lib/MC/ELFObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/ELFObjectWriter.cpp - ELF File Writer -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements ELF object file writer information.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/MC/ELFObjectWriter.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  18 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  19 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  22 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  24 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  26 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  27 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  30 #include "llvm/Support/ELF.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  32
  33 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  34
  35 #include <vector>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static unsigned GetType(const MCSymbolData &SD) {
  39   uint32_t Type = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STT_Shift)) >> ELF_STT_Shift;
  40   assert(Type == ELF::STT_NOTYPE || Type == ELF::STT_OBJECT ||
  41          Type == ELF::STT_FUNC || Type == ELF::STT_SECTION ||
  42          Type == ELF::STT_FILE || Type == ELF::STT_COMMON ||
  43          Type == ELF::STT_TLS);
  44   return Type;
  45 }
  46
  47 static unsigned GetBinding(const MCSymbolData &SD) {
  48   uint32_t Binding = (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) >> ELF_STB_Shift;
  49   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  50          Binding == ELF::STB_WEAK);
  51   return Binding;
  52 }
  53
  54 static void SetBinding(MCSymbolData &SD, unsigned Binding) {
  55   assert(Binding == ELF::STB_LOCAL || Binding == ELF::STB_GLOBAL ||
  56          Binding == ELF::STB_WEAK);
  57   uint32_t OtherFlags = SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift);
  58   SD.setFlags(OtherFlags | (Binding << ELF_STB_Shift));
  59 }
  60
  61 static unsigned GetVisibility(MCSymbolData &SD) {
  62   unsigned Visibility =
  63     (SD.getFlags() & (0xf << ELF_STV_Shift)) >> ELF_STV_Shift;
  64   assert(Visibility == ELF::STV_DEFAULT || Visibility == ELF::STV_INTERNAL ||
  65          Visibility == ELF::STV_HIDDEN || Visibility == ELF::STV_PROTECTED);
  66   return Visibility;
  67 }
  68
  69 static bool isFixupKindX86PCRel(unsigned Kind) {
  70   switch (Kind) {
  71   default:
  72     return false;
  73   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  74   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  75   case X86::reloc_riprel_4byte:
  76   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  77     return true;
  78   }
  79 }
  80
  81 static bool RelocNeedsGOT(MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant) {
  82   switch (Variant) {
  83   default:
  84     return false;
  85   case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
  86   case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  87   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
  88   case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
  89   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
  90   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
  91   case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
  92   case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
  93   case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
  94   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
  95   case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
  96   case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
  97     return true;
  98   }
  99 }
 100
 101 namespace {
 102
 103   class ELFObjectWriterImpl {
 104     /*static bool isFixupKindX86RIPRel(unsigned Kind) {
 105       return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
 106         Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
 107     }*/
 108
 109
 110     /// ELFSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 111     /// on symbols.
 112     struct ELFSymbolData {
 113       MCSymbolData *SymbolData;
 114       uint64_t StringIndex;
 115       uint32_t SectionIndex;
 116
 117       // Support lexicographic sorting.
 118       bool operator<(const ELFSymbolData &RHS) const {
 119         if (GetType(*SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 120           return true;
 121         if (GetType(*RHS.SymbolData) == ELF::STT_FILE)
 122           return false;
 123         return SymbolData->getSymbol().getName() <
 124                RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 125       }
 126     };
 127
 128     /// @name Relocation Data
 129     /// @{
 130
 131     struct ELFRelocationEntry {
 132       // Make these big enough for both 32-bit and 64-bit
 133       uint64_t r_offset;
 134       int Index;
 135       unsigned Type;
 136       const MCSymbol *Symbol;
 137       uint64_t r_addend;
 138
 139       // Support lexicographic sorting.
 140       bool operator<(const ELFRelocationEntry &RE) const {
 141         return RE.r_offset < r_offset;
 142       }
 143     };
 144
 145     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> UsedInReloc;
 146     SmallPtrSet<const MCSymbol *, 16> WeakrefUsedInReloc;
 147     DenseMap<const MCSymbol *, const MCSymbol *> Renames;
 148
 149     llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 150                    std::vector<ELFRelocationEntry> > Relocations;
 151     DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionStringTableIndex;
 152
 153     /// @}
 154     /// @name Symbol Table Data
 155     /// @{
 156
 157     SmallString<256> StringTable;
 158     std::vector<ELFSymbolData> LocalSymbolData;
 159     std::vector<ELFSymbolData> ExternalSymbolData;
 160     std::vector<ELFSymbolData> UndefinedSymbolData;
 161
 162     /// @}
 163
 164     int NumRegularSections;
 165
 166     bool NeedsGOT;
 167
 168     bool NeedsSymtabShndx;
 169
 170     ELFObjectWriter *Writer;
 171
 172     raw_ostream &OS;
 173
 174     unsigned Is64Bit : 1;
 175
 176     bool HasRelocationAddend;
 177
 178     Triple::OSType OSType;
 179
 180     uint16_t EMachine;
 181
 182     // This holds the symbol table index of the last local symbol.
