5b54e55d899e70ce4305023ab366c9c5dfc15b93
[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 "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 // Emulate the wierd behavior of GNU-as for relocation types
41 namespace llvm {
42 cl::opt<bool>
43 ForceARMElfPIC("arm-elf-force-pic", cl::Hidden, cl::init(false),
44                cl::desc("Force ELF emitter to emit PIC style relocations"));
45 }
46
47 bool ELFObjectWriter::isFixupKindPCRel(const MCAssembler &Asm, unsigned Kind) {
48   const MCFixupKindInfo &FKI =
49     Asm.getBackend().getFixupKindInfo((MCFixupKind) Kind);
50
51   return FKI.Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
52 }
53
54 bool ELFObjectWriter::RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
55   switch (Variant) {
56   default:
57     return false;
58   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
59   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
60   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
61   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
62   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
63   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
64   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
65   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
66   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
67   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
68   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
69   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
70     return true;
71   }
72 }
73
74 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter()
75 {}
76
77 // Emit the ELF header.
78 void ELFObjectWriter::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
79                                   unsigned NumberOfSections) {
80   // ELF Header
81   // ----------
82   //
83   // Note
84   // ----
85   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
86   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
87
88   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
89   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
90   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
91   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
92
93   Write8(is64Bit() ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
94
95   // e_ident[EI_DATA]
96   Write8(isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
97
98   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
99   // e_ident[EI_OSABI]
100   switch (TargetObjectWriter->getOSType()) {
101     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
102     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
103     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
104   }
105   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
106
107   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
108
109   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
110
111   Write16(TargetObjectWriter->getEMachine()); // e_machine = target
112
113   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
114   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
115   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
116   WriteWord(SectionDataSize + (is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
117             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
118
119   // e_flags = whatever the target wants
120   WriteEFlags();
121
122   // e_ehsize = ELF header size
123   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
124
125   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
126   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
127
128   // e_shentsize = Section header entry size
129   Write16(is64Bit() ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
130
131   // e_shnum     = # of section header ents
132   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
133     Write16(0);
134   else
135     Write16(NumberOfSections);
136
137   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
138   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
139     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
140   else
141     Write16(ShstrtabIndex);
142 }
143
144 void ELFObjectWriter::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
145                                        MCDataFragment *ShndxF,
146                                        uint64_t name,
147                                        uint8_t info, uint64_t value,
148                                        uint64_t size, uint8_t other,
149                                        uint32_t shndx,
150                                        bool Reserved) {
151   if (ShndxF) {
152     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
153       String32(*ShndxF, shndx);
154     else
155       String32(*ShndxF, 0);
156   }
157
158   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
159     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
160
161   if (is64Bit()) {
162     String32(*SymtabF, name);  // st_name
163     String8(*SymtabF, info);   // st_info
164     String8(*SymtabF, other);  // st_other
165     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
166     String64(*SymtabF, value); // st_value
167     String64(*SymtabF, size);  // st_size
168   } else {
169     String32(*SymtabF, name);  // st_name
170     String32(*SymtabF, value); // st_value
171     String32(*SymtabF, size);  // st_size
172     String8(*SymtabF, info);   // st_info
173     String8(*SymtabF, other);  // st_other
174     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
175   }
176 }
177
178 uint64_t ELFObjectWriter::SymbolValue(MCSymbolData &Data,
179                                       const MCAsmLayout &Layout) {
180   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
181     return Data.getCommonAlignment();
182
183   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
184
185   if (Symbol.isAbsolute() && Symbol.isVariable()) {
186     if (const MCExpr *Value = Symbol.getVariableValue()) {
187       int64_t IntValue;
188       if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, Layout))
189         return (uint64_t)IntValue;
190     }
191   }
192
193   if (!Symbol.isInSection())
194     return 0;
195
196   if (Data.getFragment())
197     return Layout.getSymbolOffset(&Data);
198
199   return 0;
200 }
201
202 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
203                                                const MCAsmLayout &Layout) {
204   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
205   // versions declared with @@@ to be renamed.
