =
849       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
850     Sections.push_back(&Section);
851   }
852   array_pod_sort(Sections.begin(), Sections.end(), compareBySuffix);
853
854   // Section header string table.
855   //
856   // The first entry of a string table holds a null character so skip
857   // section 0.
858   uint64_t Index = 1;
859   F->getContents() += '\x00';
860
861   for (unsigned int I = 0, E = Sections.size(); I != E; ++I) {
862     const MCSectionELF &Section = *Sections[I];
863
864     StringRef Name = Section.getSectionName();
865     if (I != 0) {
866       StringRef PreviousName = Sections[I - 1]->getSectionName();
867       if (PreviousName.endswith(Name)) {
868         SectionStringTableIndex[&Section] = Index - Name.size() - 1;
869         continue;
870       }
871     }
872     // Remember the index into the string table so we can write it
873     // into the sh_name field of the section header table.
874     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
875
876     Index += Name.size() + 1;
877     F->getContents() += Name;
878     F->getContents() += '\x00';
879   }
880 }
881
882 void ELFObjectWriter::CreateIndexedSections(MCAssembler &Asm,
883                                             MCAsmLayout &Layout,
884                                             GroupMapTy &GroupMap,
885                                             RevGroupMapTy &RevGroupMap,
886                                             SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
887                                             const RelMapTy &RelMap) {
888   // Create the .note.GNU-stack section if needed.
889   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
890   if (Asm.getNoExecStack()) {
891     const MCSectionELF *GnuStackSection =
892       Ctx.getELFSection(".note.GNU-stack", ELF::SHT_PROGBITS, 0,
893                         SectionKind::getReadOnly());
894     Asm.getOrCreateSectionData(*GnuStackSection);
895   }
896
897   // Build the groups
898   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
899        it != ie; ++it) {
900     const MCSectionELF &Section =
901       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
902     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
903       continue;
904
905     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
906     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
907     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
908     if (!Group) {
909       Group = Ctx.CreateELFGroupSection();
910       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
911       Data.setAlignment(4);
912       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
913       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
914     }
915     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
916   }
917
918   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap, RelMap);
919
920   // Add sections to the groups
921   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
922        it != ie; ++it) {
923     const MCSectionELF &Section =
924       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
925     if (!(Section.getFlags() & ELF::SHF_GROUP))
926       continue;
927     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
928     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
929     // FIXME: we could use the previous fragment
930     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
931     unsigned Index = SectionIndexMap.lookup(&Section);
932     String32(*F, Index);
933   }
934 }
935
936 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
937                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
938                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
939                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
940                                    uint64_t Alignment,
941                                    const MCSectionELF &Section) {
942   uint64_t sh_link = 0;
943   uint64_t sh_info = 0;
944
945   switch(Section.getType()) {
946   case ELF::SHT_DYNAMIC:
947     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
948     sh_info = 0;
949     break;
950
951   case ELF::SHT_REL:
952   case ELF::SHT_RELA: {
953     const MCSectionELF *SymtabSection;
954     const MCSectionELF *InfoSection;
955     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
956                                                    0,
957                                                    SectionKind::getReadOnly());
958     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
959     assert(sh_link && ".symtab not found");
960
961     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
962     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
963     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
964
965     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
966                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
967                                                  SectionKind::getReadOnly());
968     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
969     break;
970   }
971
972   case ELF::SHT_SYMTAB:
973   case ELF::SHT_DYNSYM:
974     sh_link = StringTableIndex;
975     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
976     break;
977
978   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
979     sh_link = SymbolTableIndex;
980     break;
981
982   case ELF::SHT_PROGBITS:
983   case ELF::SHT_STRTAB:
984   case ELF::SHT_NOBITS:
985   case ELF::SHT_NOTE:
986   case ELF::SHT_NULL:
987   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
988   case ELF::SHT_INIT_ARRAY:
989   case ELF::SHT_FINI_ARRAY:
990   case ELF::SHT_PREINIT_ARRAY:
991   case ELF::SHT_X86_64_UNWIND:
992     // Nothing to do.
