4b978368ecf8e8986496f75e6d74acf196eda56c
[oota-llvm.git] / 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/ADT/SmallPtrSet.h"
15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
17 #include "llvm/ADT/Twine.h"
18 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
19 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
21 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
24 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
26 #include "llvm/MC/MCValue.h"
27 #include "llvm/Support/Debug.h"
28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
29 #include "llvm/Support/ELF.h"
30 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
31
32 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
33 #include "../Target/ARM/ARMFixupKinds.h"
34
35 #include <vector>
36 using namespace llvm;
37
38 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
39   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
40   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
41          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
42          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
43          Type == ELF::STT_TLS);
44   return Type;
45 }
46
47 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
48   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
49   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
50          Binding == ELF::STB_WEAK);
51   return Binding;
52 }
53
54 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
55   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
56          Binding == ELF::STB_WEAK);
57   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
58   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
59 }
60
61 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
62   unsigned Visibility =
63     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
64   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
65          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
66   return Visibility;
67 }
68
69
70 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
71   switch (Variant) {
72   default:
73     return false;
74   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
75   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
76   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
77   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
78   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
79   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
80   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
81   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
82   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
83   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
84   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
85   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
86     return true;
87   }
88 }
89
90 namespace {
91   class ELFObjectWriter : public MCObjectWriter {
92   protected:
93     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
94       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
95         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
96     }*/
97
98
99     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
100     /// on symbols.
101     struct ELFSymbolData {
102       MCSymbolData *SymbolData;
103       uint64_t StringIndex;
104       uint32_t SectionIndex;
105
106       // Support lexicographic sorting.
107       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
108         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
109           return true;
110         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
111           return false;
112         return SymbolData->getSymbol().getName() <
113                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
114       }
115     };
116
117     /// @name Relocation Data
118     /// @{
119
120     struct ELFRelocationEntry {
121       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
122       uint64_t r_offset;
123       int Index;
124       unsigned Type;
125       const MCSymbol *Symbol;
126       uint64_t r_addend;
127
128       ELFRelocationEntry()
129         : r_offset(0), Index(0), Type(0), Symbol(0), r_addend(0) {}
130
131       ELFRelocationEntry(uint64_t RelocOffset, int Idx,
132                          unsigned RelType, const MCSymbol *Sym,
133                          uint64_t Addend)
134         : r_offset(RelocOffset), Index(Idx), Type(RelType),
135           Symbol(Sym), r_addend(Addend) {}
136
137       // Support lexicographic sorting.
138       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
139         return RE.r_offset < r_offset;
140       }
141     };
142
143     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
144     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
145     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
146
147     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
148                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
149     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
150
151     /// @}
152     /// @name Symbol Table Data
153     /// @{
154
155     SmallString<256> StringTable;
156     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
157     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
158     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
159
160     /// @}
161
162     bool NeedsGOT;
163
164     bool NeedsSymtabShndx;
165
166     unsigned Is64Bit : 1;
167
168     bool HasRelocationAddend;
169
170     Triple::OSType OSType;
171
172     uint16_t EMachine;
173
174     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
175     unsigned LastLocalSymbolIndex;
176     // This holds the .strtab section index.
177     unsigned StringTableIndex;
178     // This holds the .symtab section index.
179     unsigned SymbolTableIndex;
180
181     unsigned ShstrtabIndex;
182
183
184     const MCSymbol *SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
185                                   const MCValue &Target,
186                                   const MCFragment &F) const;
187
188   public:
189     ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
190                     uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
191                     Triple::OSType _OSType)
192       : MCObjectWriter(_OS, IsLittleEndian),
193         NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false),
194         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
195         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
196     }
197
198     virtual ~ELFObjectWriter();
199
200     void WriteWord(uint64_t W) {
201       if (Is64Bit)
202         Write64(W);
203       else
204         Write32(W);
205     }
206
207     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
208       buf[0] = char(Value >> 0);
209       buf[1] = char(Value >> 8);
210     }
211
212     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
213       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
214       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
215     }
216
217     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
218       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
219       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
220     }
221
222     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
223       buf[0] = char(Value >> 8);
224       buf[1] = char(Value >> 0);
225     }
226
227     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
228       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
229       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
230     }
231
232     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
233       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
234       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
235     }
236
237     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
238       char buf[1];
239       buf[0] = Value;
240       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
241     }
242
243     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
244       char buf[2];
245       if (isLittleEndian())
246         StringLE16(buf, Value);
247       else
248         StringBE16(buf, Value);
249       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
250     }
251
252     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
253       char buf[4];
254       if (isLittleEndian())
255         StringLE32(buf, Value);
256       else
257         StringBE32(buf, Value);
258       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
259     }
260
261     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
262       char buf[8];
263       if (isLittleEndian())
264         StringLE64(buf, Value);
265       else
266         StringBE64(buf, Value);
267       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
268     }
269
270     virtual void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
271
272     virtual void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
273                           uint64_t name, uint8_t info,
274                           uint64_t value, uint64_t size,
275                           uint8_t other, uint32_t shndx,
276                           bool Reserved);
277
278     virtual void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
279                      ELFSymbolData &MSD,
280                      const MCAsmLayout &Layout);
281
282     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
283     virtual void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
284                           const MCAssembler &Asm,
285                           const MCAsmLayout &Layout,
286                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
287
288     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
289                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
290                                   MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
291       assert(0 && "RecordRelocation is not specific enough");
292     }
293
294     virtual uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
295                                          const MCSymbol *S);
296
297     // Map from a group section to the signature symbol
298     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, const MCSymbol*> GroupMapTy;
299     // Map from a signature symbol to the group section
300     typedef DenseMap<const MCSymbol*, const MCSectionELF*> RevGroupMapTy;
301
302     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
303     ///
304     /// \param StringTable [out] - The string table data.