206
207   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
208          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
209     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
210     const MCSymbol &Symbol = Alias.AliasedSymbol();
211     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
212
213     // Not an alias.
214     if (&Symbol == &Alias)
215       continue;
216
217     StringRef AliasName = Alias.getName();
218     size_t Pos = AliasName.find('@');
219     if (Pos == StringRef::npos)
220       continue;
221
222     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
223     // This is the first place we are able to copy this information.
224     it->setExternal(SD.isExternal());
225     MCELF::SetBinding(*it, MCELF::GetBinding(SD));
226
227     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
228     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
229       continue;
230
231     // FIXME: produce a better error message.
232     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
233         !Rest.startswith("@@@"))
234       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
235
236     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
237   }
238 }
239
240 void ELFObjectWriter::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
241                                   MCDataFragment *ShndxF,
242                                   ELFSymbolData &MSD,
243                                   const MCAsmLayout &Layout) {
244   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
245   MCSymbolData &Data =
246     Layout.getAssembler().getSymbolData(OrigData.getSymbol().AliasedSymbol());
247
248   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
249     Data.getSymbol().isVariable();
250
251   uint8_t Binding = MCELF::GetBinding(OrigData);
252   uint8_t Visibility = MCELF::GetVisibility(OrigData);
253   uint8_t Type = MCELF::GetType(Data);
254
255   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
256   uint8_t Other = Visibility;
257
258   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
259   uint64_t Size = 0;
260
261   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
262
263   const MCExpr *ESize = Data.getSize();
264   if (ESize) {
265     int64_t Res;
266     if (!ESize->EvaluateAsAbsolute(Res, Layout))
267       report_fatal_error("Size expression must be absolute.");
268     Size = Res;
269   }
270
271   // Write out the symbol table entry
272   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
273                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
274 }
275
276 void ELFObjectWriter::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
277                                        MCDataFragment *ShndxF,
278                                        const MCAssembler &Asm,
279                                        const MCAsmLayout &Layout,
280                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
281   // The string table must be emitted first because we need the index
282   // into the string table for all the symbol names.
283   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
284
285   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
286
287   // The first entry is the undefined symbol entry.
288   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
289
290   // Write the symbol table entries.
291   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
292   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
293     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
294     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
295   }
296
297   // Write out a symbol table entry for each regular section.
298   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
299        ++i) {
300     const MCSectionELF &Section =
301       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
302     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
303         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
304         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
305         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
306       continue;
307     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
308                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
309     LastLocalSymbolIndex++;
310   }
311
312   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
313     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
314     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
315     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
316             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
317            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
318     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
319     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
320       LastLocalSymbolIndex++;
321   }
322
323   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
324     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
325     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
326     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
327     if (MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
328       LastLocalSymbolIndex++;
329   }
330 }
331
332 const MCSymbol *ELFObjectWriter::SymbolToReloc(const MCAssembler &Asm,
333                                                const MCValue &Target,
334                                                const MCFragment &F, 
335                                                const MCFixup &Fixup,
336                                                bool IsPCRel) const {
337   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
338   const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
339   const MCSymbol *Renamed = Renames.lookup(&Symbol);
340   const MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
341
342   if (ASymbol.isUndefined()) {
343     if (Renamed)
344       return Renamed;
345     return &ASymbol;
346   }
347
348   if (SD.isExternal()) {
349     if (Renamed)
350       return Renamed;
351     return &Symbol;
352   }
353
354   const MCSectionELF &Section =
355     static_cast<const MCSectionELF&>(ASymbol.getSection());
356   const SectionKind secKind = Section.getKind();
357
358   if (secKind.isBSS())
359     return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
360
361   if (secKind.isThreadLocal()) {
362     if (Renamed)
363       return Renamed;
364     return &Symbol;
365   }
366
367   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