993     break;
994
995   case ELF::SHT_GROUP: {
996     sh_link = SymbolTableIndex;
997     sh_info = GroupSymbolIndex;
998     break;
999   }
1000
1001   default:
1002     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1003     break;
1004   }
1005
1006   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1007                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1008                    Alignment, Section.getEntrySize());
1009 }
1010
1011 bool ELFObjectWriter::IsELFMetaDataSection(const MCSectionData &SD) {
1012   return SD.getOrdinal() == ~UINT32_C(0) &&
1013     !SD.getSection().isVirtualSection();
1014 }
1015
1016 uint64_t ELFObjectWriter::DataSectionSize(const MCSectionData &SD) {
1017   uint64_t Ret = 0;
1018   for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1019        ++i) {
1020     const MCFragment &F = *i;
1021     assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1022     Ret += cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
1023   }
1024   return Ret;
1025 }
1026
1027 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionFileSize(const MCAsmLayout &Layout,
1028                                              const MCSectionData &SD) {
1029   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1030     return DataSectionSize(SD);
1031   return Layout.getSectionFileSize(&SD);
1032 }
1033
1034 uint64_t ELFObjectWriter::GetSectionAddressSize(const MCAsmLayout &Layout,
1035                                                 const MCSectionData &SD) {
1036   if (IsELFMetaDataSection(SD))
1037     return DataSectionSize(SD);
1038   return Layout.getSectionAddressSize(&SD);
1039 }
1040
1041 void ELFObjectWriter::WriteDataSectionData(MCAssembler &Asm,
1042                                            const MCAsmLayout &Layout,
1043                                            const MCSectionELF &Section) {
1044   uint64_t FileOff = OS.tell();
1045   const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1046
1047   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1048   WriteZeros(Padding);
1049   FileOff += Padding;
1050
1051   FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1052
1053   if (IsELFMetaDataSection(SD)) {
1054     for (MCSectionData::const_iterator i = SD.begin(), e = SD.end(); i != e;
1055          ++i) {
1056       const MCFragment &F = *i;
1057       assert(F.getKind() == MCFragment::FT_Data);
1058       WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
1059     }
1060   } else {
1061     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout);
1062   }
1063 }
1064
1065 void ELFObjectWriter::WriteSectionHeader(MCAssembler &Asm,
1066                                          const GroupMapTy &GroupMap,
1067                                          const MCAsmLayout &Layout,
1068                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1069                                    const SectionOffsetMapTy &SectionOffsetMap) {
1070   const unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1071
1072   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1073   Sections.resize(NumSections - 1);
1074
1075   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1076          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1077     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1078     Sections[p.second - 1] = p.first;
1079   }
1080
1081   // Null section first.