305     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
306     /// string table.
307     virtual void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
308                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
309                             RevGroupMapTy RevGroupMap);
310
311     virtual void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
312                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
313
314     virtual void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
315                          const MCSectionData &SD);
316
317     virtual void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
318       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
319              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
320         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
321       }
322     }
323
324     virtual void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
325                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
326
327     virtual void CreateGroupSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
328                              GroupMapTy &GroupMap, RevGroupMapTy &RevGroupMap);
329
330     virtual void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
331
332     virtual void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
333                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
334                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
335                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
336
337     virtual void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
338                                   const MCSectionData *SD);
339
340     virtual bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
341                               const MCValue Target,
342                               bool IsPCRel,
343                               const MCFragment *DF) const;
344
345     virtual void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
346     virtual void WriteSection(MCAssembler &Asm,
347                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
348                       uint32_t GroupSymbolIndex,
349                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
350                       const MCSectionELF &Section);
351   };
352
353   //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
354
355   class X86ELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
356   public:
357     X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
358                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
359                        Triple::OSType _OSType);
360
361     virtual ~X86ELFObjectWriter();
362     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
363                                   const MCAsmLayout &Layout,
364                                   const MCFragment *Fragment,
365                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
366                                   uint64_t &FixedValue);
367
368   private:
369     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
370       switch (Kind) {
371       default:
372         return false;
373       case FK_PCRel_1:
374       case FK_PCRel_2:
375       case FK_PCRel_4:
376       case X86::reloc_riprel_4byte:
377       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
378         return true;
379       }
380     }
381   };
382
383
384   //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
385
386   class ARMELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
387   public:
388     ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
389                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
390                        Triple::OSType _OSType);
391
392     virtual ~ARMELFObjectWriter();
393     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
394                                   const MCAsmLayout &Layout,
395                                   const MCFragment *Fragment,
396                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
397                                   uint64_t &FixedValue);
398
399   private:
400     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
401       switch (Kind) {
402       default:
403         return false;
404       case FK_PCRel_1:
405       case FK_PCRel_2:
406       case FK_PCRel_4:
407       case ARM::fixup_arm_pcrel_12:
408       case ARM::fixup_arm_vfp_pcrel_12:
409       case ARM::fixup_arm_branch:
410         return true;
411       }
412     }
413   };
414
415   //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
416
417   class MBlazeELFObjectWriter : public ELFObjectWriter {
418   public:
419     MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit, bool IsLittleEndian,
420                           uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
421                           Triple::OSType _OSType);
422
423     virtual ~MBlazeELFObjectWriter();
424     virtual void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
425                                   const MCAsmLayout &Layout,
426                                   const MCFragment *Fragment,
427                                   const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
428                                   uint64_t &FixedValue);
429
430   private:
431     static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
432       switch (Kind) {
433       default:
434         return false;
435       case FK_PCRel_1:
436       case FK_PCRel_2:
437       case FK_PCRel_4:
438         return true;
439       }
440     }
441   };
442 }
443
444 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
445 {}
446
447 // Emit the ELF header.
448 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
449                                   unsigned NumberOfSections) {
450   // ELF Header
451   // ----------
452   //
453   // Note
454   // ----
455   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
456   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
457
458   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
459   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
460   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
461   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
462
463   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
464
465   // e_ident[EI_DATA]
466   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
467
468   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
469   // e_ident[EI_OSABI]
470   switch (OSType) {
471     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
472     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
473     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
474   }
475   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
476
477   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
478
479   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
480
481   Write16(EMachine); // e_machine = target
482
483   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
484   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
485   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
486   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
487             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
488
489   // FIXME: Make this configurable.