368   const MCSectionELF &Sec2 =
369     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
370
371   if (&Sec2 != &Section &&
372       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
373        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
374        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF)) {
375     if (Renamed)
376       return Renamed;
377     return &Symbol;
378   }
379
380   if (Section.getFlags() & ELF::SHF_MERGE) {
381     if (Target.getConstant() == 0)
382       return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
383     if (Renamed)
384       return Renamed;
385     return &Symbol;
386   }
387
388   return ExplicitRelSym(Asm, Target, F, Fixup, IsPCRel);
389
390 }
391
392
393 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
394                                        const MCAsmLayout &Layout,
395                                        const MCFragment *Fragment,
396                                        const MCFixup &Fixup,
397                                        MCValue Target,
398                                        uint64_t &FixedValue) {
399   int64_t Addend = 0;
400   int Index = 0;
401   int64_t Value = Target.getConstant();
402   const MCSymbol *RelocSymbol = NULL;
403
404   bool IsPCRel = isFixupKindPCRel(Asm, Fixup.getKind());
405   if (!Target.isAbsolute()) {
406     const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
407     const MCSymbol &ASymbol = Symbol.AliasedSymbol();
408     RelocSymbol = SymbolToReloc(Asm, Target, *Fragment, Fixup, IsPCRel);
409
410     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
411       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
412       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
413       IsPCRel = true;
414
415       // Offset of the symbol in the section
416       int64_t a = Layout.getSymbolOffset(&SDB);
417
418       // Ofeset of the relocation in the section
419       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
420       Value += b - a;
421     }
422
423     if (!RelocSymbol) {
424       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(ASymbol);
425       MCFragment *F = SD.getFragment();
426
427       Index = F->getParent()->getOrdinal() + 1;
428
429       // Offset of the symbol in the section
430       Value += Layout.getSymbolOffset(&SD);
431     } else {
432       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
433         WeakrefUsedInReloc.insert(RelocSymbol);
434       else
435         UsedInReloc.insert(RelocSymbol);
436       Index = -1;
437     }
438     Addend = Value;
439     // Compensate for the addend on i386.
440     if (is64Bit())
441       Value = 0;
442   }
443
444   FixedValue = Value;
445   unsigned Type = GetRelocType(Target, Fixup, IsPCRel,
446                                (RelocSymbol != 0), Addend);
447
448   uint64_t RelocOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) +
449     Fixup.getOffset();
450
451   if (!hasRelocationAddend())
452     Addend = 0;
453   ELFRelocationEntry ERE(RelocOffset, Index, Type, RelocSymbol, Addend);
454   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
455 }
456
457
458 uint64_t
459 ELFObjectWriter::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
460                                              const MCSymbol *S) {
461   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
462   return SD.getIndex();
463 }
464
465 bool ELFObjectWriter::isInSymtab(const MCAssembler &Asm,
466                                  const MCSymbolData &Data,
467                                  bool Used, bool Renamed) {
468   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
469     return false;
470
471   if (Used)
472     return true;
473
474   if (Renamed)
475     return false;
476
477   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
478
479   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
480     return true;
481
482   const MCSymbol &A = Symbol.AliasedSymbol();
483   if (Symbol.isVariable() && !A.isVariable() && A.isUndefined())
484     return false;
485
486   bool IsGlobal = MCELF::GetBinding(Data) == ELF::STB_GLOBAL;
487   if (!Symbol.isVariable() && Symbol.isUndefined() && !IsGlobal)
488     return false;
489
490   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
491     return false;
492
493   if (Symbol.isTemporary())
494     return false;
495
496   return true;
497 }
498
499 bool ELFObjectWriter::isLocal(const MCSymbolData &Data, bool isSignature,
500                               bool isUsedInReloc) {
501   if (Data.isExternal())
502     return false;
503
504   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
505   const MCSymbol &RefSymbol = Symbol.AliasedSymbol();
506
507   if (RefSymbol.isUndefined() && !RefSymbol.isVariable()) {
508     if (isSignature && !isUsedInReloc)
509       return true;
510
511     return false;
512   }
513
514   return true;
515 }
516
517 void ELFObjectWriter::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
518                                       SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
519                                       const RelMapTy &RelMap) {
520   unsigned Index = 1;
521   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
522          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
523     const MCSectionELF &Section =
524       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
525     if (Section.getType() != ELF::SHT_GROUP)
526       continue;
527     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
528   }
529
530   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
531          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
532     const MCSectionELF &Section =
533       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
534     if (Section.getType() == ELF::SHT_GROUP ||
535         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
536         Section.getType() == ELF::SHT_RELA)
537       continue;
538     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
539     const MCSectionELF *RelSection = RelMap.lookup(&Section);
540     if (RelSection)
541       SectionIndexMap[RelSection] = Index++;
542   }
543 }
544
545 void ELFObjectWriter::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
546                                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
547                                          RevGroupMapTy RevGroupMap,
548                                          unsigned NumRegularSections) {
549   // FIXME: Is this the correct place to do this?