1082   uint64_t FirstSectionSize =
1083     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1084   uint32_t FirstSectionLink =
1085     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1086   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1087
1088   for (unsigned i = 0; i < NumSections - 1; ++i) {
1089     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1090     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1091     uint32_t GroupSymbolIndex;
1092     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1093       GroupSymbolIndex = 0;
1094     else
1095       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm,
1096                                                      GroupMap.lookup(&Section));
1097
1098     uint64_t Size = GetSectionAddressSize(Layout, SD);
1099
1100     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1101                  SectionOffsetMap.lookup(&Section), Size,
1102                  SD.getAlignment(), Section);
1103   }
1104 }
1105
1106 void ELFObjectWriter::ComputeSectionOrder(MCAssembler &Asm,
1107                                   std::vector<const MCSectionELF*> &Sections) {
1108   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1109          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1110     const MCSectionELF &Section =
1111       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1112     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
1113       Sections.push_back(&Section);
1114   }
1115
1116   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1117          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1118     const MCSectionELF &Section =
1119       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1120     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP &&
1121         Section.getType() != ELF::SHT_REL &&
1122         Section.getType() != ELF::SHT_RELA)
1123       Sections.push_back(&Section);
1124   }
1125
1126   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
1127          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1128     const MCSectionELF &Section =
1129       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
1130     if (Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
1131         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
1132       Sections.push_back(&Section);
1133   }
1134 }
1135
1136 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1137                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1138   GroupMapTy GroupMap;
1139   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1140   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1141
1142   unsigned NumUserSections = Asm.size();
1143
1144   DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSectionELF*> RelMap;
1145   CreateRelocationSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1146
1147   const unsigned NumUserAndRelocSections = Asm.size();
1148   CreateIndexedSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1149                         RevGroupMap, SectionIndexMap, RelMap);
1150   const unsigned AllSections = Asm.size();
1151   const unsigned NumIndexedSections = AllSections - NumUserAndRelocSections;
1152
1153   unsigned NumRegularSections = NumUserSections + NumIndexedSections;
1154
1155   // Compute symbol table information.
1156   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap, NumRegularSections);
1157
1158
1159   WriteRelocations(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), RelMap);
1160
1161   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1162                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1163                          SectionIndexMap,
1164                          RelMap);
1165
1166   uint64_t NaturalAlignment = is64Bit() ? 8 : 4;
1167   uint64_t HeaderSize = is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
1168                                     sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1169   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1170
1171   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1172   ComputeSectionOrder(Asm, Sections);
1173   unsigned NumSections = Sections.size();
1174   SectionOffsetMapTy SectionOffsetMap;
1175   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i) {
1176     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1177     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1178
1179     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1180
1181     // Remember the offset into the file for this section.
1182     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1183
1184     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1185     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1186   }
1187
1188   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1189
1190   const unsigned SectionHeaderOffset = FileOff - HeaderSize;
1191
1192   uint64_t SectionHeaderEntrySize = is64Bit() ?
1193     sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr);
1194   FileOff += (NumSections + 1) * SectionHeaderEntrySize;
1195
1196   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i) {
1197     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1198     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1199
1200     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1201
1202     // Remember the offset into the file for this section.
1203     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1204
1205     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1206     FileOff += GetSectionFileSize(Layout, SD);
1207   }
1208
1209   // Write out the ELF header ...
1210   WriteHeader(SectionHeaderOffset, NumSections + 1);
1211
1212   // ... then the regular sections ...
1213   // + because of .shstrtab
1214   for (unsigned i = 0; i < NumRegularSections + 1; ++i)
1215     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1216
1217   FileOff = OS.tell();
1218   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1219   WriteZeros(Padding);
1220
1221   // ... then the section header table ...
1222   WriteSectionHeader(Asm, GroupMap, Layout, SectionIndexMap,
1223                      SectionOffsetMap);
1224
1225   FileOff = OS.tell();
1226
1227   // ... and then the remainting sections ...
1228   for (unsigned i = NumRegularSections + 1; i < NumSections; ++i)
1229     WriteDataSectionData(Asm, Layout, *Sections[i]);
1230 }
1231
1232 bool
1233 ELFObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
1234                                                       const MCSymbolData &DataA,
1235                                                       const MCFragment &FB,
1236                                                       bool InSet,
1237                                                       bool IsPCRel) const {
1238   if (DataA.getFlags() & ELF_STB_Weak)
1239     return false;
1240   return MCObjectWriter::IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
1241                                                  Asm, DataA, FB,InSet, IsPCRel);
1242 }
1243
1244 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1245                                             raw_ostream &OS,
1246                                             bool IsLittleEndian) {
1247   switch (MOTW->getEMachine()) {
1248     case ELF::EM_386:
1249     case ELF::EM_X86_64:
1250       return new X86ELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1251     case ELF::EM_ARM:
1252       return new ARMELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1253     case ELF::EM_MBLAZE:
1254       return new MBlazeELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian); break;
1255     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1256   }
1257 }
1258
1259
1260 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1261 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1262
1263 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1264                                        raw_ostream &_OS,
1265                                        bool IsLittleEndian)
1266   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1267 {}
1268
1269 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1270 {}
1271
1272 // FIXME: get the real EABI Version from the Triple.