490   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
491
492   // e_ehsize = ELF header size
493   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
494
495   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
496   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
497
498   // e_shentsize = Section header entry size
499   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
500
501   // e_shnum     = # of section header ents
502   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
503     Write16(0);
504   else
505     Write16(NumberOfSections);
506
507   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
508   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
509     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
510   else
511     Write16(ShstrtabIndex);
512 }
513
514 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
515                                        MCDataFragment *ShndxF,
516                                        uint64_t name,
517                                        uint8_t info, uint64_t value,
518                                        uint64_t size, uint8_t other,
519                                        uint32_t shndx,
520                                        bool Reserved) {
521   if (ShndxF) {
522     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
523       String32(*ShndxF, shndx);
524     else
525       String32(*ShndxF, 0);
526   }
527
528   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
529     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
530
531   if (Is64Bit) {
532     String32(*SymtabF, name);  // st_name
533     String8(*SymtabF, info);   // st_info
534     String8(*SymtabF, other);  // st_other
535     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
536     String64(*SymtabF, value); // st_value
537     String64(*SymtabF, size);  // st_size
538   } else {
539     String32(*SymtabF, name);  // st_name
540     String32(*SymtabF, value); // st_value
541     String32(*SymtabF, size);  // st_size
542     String8(*SymtabF, info);   // st_info
543     String8(*SymtabF, other);  // st_other
544     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
545   }
546 }
547
548 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
549   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
550     return Data.getCommonAlignment();
551
552   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
553   if (!Symbol.isInSection())
554     return 0;
555
556   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
557     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
558       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
559
560   return 0;
561 }
562
563 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
564   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
565   // versions declared with @@@ to be renamed.
566
567   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
568          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
569     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
570     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
571     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
572
573     // Not an alias.
574     if (&Symbol == &Alias)
575       continue;
576
577     StringRef AliasName = Alias.getName();
578     size_t Pos = AliasName.find('@');
579     if (Pos == StringRef::npos)
580       continue;
581
582     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
583     // This is the first place we are able to copy this information.
584     it->setExternal(SD.isExternal());
585     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
586
587     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
588     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
589       continue;
590
591     // FIXME: produce a better error message.
592     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
593         !Rest.startswith("@@@"))
594       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
595
596     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
597   }
598 }
599
600 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
601                                   MCDataFragment *ShndxF,
602                                   ELFSymbolData &MSD,
603                                   const MCAsmLayout &Layout) {
604   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
605   MCSymbolData &Data =
606     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
607
608   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
609     Data.getSymbol().isVariable();
610
611   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
612   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
613   uint8_t Type = GetType(Data);
614
615   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
616   uint8_t Other = Visibility;
617
618   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
619   uint64_t Size = 0;
620   const MCExpr *ESize;
621
622   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
623
624   ESize = Data.getSize();
625   if (Data.getSize()) {
626     MCValue Res;
627     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
628       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
629
630       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
631         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
632         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
633         Size = Res.getConstant();
634       }
635     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
636       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
637     } else {
638       assert(0 && "Unsupported size expression");
639     }
640   }
641
642   // Write out the symbol table entry
643   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
644                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
645 }
646
647 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
648                                        MCDataFragment *ShndxF,
649                                        const MCAssembler &Asm,
650                                        const MCAsmLayout &Layout,
651                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
652   // The string table must be emitted first because we need the index
653   // into the string table for all the symbol names.
654   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
655
656   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
657
658   // The first entry is the undefined symbol entry.
659   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
660
661   // Write the symbol table entries.
662   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
663   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
664     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
665     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
666   }
667
668   // Write out a symbol table entry for each regular section.