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 || ForceARMElfPIC) { ++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     }
1436   } else {
1437     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1438     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1439     case FK_Data_4:
1440       switch (Modifier) {
1441       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier"); break;
1442       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOT:
1443         Type = ELF::R_ARM_GOT_BREL;
1444         break;
1445       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
1446         Type = ELF::R_ARM_TLS_GD32;
1447         break;
1448       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
1449         Type = ELF::R_ARM_TLS_LE32;
1450         break;
1451       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
1452         Type = ELF::R_ARM_TLS_IE32;
1453         break;
1454       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1455         Type = ELF::R_ARM_ABS32;
1456         break;
1457       case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTOFF:
1458         Type = ELF::R_ARM_GOTOFF32;
1459         break;
1460       }
1461       break;
1462     case ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12:
1463     case ARM::fixup_arm_pcrel_10:
1464     case ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12:
1465     case ARM::fixup_arm_thumb_bl:
1466     case ARM::fixup_arm_thumb_cb:
1467     case ARM::fixup_arm_thumb_cp:
1468     case ARM::fixup_arm_thumb_br:
1469       assert(0 && "Unimplemented");
1470       break;
1471     case ARM::fixup_arm_uncondbranch:
1472       Type = ELF::R_ARM_CALL;
1473       break;
1474     case ARM::fixup_arm_condbranch:
1475       Type = ELF::R_ARM_JUMP24;
1476       break;
1477     case ARM::fixup_arm_movt_hi16:
1478       Type = ELF::R_ARM_MOVT_ABS;
1479       break;
1480     case ARM::fixup_arm_movw_lo16:
1481       Type = ELF::R_ARM_MOVW_ABS_NC;
1482       break;
1483     case ARM::fixup_t2_movt_hi16:
1484       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVT_ABS;
1485       break;
1486     case ARM::fixup_t2_movw_lo16:
1487       Type = ELF::R_ARM_THM_MOVW_ABS_NC;
1488       break;
1489     }
1490   }
1491
1492   return Type;
1493 }
1494
1495 //===- MBlazeELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1496
1497 MBlazeELFObjectWriter::MBlazeELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1498                                              raw_ostream &_OS,
1499                                              bool IsLittleEndian)
1500   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian) {
1501 }
1502
1503 MBlazeELFObjectWriter::~MBlazeELFObjectWriter() {
1504 }
1505
1506 unsigned MBlazeELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1507                                              const MCFixup &Fixup,
1508                                              bool IsPCRel,
1509                                              bool IsRelocWithSymbol,
1510                                              int64_t Addend) {
1511   // determine the type of the relocation
1512   unsigned Type;
1513   if (IsPCRel) {
1514     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1515     default:
1516       llvm_unreachable("Unimplemented");
1517     case FK_PCRel_4:
1518       Type = ELF::R_MICROBLAZE_64_PCREL;
1519       break;
1520     case FK_PCRel_2:
1521       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32_PCREL;
1522       break;
1523     }
1524   } else {
1525     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1526     default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1527     case FK_Data_4:
1528       Type = ((IsRelocWithSymbol || Addend !=0)
1529               ? ELF::R_MICROBLAZE_32
1530               : ELF::R_MICROBLAZE_64);
1531       break;
1532     case FK_Data_2:
1533       Type = ELF::R_MICROBLAZE_32;
1534       break;
1535     }
1536   }
1537   return Type;
1538 }
1539
1540 //===- X86ELFObjectWriter -------------------------------------------===//
1541
1542
1543 X86ELFObjectWriter::X86ELFObjectWriter(MCELFObjectTargetWriter *MOTW,
1544                                        raw_ostream &_OS,
1545                                        bool IsLittleEndian)
1546   : ELFObjectWriter(MOTW, _OS, IsLittleEndian)
1547 {}
1548
1549 X86ELFObjectWriter::~X86ELFObjectWriter()
1550 {}
1551
1552 unsigned X86ELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
1553                                           const MCFixup &Fixup,
1554                                           bool IsPCRel,
1555                                           bool IsRelocWithSymbol,
1556                                           int64_t Addend) {
1557   // determine the type of the relocation
1558
1559   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.isAbsolute() ?