1273 void ARMELFObjectWriter::WriteEFlags() {
1274   Write32(ELF::EF_ARM_EABIMASK & DefaultEABIVersion);
1275 }
1276
1277 // In ARM, _MergedGlobals and other most symbols get emitted directly.
1278 // I.e. not as an offset to a section symbol.
1279 // This code is an approximation of what ARM/gcc does.
1280
1281 STATISTIC(PCRelCount, "Total number of PIC Relocations");
1282 STATISTIC(NonPCRelCount, "Total number of non-PIC relocations");
1283
1284 const MCSymbol *ARMELFObjectWriter::ExplicitRelSym(const MCAssembler &Asm,
1285                                                    const MCValue &Target,
1286                                                    const MCFragment &F,
1287                                                    const MCFixup &Fixup,
1288                                                    bool IsPCRel) const {
1289   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1290   bool EmitThisSym = false;
1291
1292   const MCSectionELF &Section =
1293     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
1294   bool InNormalSection = true;
1295   unsigned RelocType = 0;
1296   RelocType = GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
1297
1298   DEBUG(
1299       const MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
1300       MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind2;
1301       Kind2 = Target.getSymB() ?  Target.getSymB()->getKind() :
1302         MCSymbolRefExpr::VK_None;
1303       dbgs() << "considering symbol "
1304         << Section.getSectionName() << "/"
1305         << Symbol.getName() << "/"
1306         << " Rel:" << (unsigned)RelocType
1307         << " Kind: " << (int)Kind << "/" << (int)Kind2
1308         << " Tmp:"
1309         << Symbol.isAbsolute() << "/" << Symbol.isDefined() << "/"
1310         << Symbol.isVariable() << "/" << Symbol.isTemporary()
1311         << " Counts:" << PCRelCount << "/" << NonPCRelCount << "\n");
1312
1313   if (IsPCRel) { ++PCRelCount;
1314     switch (RelocType) {
1315     default:
1316       // Most relocation types are emitted as explicit symbols
1317       InNormalSection =
1318         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
1319         .Case(".data.rel.ro.local", false)
1320         .Case(".data.rel", false)
1321         .Case(".bss", false)
1322         .Default(true);
1323       EmitThisSym = true;
1324       break;
1325     case ELF::R_ARM_ABS32:
1326       // But things get strange with R_ARM_ABS32
1327       // In this case, most things that go in .rodata show up
1328       // as section relative relocations
1329       InNormalSection =
1330         StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
1331         .Case(".data.rel.ro.local", false)
1332         .Case(".data.rel", false)
1333         .Case(".rodata", false)
1334         .Case(".bss", false)
1335         .Default(true);
1336       EmitThisSym = false;
1337       break;
1338     }
1339   } else {
1340     NonPCRelCount++;
1341     InNormalSection =
1342       StringSwitch<bool>(Section.getSectionName())
1343       .Case(".data.rel.ro.local", false)
1344       .Case(".rodata", false)
1345       .Case(".data.rel", false)
1346       .Case(".bss", false)
1347       .Default(true);
1348
1349     switch (RelocType) {
1350     default: EmitThisSym = true; break;
1351     case ELF::R_ARM_ABS32: EmitThisSym = false; break;
1352     }
1353   }
1354
1355   if (EmitThisSym)
1356     return &Symbol;
1357   if (! Symbol.isTemporary() && InNormalSection) {
1358     return &Symbol;
1359   }
1360   return NULL;
1361 }
1362
1363 // Need to examine the Fixup when determining whether to 
1364 // emit the relocation as an explicit symbol or as a section relative
1365 // offset
1366 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1367                                           const MCFixup &Fixup,
1368                                           bool IsPCRel,
1369                                           bool IsRelocWithSymbol,
1370                                           int64_t Addend) {
1371   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1372     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1373
1374   unsigned Type = GetRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
1375
1376   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1377     NeedsGOT = true;
1378   
1379   return Type;
1380 }
1381
1382 unsigned ARMELFObjectWriter::GetRelocTypeInner(const MCValue &Target,
1383                                                const MCFixup &Fixup,
1384                                                bool IsPCRel) const  {
1385   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1386     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1387
1388   unsigned Type = 0;
1389   if (IsPCRel) {
1390     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1391     default: assert(0 && "Unimplemented");
1392     case FK_Data_4:
1393       switch (Modifier) {
1394       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
1395       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1396         Type = ELF::R_ARM_REL32;
1397         break;
1398       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1399         assert(0 && "unimplemented");
1400         break;
1401       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1402         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1403         break;
1404       }
1405       break;
1406     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
1407       switch (Modifier) {
1408       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
1409         Type = ELF::R_ARM_PLT32;
1410         break;
1411       default:
1412         Type = ELF::R_ARM_CALL;
1413         break;
1414       }
1415       break;
1416     case ARM::fixup_arm_condbranch:
1417       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
1418       break;
1419     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
1420     case ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel:
1421       Type = ELF::R_ARM_MOVT_PREL;
1422       break;
1423     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1424     case ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel:
1425       Type = ELF::R_ARM_MOVW_PREL_NC;
1426       break;
1427     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
