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