669   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
670        ++i) {
671     const MCSectionELF &Section =
672       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
673     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
674         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
675         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
676         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
677       continue;
678     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
679                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
680     LastLocalSymbolIndex++;
681   }
682
683   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
684     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
685     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
686     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
687             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
688            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
689     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
690     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
691       LastLocalSymbolIndex++;
692   }
693
694   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
695     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
696     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
697     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
698     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
699       LastLocalSymbolIndex++;
700   }
701 }
702
703 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
704                                                const MCValue &Target,
705                                                const MCFragment &F) const {
706   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
707   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
708   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
709   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
710
711   if (ASymbol.isUndefined()) {
712     if (Renamed)
713       return Renamed;
714     return &ASymbol;
715   }
716
717   if (SD.isExternal()) {
718     if (Renamed)
719       return Renamed;
720     return &Symbol;
721   }
722
723   const MCSectionELF &Section =
724     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
725   const SectionKind secKind = Section.getKind();
726
727   if (secKind.isBSS())
728     return NULL;
729
730   if (secKind.isThreadLocal()) {
731     if (Renamed)
732       return Renamed;
733     return &Symbol;
734   }
735
736   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
737   const MCSectionELF &Sec2 =
738     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
739
740   if (&Sec2 != &Section &&
741       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
742        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
743        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
744     if (Renamed)
745       return Renamed;
746     return &Symbol;
747   }
748
749   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE) {
750     if (Target.getConstant() == 0)
751       return NULL;
752     if (Renamed)
753       return Renamed;
754     return &Symbol;
755   }
756
757   return NULL;
758 }
759
760
761 uint64_t
762 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
763                                              const MCSymbol *S) {
764   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
765   return SD.getIndex();
766 }
767
768 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
769                        bool Used, bool Renamed) {
770   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
771     return false;
772
773   if (Used)
774     return true;
775
776   if (Renamed)
777     return false;
778
779   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
780
781   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
782     return true;
783
784   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
785   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
786     return false;
787
788   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
789     return false;
790
791   if (Symbol.isTemporary())
792     return false;
793
794   return true;
795 }
796
797 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
798                     bool isUsedInReloc) {
799   if (Data.isExternal())
800     return false;
801
802   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
803   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
804
805   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
806     if (isSignature && !isUsedInReloc)
807       return true;
808
809     return false;
810   }
811
812   return true;
813 }
814
815 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
816                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
817   unsigned Index = 1;
818   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
819          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
820     const MCSectionELF &Section =
821       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
822     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
823       continue;
824     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
825   }
826
827   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
828          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
829     const MCSectionELF &Section =
830       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
831     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP)
832       continue;
833     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
834   }
835 }
836
837 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
838                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
839                                       RevGroupMapTy RevGroupMap) {
840   // FIXME: Is this the correct place to do this?
841   if (NeedsGOT) {
842     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
843     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
844     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
845     Data.setExternal(true);
846     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
847   }
848
849   // Build section lookup table.
850   int NumRegularSections = Asm.size();
851
852   // Index 0 is always the empty string.
853   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
854   StringTable += '\x00';
855
856   // Add the data for the symbols.
857   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
858          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
859     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
860
861     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
862     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
863     bool isSignature = RevGroupMap.count(&Symbol);
864
865     if (!isInSymtab(Asm, *it,
866                     Used || WeakrefUsed || isSignature,
867                     Renames.count(&Symbol)))
868       continue;
869
870     ELFSymbolData MSD;
871     MSD.SymbolData = it;
872     const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
873
874     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
875     // are able to set it.
876     bool Local = isLocal(*it, isSignature, Used);
877     if (!Local && GetBinding(*it) == ELF::STB_LOCAL) {
878       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(RefSymbol);
879       SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
880       SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
881     }
882
883     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
884       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
885
886     if (it->isCommon()) {
887       assert(!Local);
888       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
889     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
890       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
891     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
892       if (isSignature && !Used)
893         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(RevGroupMap[&Symbol]);
894       else
895         MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
896     } else {
897       const MCSectionELF &Section =
898         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
899       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
900       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
901         NeedsSymtabShndx = true;
902       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
903     }
904
905     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
906     // @@ in defined ones.
907     StringRef Name = Symbol.getName();
908     SmallString<32> Buf;
909
910     size_t Pos = Name.find("@@@");
911     if (Pos != StringRef::npos) {
912       Buf += Name.substr(0, Pos);
913       unsigned Skip = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
914       Buf += Name.substr(Pos + Skip);
915       Name = Buf;
916     }
917
918     uint64_t &Entry = StringIndexMap[Name];
919     if (!Entry) {
920       Entry = StringTable.size();
921       StringTable += Name;
922       StringTable += '\x00';
923     }
924     MSD.StringIndex = Entry;
925     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
926       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
927     else if (Local)
928       LocalSymbolData.push_back(MSD);
929     else
930       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
931   }
932
933   // Symbols are required to be in lexicographic order.
934   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
935   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
936   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
937
938   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
939   // symbols with non-local bindings.