1428     case ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel:
1429       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_PREL;
1430       break;
1431     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
1432     case ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel:
1433       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_PREL_NC;
1434       break;
1435     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
1436     case ARM::fixup_arm_thumb_blx:
1437       switch (Modifier) {
1438       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_PLT:
1439         Type = ELF::R_ARM_THM_CALL;
1440         break;
1441       default:
1442         Type = ELF::R_ARM_NONE;
1443         break;
1444       }
1445       break;
1446     }
1447   } else {
1448     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1449     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1450     case FK_Data_4:
1451       switch (Modifier) {
1452       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier"); break;
1453       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
1454         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL;
1455         break;
1456       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1457         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32;
1458         break;
1459       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
1460         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32;
1461         break;
1462       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1463         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1464         break;
1465       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1466         Type = ELF::R_ARM_ABS32;
1467         break;
1468       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
1469         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32;
1470         break;
1471       }
1472       break;
1473     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
1474     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
1475     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
1476     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
1477     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
1478     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
1479     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
1480       assert(0 && "Unimplemented");
1481       break;
1482     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
1483       Type = ELF::R_ARM_CALL;
1484       break;
1485     case ARM::fixup_arm_condbranch:
1486       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
1487       break;
1488     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
1489       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS;
1490       break;
1491     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1492       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC;
1493       break;
1494     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
1495       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_ABS;
1496       break;
1497     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
1498       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC;
1499       break;
1500     }
1501   }
1502
1503   return Type;
1504 }
1505
1506 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1507
1508 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1509                                              raw_ostream &_OS,
1510                                              bool IsLittleEndian)
1511   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1512 }
1513
1514 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1515 }
1516
1517 unsigned MBlazeELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1518                                              const MCFixup &Fixup,
1519                                              bool IsPCRel,
1520                                              bool IsRelocWithSymbol,
1521                                              int64_t Addend) {
1522   // determine the type of the relocation
1523   unsigned Type;
1524   if (IsPCRel) {
1525     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1526     default:
1527       llvm_unreachable("Unimplemented");
1528     case FK_PCRel_4:
1529       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1530       break;
1531     case FK_PCRel_2:
1532       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1533       break;
1534     }
1535   } else {
1536     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1537     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1538     case FK_Data_4:
1539       Type = ((IsRelocWithSymbol || Addend !=0)
1540               ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1541               : ELF::R_MICROBLAZE_64);
1542       break;
1543     case FK_Data_2:
1544       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1545       break;
1546     }
1547   }
1548   return Type;
1549 }
1550
1551 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1552
1553
1554 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1555                                        raw_ostream &_OS,
1556                                        bool IsLittleEndian)
1557   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1558 {}
1559
1560 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1561 {}
1562
1563 unsigned X86ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1564                                           const MCFixup &Fixup,
1565                                           bool IsPCRel,
1566                                           bool IsRelocWithSymbol,
1567                                           int64_t Addend) {
1568   // determine the type of the relocation
1569
1570   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1571     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1572   unsigned Type;
1573   if (is64Bit()) {
1574     if (IsPCRel) {
1575       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1576       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1577
1578       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_PC64; break;