1560     MCSymbolRefExpr::VK_None : Target.getSymA()->getKind();
1561   unsigned Type;
1562   if (is64Bit()) {
1563     if (IsPCRel) {
1564       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1565       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1566
1567       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_PC64; break;
1568       case FK_Data_4: Type = ELF::R_X86_64_PC32; break;
1569       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_PC16; break;
1570
1571       case FK_PCRel_8:
1572         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1573         Type = ELF::R_X86_64_PC64;
1574         break;
1575       case X86::reloc_signed_4byte:
1576       case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
1577       case X86::reloc_riprel_4byte:
1578       case FK_PCRel_4:
1579         switch (Modifier) {
1580         default:
1581           llvm_unreachable("Unimplemented");
1582         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1583           Type = ELF::R_X86_64_PC32;
1584           break;
1585         case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1586           Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
1587           break;
1588         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1589           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1590           break;
1591         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
1592           Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
1593         break;
1594         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1595           Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
1596           break;
1597         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
1598           Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
1599           break;
1600         }
1601         break;
1602       case FK_PCRel_2:
1603         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1604         Type = ELF::R_X86_64_PC16;
1605         break;
1606       case FK_PCRel_1:
1607         assert(Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_None);
1608         Type = ELF::R_X86_64_PC8;
1609         break;
1610       }
1611     } else {
1612       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1613       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1614       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
1615       case X86::reloc_signed_4byte:
1616         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
1617         switch (Modifier) {
1618         default:
1619           llvm_unreachable("Unimplemented");
1620         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1621           Type = ELF::R_X86_64_32S;
1622           break;
1623         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1624           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
1625           break;
1626         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
1627           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
1628           break;
1629         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1630           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
1631           break;
1632         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1633           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
1634           break;
1635         }
1636         break;
1637       case FK_Data_4:
1638         Type = ELF::R_X86_64_32;
1639         break;
1640       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
1641       case FK_PCRel_1:
1642       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
1643       }
1644     }
1645   } else {
1646     if (IsPCRel) {
1647       switch (Modifier) {
1648       default:
1649         llvm_unreachable("Unimplemented");
1650       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1651         Type = ELF::R_386_PC32;
1652         break;
1653       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
1654         Type = ELF::R_386_PLT32;
1655         break;
1656       }
1657     } else {
1658       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
1659       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
1660
1661       case X86::reloc_global_offset_table:
1662         Type = ELF::R_386_GOTPC;
1663         break;
1664
1665       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
1666       // instead?
1667       case X86::reloc_signed_4byte:
1668       case FK_PCRel_4:
1669       case FK_Data_4:
1670         switch (Modifier) {
1671         default:
1672           llvm_unreachable("Unimplemented");
1673         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
1674           Type = ELF::R_386_32;
1675           break;
1676         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
1677           Type = ELF::R_386_GOT32;
1678           break;
1679         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
1680           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
1681           break;
1682         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
1683           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
1684           break;
1685         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
1686           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
1687           break;
1688         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
1689           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
1690           break;
1691         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
1692           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
1693           break;
1694         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
1695           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
1696           break;
1697         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
1698           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
1699           break;
1700         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
1701           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
1702           break;
1703         }
1704         break;
1705       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
1706       case FK_PCRel_1:
1707       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
1708       }
1709     }
1710   }
1711
1712   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
1713     NeedsGOT = true;
1714
1715   return Type;
1716 }