940   unsigned Index = 1;
941   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
942     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
943
944   Index += NumRegularSections;
945
946   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
947     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
948   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
949     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
950 }
951
952 void ELFObjectWriter::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
953                                       const MCSectionData &SD) {
954   if (!Relocations[&SD].empty()) {
955     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
956     const MCSectionELF *RelaSection;
957     const MCSectionELF &Section =
958       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
959
960     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
961     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
962     RelaSectionName += SectionName;
963
964     unsigned EntrySize;
965     if (HasRelocationAddend)
966       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
967     else
968       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
969
970     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
971                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
972                                     SectionKind::getReadOnly(),
973                                     EntrySize, "");
974
975     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
976     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
977
978     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
979
980     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
981
982     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, RelaSD, Layout);
983   }
984 }
985
986 void ELFObjectWriter::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
987                                        uint64_t Flags, uint64_t Address,
988                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
989                                        uint32_t Link, uint32_t Info,
990                                        uint64_t Alignment,
991                                        uint64_t EntrySize) {
992   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
993   Write32(Type);        // sh_type
994   WriteWord(Flags);     // sh_flags
995   WriteWord(Address);   // sh_addr
996   WriteWord(Offset);    // sh_offset
997   WriteWord(Size);      // sh_size
998   Write32(Link);        // sh_link
999   Write32(Info);        // sh_info
1000   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1001   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1002 }
1003
1004 void ELFObjectWriter::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1005                                                MCDataFragment *F,
1006                                                const MCSectionData *SD) {
1007   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1008   // sort by the r_offset just like gnu as does
1009   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1010
1011   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1012     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1013
1014     if (!entry.Index)
1015       ;
1016     else if (entry.Index < 0)
1017       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1018     else
1019       entry.Index += LocalSymbolData.size();
1020     if (Is64Bit) {
1021       String64(*F, entry.r_offset);
1022
1023       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1024       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1025       String64(*F, ERE64.r_info);
1026
1027       if (HasRelocationAddend)
1028         String64(*F, entry.r_addend);
1029     } else {
1030       String32(*F, entry.r_offset);
1031
1032       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1033       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1034       String32(*F, ERE32.r_info);
1035
1036       if (HasRelocationAddend)
1037         String32(*F, entry.r_addend);
1038     }
1039   }
1040 }
1041
1042 void ELFObjectWriter::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1043                                              MCAsmLayout &Layout,
1044                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1045   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1046   MCDataFragment *F;
1047
1048   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1049
1050   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1051   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1052     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1053                       SectionKind::getReadOnly());
1054   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1055   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1056   ShstrtabIndex = Asm.size();
1057
1058   const MCSectionELF *SymtabSection =
1059     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1060                       SectionKind::getReadOnly(),
1061                       EntrySize, "");
1062   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1063   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1064   SymbolTableIndex = Asm.size();
1065
1066   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1067
1068   if (NeedsSymtabShndx) {
1069     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1070       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1071                         SectionKind::getReadOnly(), 4, "");
1072     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1073     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1074   }
1075
1076   const MCSection *StrtabSection;
1077   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1078                                     SectionKind::getReadOnly());
1079   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1080   StrtabSD.setAlignment(1);
1081   StringTableIndex = Asm.size();
1082
1083   WriteRelocations(Asm, Layout);
1084
1085   // Symbol table
1086   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1087   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1088   if (NeedsSymtabShndx) {
1089     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1090     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, *SymtabShndxSD, Layout);
1091   }
1092   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1093   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, SymtabSD, Layout);
1094
1095   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1096   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1097   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, StrtabSD, Layout);
1098
1099   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1100
1101   // Section header string table.
1102   //
1103   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1104   // section 0.
1105   uint64_t Index = 1;
1106   F->getContents() += '\x00';
1107
1108   StringMap<uint64_t> SecStringMap;
1109   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1110          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1111     const MCSectionELF &Section =
1112       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1113     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1114
1115     StringRef Name = Section.getSectionName();
1116     if (SecStringMap.count(Name)) {
1117       SectionStringTableIndex[&Section] =  SecStringMap[Name];
1118       continue;
1119     }
1120     // Remember the index into the string table so we can write it
1121     // into the sh_name field of the section header table.
1122     SectionStringTableIndex[&Section] = Index;
1123     SecStringMap[Name] = Index;
1124
1125     Index += Name.size() + 1;
1126     F->getContents() += Name;
1127     F->getContents() += '\x00';
1128   }
1129
1130   Asm.AddSectionToTheEnd(*this, ShstrtabSD, Layout);
1131 }
1132
1133 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1134                                            const MCValue Target,
1135                                            bool IsPCRel,
1136                                            const MCFragment *DF) const {
1137   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1138   // relative to.
1139   const MCSection *BaseSection = 0;
1140   if (IsPCRel) {
1141     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1142     assert(BaseSection);
1143   }
1144
1145   const MCSection *SectionA = 0;
1146   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1147   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1148     SymbolA = &A->getSymbol();
1149     SectionA = &SymbolA->AliasedSymbol().getSection();
1150   }
1151
1152   const MCSection *SectionB = 0;
1153   const MCSymbol *SymbolB = 0;
1154   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1155     SymbolB = &B->getSymbol();
1156     SectionB = &SymbolB->AliasedSymbol().getSection();
1157   }
1158
1159   if (!BaseSection)
1160     return SectionA == SectionB;
1161
1162   if (SymbolB)
1163     return false;
1164
1165   // Absolute address but PCrel instruction, so we need a relocation.
1166   if (!SymbolA)
1167     return false;
1168
1169   // FIXME: This is in here just to match gnu as output. If the two ends
1170   // are in the same section, there is nothing that the linker can do to
1171   // break it.