1579       case FK_Data_4: Type = ELF::R_X86_64_PC32; break;
1580       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_PC16; break;
1581
1582       case FK_PCRel_8:
1583         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1584         Type = ELF::R_X86_64_PC64;
1585         break;
1586       case X86::reloc_signed_4byte:
1587       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
1588       case X86::reloc_riprel_4byte:
1589       case FK_PCRel_4:
1590         switch (Modifier) {
1591         default:
1592           llvm_unreachable("Unimplemented");
1593         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1594           Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1595           break;
1596         case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1597           Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1598           break;
1599         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1600           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1601           break;
1602         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1603           Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1604         break;
1605         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1606           Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1607           break;
1608         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1609           Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1610           break;
1611         }
1612         break;
1613       case FK_PCRel_2:
1614         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1615         Type = ELF::R_X86_64_PC16;
1616         break;
1617       case FK_PCRel_1:
1618         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1619         Type = ELF::R_X86_64_PC8;
1620         break;
1621       }
1622     } else {
1623       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1624       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1625       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1626       case X86::reloc_signed_4byte:
1627         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1628         switch (Modifier) {
1629         default:
1630           llvm_unreachable("Unimplemented");
1631         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1632           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1633           break;
1634         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1635           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1636           break;
1637         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1638           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1639           break;
1640         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1641           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1642           break;
1643         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1644           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1645           break;
1646         }
1647         break;
1648       case FK_Data_4:
1649         Type = ELF::R_X86_64_32;
1650         break;
1651       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1652       case FK_PCRel_1:
1653       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1654       }
1655     }
1656   } else {
1657     if (IsPCRel) {
1658       switch (Modifier) {
1659       default:
1660         llvm_unreachable("Unimplemented");
1661       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1662         Type = ELF::R_386_PC32;
1663         break;
1664       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1665         Type = ELF::R_386_PLT32;
1666         break;
1667       }
1668     } else {
1669       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1670       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1671
1672       case X86::reloc_global_offset_table:
1673         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1674         break;
1675
1676       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1677       // instead?
1678       case X86::reloc_signed_4byte:
1679       case FK_PCRel_4:
1680       case FK_Data_4:
1681         switch (Modifier) {
1682         default:
1683           llvm_unreachable("Unimplemented");
1684         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1685           Type = ELF::R_386_32;
1686           break;
1687         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1688           Type = ELF::R_386_GOT32;
1689           break;
1690         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1691           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1692           break;
1693         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1694           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1695           break;
1696         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1697           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1698           break;
1699         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1700           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1701           break;
1702         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1703           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1704           break;
1705         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1706           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1707           break;
1708         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1709           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1710           break;
1711         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1712           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1713           break;
1714         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1715           Type = ELF::R_386_TLS_IE_32;
1716           break;
1717         }
1718         break;
1719       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1720       case FK_PCRel_1:
1721       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1722       }
1723     }
1724   }
1725
1726   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1727     NeedsGOT = true;
1728
1729   return Type;
1730 }