1172   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1173   if (DataA.isExternal())
1174     return false;
1175
1176   return BaseSection == SectionA;
1177 }
1178
1179 void ELFObjectWriter::CreateGroupSections(MCAssembler &Asm,
1180                                           MCAsmLayout &Layout,
1181                                           GroupMapTy &GroupMap,
1182                                           RevGroupMapTy &RevGroupMap) {
1183   // Build the groups
1184   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1185        it != ie; ++it) {
1186     const MCSectionELF &Section =
1187       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1188     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1189       continue;
1190
1191     const MCSymbol *SignatureSymbol = Section.getGroup();
1192     Asm.getOrCreateSymbolData(*SignatureSymbol);
1193     const MCSectionELF *&Group = RevGroupMap[SignatureSymbol];
1194     if (!Group) {
1195       Group = Asm.getContext().CreateELFGroupSection();
1196       MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1197       Data.setAlignment(4);
1198       MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1199       String32(*F, ELF::GRP_COMDAT);
1200     }
1201     GroupMap[Group] = SignatureSymbol;
1202   }
1203
1204   // Add sections to the groups
1205   unsigned Index = 1;
1206   unsigned NumGroups = RevGroupMap.size();
1207   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end();
1208        it != ie; ++it, ++Index) {
1209     const MCSectionELF &Section =
1210       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1211     if (!(Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_GROUP))
1212       continue;
1213     const MCSectionELF *Group = RevGroupMap[Section.getGroup()];
1214     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1215     // FIXME: we could use the previous fragment
1216     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&Data);
1217     String32(*F, NumGroups + Index);
1218   }
1219
1220   for (RevGroupMapTy::const_iterator i = RevGroupMap.begin(),
1221          e = RevGroupMap.end(); i != e; ++i) {
1222     const MCSectionELF *Group = i->second;
1223     MCSectionData &Data = Asm.getOrCreateSectionData(*Group);
1224     Asm.AddSectionToTheEnd(*this, Data, Layout);
1225   }
1226 }
1227
1228 void ELFObjectWriter::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1229                                    const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1230                                    uint32_t GroupSymbolIndex,
1231                                    uint64_t Offset, uint64_t Size,
1232                                    uint64_t Alignment,
1233                                    const MCSectionELF &Section) {
1234   uint64_t sh_link = 0;
1235   uint64_t sh_info = 0;
1236
1237   switch(Section.getType()) {
1238   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1239     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1240     sh_info = 0;
1241     break;
1242
1243   case ELF::SHT_REL:
1244   case ELF::SHT_RELA: {
1245     const MCSectionELF *SymtabSection;
1246     const MCSectionELF *InfoSection;
1247     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1248                                                    0,
1249                                                    SectionKind::getReadOnly());
1250     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1251     assert(sh_link && ".symtab not found");
1252
1253     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1254     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1255     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1256
1257     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1258                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1259                                                  SectionKind::getReadOnly());
1260     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1261     break;
1262   }
1263
1264   case ELF::SHT_SYMTAB:
1265   case ELF::SHT_DYNSYM:
1266     sh_link = StringTableIndex;
1267     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1268     break;
1269
1270   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1271     sh_link = SymbolTableIndex;
1272     break;
1273
1274   case ELF::SHT_PROGBITS:
1275   case ELF::SHT_STRTAB:
1276   case ELF::SHT_NOBITS:
1277   case ELF::SHT_NULL:
1278   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1279     // Nothing to do.
1280     break;
1281
1282   case ELF::SHT_GROUP: {
1283     sh_link = SymbolTableIndex;
1284     sh_info = GroupSymbolIndex;
1285     break;
1286   }
1287
1288   default:
1289     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1290     break;
1291   }
1292
1293   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1294                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1295                    Alignment, Section.getEntrySize());
1296 }
1297
1298 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1299                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1300   GroupMapTy GroupMap;
1301   RevGroupMapTy RevGroupMap;
1302   CreateGroupSections(Asm, const_cast<MCAsmLayout&>(Layout), GroupMap,
1303                       RevGroupMap);
1304
1305   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1306
1307   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1308
1309   // Compute symbol table information.
1310   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap, RevGroupMap);
1311
1312   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1313                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1314                          SectionIndexMap);
1315
1316   // Update to include the metadata sections.
1317   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1318
1319   // Add 1 for the null section.
1320   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1321   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1322   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1323   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1324
1325   std::vector<const MCSectionELF*> Sections;
1326   Sections.resize(NumSections);
1327
1328   for (SectionIndexMapTy::const_iterator i=
1329          SectionIndexMap.begin(), e = SectionIndexMap.end(); i != e; ++i) {
1330     const std::pair<const MCSectionELF*, uint32_t> &p = *i;
1331     Sections[p.second] = p.first;
1332   }
1333
1334   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1335     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1336     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1337
1338     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1339
1340     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1341     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1342
1343     FileOff += Size;
1344   }
1345
1346   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1347
1348   // Write out the ELF header ...
1349   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1350
1351   FileOff = HeaderSize;
1352
1353   // ... then all of the sections ...
1354   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1355
1356   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1357     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1358     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1359
1360     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1361     WriteZeros(Padding);
1362     FileOff += Padding;
1363
1364     // Remember the offset into the file for this section.
1365     SectionOffsetMap[&Section] = FileOff;
1366
1367     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1368
1369     Asm.WriteSectionData(&SD, Layout, this);
1370   }
1371
1372   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1373   WriteZeros(Padding);
1374   FileOff += Padding;
1375
1376   // ... and then the section header table.
1377   // Should we align the section header table?
1378   //
1379   // Null section first.
1380   uint64_t FirstSectionSize =
1381     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1382   uint32_t FirstSectionLink =
1383     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1384   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1385
1386   for (unsigned i = 1; i < NumSections; ++i) {
1387     const MCSectionELF &Section = *Sections[i];
1388     const MCSectionData &SD = Asm.getOrCreateSectionData(Section);
1389     uint32_t GroupSymbolIndex;
1390     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
1391       GroupSymbolIndex = 0;
1392     else
1393       GroupSymbolIndex = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, GroupMap[&Section]);
1394
1395     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, GroupSymbolIndex,
1396                  SectionOffsetMap[&Section], Layout.getSectionSize(&SD),
1397                  SD.getAlignment(), Section);
1398   }
1399 }
1400
1401 MCObjectWriter *llvm::createELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1402                                             bool Is64Bit,
1403                                             Triple::OSType OSType,
1404                                             uint16_t EMachine,
1405                                             bool IsLittleEndian,
1406                                             bool HasRelocationAddend) {
1407   switch (EMachine) {
1408     case ELF::EM_386:
1409     case ELF::EM_X86_64:
1410       return new X86ELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1411                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1412     case ELF::EM_ARM:
1413       return new ARMELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1414                                     HasRelocationAddend, OSType); break;
1415     case ELF::EM_MBLAZE:
1416       return new MBlazeELFObjectWriter(OS, Is64Bit, IsLittleEndian, EMachine,
1417                                        HasRelocationAddend, OSType); break;
1418     default: llvm_unreachable("Unsupported architecture"); break;
1419   }
1420 }
1421
1422
1423 /// START OF SUBCLASSES for ELFObjectWriter
1424 //===- ARMELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1425
1426 ARMELFObjectWriter::ARMELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1427                                        bool _IsLittleEndian,
1428                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1429                                        Triple::OSType _OSType)
1430   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1431                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1432 {}
1433
1434 ARMELFObjectWriter::~ARMELFObjectWriter()
1435 {}
1436
1437 void ARMELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1438                                           const MCAsmLayout &Layout,
1439                                           const MCFragment *Fragment,
1440                                           const MCFixup &Fixup,
1441                                           MCValue Target,
1442                                           uint64_t &FixedValue) {
1443   assert(0 && "ARMELFObjectWriter::RecordRelocation() unimplemented");
1444 }
1445
1446 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1447
1448 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1449                                              bool _IsLittleEndian,
1450                                              uint16_t _EMachine,
1451                                              bool _HasRelocationAddend,
1452                                              Triple::OSType _OSType)
1453   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1454                     _HasRelocationAddend, _OSType) {
1455 }
1456
1457 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1458 }
1459
1460 void MBlazeELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1461                                              const MCAsmLayout &Layout,
1462                                              const MCFragment *Fragment,
1463                                              const MCFixup &Fixup,
1464                                              MCValue Target,
1465                                              uint64_t &FixedValue) {
1466   int64_t Addend = 0;
1467   int Index = 0;
1468   int64_t Value = Target.getConstant();
1469   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1470   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1471   const MCSymbol *RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1472
1473   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1474   if (!Target.isAbsolute()) {
1475     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1476       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1477       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1478       IsPCRel = true;
1479       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1480
1481       // Offset of the symbol in the section
1482       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1483
1484       // Ofeset of the relocation in the section
1485       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1486       Value += b - a;
1487     }
1488
1489     if (!RelocSymbol) {
1490       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1491       MCFragment *F = SD.getFragment();
1492
1493       Index = F->getParent()->getOrdinal();
1494
1495       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1496       // Offset of the symbol in the section
1497       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1498     } else {
1499       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1500         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1501       else
1502         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1503       Index = -1;
1504     }
1505     Addend = Value;
1506   }
1507
1508   FixedValue = Value;
1509
1510   // determine the type of the relocation
1511   unsigned Type;
1512   if (IsPCRel) {
1513     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1514     default:
1515       llvm_unreachable("Unimplemented");
1516     case FK_PCRel_4:
1517       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1518       break;
1519     case FK_PCRel_2:
1520       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1521       break;
1522     }
1523   } else {
1524     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1525     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1526     case FK_Data_4:
1527       Type = (RelocSymbol || Addend !=0) ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1528                                          : ELF::R_MICROBLAZE_64;
1529       break;
1530     case FK_Data_2:
1531       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1532       break;
1533     }
1534   }
1535
1536   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
1537   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1538     NeedsGOT = true;
1539
1540   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1541     Fixup.getOffset();
1542
1543   if (!HasRelocationAddend) Addend = 0;
1544   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1545   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1546 }
1547
1548 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1549
1550
1551 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(raw_ostream &_OS, bool _Is64Bit,
1552                                        bool _IsLittleEndian,
1553                                        uint16_t _EMachine, bool _HasRelocationAddend,
1554                                        Triple::OSType _OSType)
1555   : ELFObjectWriter(_OS, _Is64Bit, _IsLittleEndian, _EMachine,
1556                     _HasRelocationAddend, _OSType)
1557 {}
1558
1559 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1560 {}
1561
1562 void X86ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1563                                        const MCAsmLayout &Layout,
1564                                        const MCFragment *Fragment,
1565                                        const MCFixup &Fixup,
1566                                        MCValue Target,
1567                                        uint64_t &FixedValue) {
1568   int64_t Addend = 0;
1569   int Index = 0;
1570   int64_t Value = Target.getConstant();
1571   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
1572
1573   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
1574   if (!Target.isAbsolute()) {
1575     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
1576     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
1577     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment);
1578
1579     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
1580       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
1581       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
1582       IsPCRel = true;
1583       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
1584
1585       // Offset of the symbol in the section
1586       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
1587
1588       // Ofeset of the relocation in the section
1589       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
1590       Value += b - a;
1591     }
1592
1593     if (!RelocSymbol) {
1594       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
1595       MCFragment *F = SD.getFragment();
1596
1597       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
1598
1599       MCSectionData *FSD = F->getParent();
1600       // Offset of the symbol in the section
1601       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
1602     } else {
1603       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
1604         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1605       else
1606         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
1607       Index = -1;
1608     }
1609     Addend = Value;
1610     // Compensate for the addend on i386.
1611     if (Is64Bit)
1612       Value = 0;
1613   }
1614
1615   FixedValue = Value;
1616
1617   // determine the type of the relocation
1618
1619   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1620     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1621   unsigned Type;
1622   if (Is64Bit) {
1623     if (IsPCRel) {
1624       switch (Modifier) {
1625       default:
1626         llvm_unreachable("Unimplemented");
1627       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1628         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1629         break;
1630       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1631         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1632         break;
1633       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1634         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1635         break;
1636       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1637         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1638         break;
1639       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1640         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1641         break;
1642       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1643         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1644         break;
1645       }
1646     } else {
1647       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1648       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1649       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1650       case X86::reloc_signed_4byte:
1651       case FK_PCRel_4:
1652         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1653         switch (Modifier) {
1654         default:
1655           llvm_unreachable("Unimplemented");
1656         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1657           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1658           break;
1659         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1660           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1661           break;
1662         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1663           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1664           break;
1665         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1666           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1667           break;
1668         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1669           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1670           break;
1671         }
1672         break;
1673       case FK_Data_4:
1674         Type = ELF::R_X86_64_32;
1675         break;
1676       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1677       case FK_PCRel_1:
1678       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1679       }
1680     }
1681   } else {
1682     if (IsPCRel) {
1683       switch (Modifier) {
1684       default:
1685         llvm_unreachable("Unimplemented");
1686       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1687         Type = ELF::R_386_PC32;
1688         break;
1689       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1690         Type = ELF::R_386_PLT32;
1691         break;
1692       }
1693     } else {
1694       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1695       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1696
1697       case X86::reloc_global_offset_table:
1698         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1699         break;
1700
1701       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1702       // instead?
1703       case X86::reloc_signed_4byte:
1704       case FK_PCRel_4:
1705       case FK_Data_4:
1706         switch (Modifier) {
1707         default:
1708           llvm_unreachable("Unimplemented");
1709         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1710           Type = ELF::R_386_32;
1711           break;
1712         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1713           Type = ELF::R_386_GOT32;
1714           break;
1715         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1716           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1717           break;
1718         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1719           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1720           break;
1721         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1722           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1723           break;
1724         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1725           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1726           break;
1727         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1728           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1729           break;
1730         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1731           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1732           break;
1733         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1734           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1735           break;
1736         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1737           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1738           break;
1739         }
1740         break;
1741       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1742       case FK_PCRel_1:
1743       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1744       }
1745     }
1746   }
1747
1748   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1749     NeedsGOT = true;
1750
1751
1752   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
1753     Fixup.getOffset();
1754
1755   if (!HasRelocationAddend) Addend = 0;
1756   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
1757   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
1758 }