 183     unsigned LastLocalSymbolIndex;
 184     // This holds the .strtab section index.
 185     unsigned StringTableIndex;
 186     // This holds the .symtab section index.
 187     unsigned SymbolTableIndex;
 188
 189     unsigned ShstrtabIndex;
 190
 191   public:
 192     ELFObjectWriterImpl(ELFObjectWriter *_Writer, bool _Is64Bit,
 193                         uint16_t _EMachine, bool _HasRelAddend,
 194                         Triple::OSType _OSType)
 195       : NeedsGOT(false), NeedsSymtabShndx(false), Writer(_Writer),
 196         OS(Writer->getStream()),
 197         Is64Bit(_Is64Bit), HasRelocationAddend(_HasRelAddend),
 198         OSType(_OSType), EMachine(_EMachine) {
 199     }
 200
 201     void Write8(uint8_t Value) { Writer->Write8(Value); }
 202     void Write16(uint16_t Value) { Writer->Write16(Value); }
 203     void Write32(uint32_t Value) { Writer->Write32(Value); }
 204     //void Write64(uint64_t Value) { Writer->Write64(Value); }
 205     void WriteZeros(unsigned N) { Writer->WriteZeros(N); }
 206     //void WriteBytes(StringRef Str, unsigned ZeroFillSize = 0) {
 207     //  Writer->WriteBytes(Str, ZeroFillSize);
 208     //}
 209
 210     void WriteWord(uint64_t W) {
 211       if (Is64Bit)
 212         Writer->Write64(W);
 213       else
 214         Writer->Write32(W);
 215     }
 216
 217     void StringLE16(char *buf, uint16_t Value) {
 218       buf[0] = char(Value >> 0);
 219       buf[1] = char(Value >> 8);
 220     }
 221
 222     void StringLE32(char *buf, uint32_t Value) {
 223       StringLE16(buf, uint16_t(Value >> 0));
 224       StringLE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 16));
 225     }
 226
 227     void StringLE64(char *buf, uint64_t Value) {
 228       StringLE32(buf, uint32_t(Value >> 0));
 229       StringLE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 32));
 230     }
 231
 232     void StringBE16(char *buf ,uint16_t Value) {
 233       buf[0] = char(Value >> 8);
 234       buf[1] = char(Value >> 0);
 235     }
 236
 237     void StringBE32(char *buf, uint32_t Value) {
 238       StringBE16(buf, uint16_t(Value >> 16));
 239       StringBE16(buf + 2, uint16_t(Value >> 0));
 240     }
 241
 242     void StringBE64(char *buf, uint64_t Value) {
 243       StringBE32(buf, uint32_t(Value >> 32));
 244       StringBE32(buf + 4, uint32_t(Value >> 0));
 245     }
 246
 247     void String8(MCDataFragment &F, uint8_t Value) {
 248       char buf[1];
 249       buf[0] = Value;
 250       F.getContents() += StringRef(buf, 1);
 251     }
 252
 253     void String16(MCDataFragment &F, uint16_t Value) {
 254       char buf[2];
 255       if (Writer->isLittleEndian())
 256         StringLE16(buf, Value);
 257       else
 258         StringBE16(buf, Value);
 259       F.getContents() += StringRef(buf, 2);
 260     }
 261
 262     void String32(MCDataFragment &F, uint32_t Value) {
 263       char buf[4];
 264       if (Writer->isLittleEndian())
 265         StringLE32(buf, Value);
 266       else
 267         StringBE32(buf, Value);
 268       F.getContents() += StringRef(buf, 4);
 269     }
 270
 271     void String64(MCDataFragment &F, uint64_t Value) {
 272       char buf[8];
 273       if (Writer->isLittleEndian())
 274         StringLE64(buf, Value);
 275       else
 276         StringBE64(buf, Value);
 277       F.getContents() += StringRef(buf, 8);
 278     }
 279
 280     void WriteHeader(uint64_t SectionDataSize, unsigned NumberOfSections);
 281
 282     void WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 283                           uint64_t name, uint8_t info,
 284                           uint64_t value, uint64_t size,
 285                           uint8_t other, uint32_t shndx,
 286                           bool Reserved);
 287
 288     void WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,  MCDataFragment *ShndxF,
 289                      ELFSymbolData &MSD,
 290                      const MCAsmLayout &Layout);
 291
 292     typedef DenseMap<const MCSectionELF*, uint32_t> SectionIndexMapTy;
 293     void WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF, MCDataFragment *ShndxF,
 294                           const MCAssembler &Asm,
 295                           const MCAsmLayout &Layout,
 296                           const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 297
 298     void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 299                           const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 300                           MCValue Target, uint64_t &FixedValue);
 301
 302     uint64_t getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 303                                          const MCSymbol *S);
 304
 305     /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 306     ///
 307     /// \param StringTable [out] - The string table data.
 308     /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 309     /// string table.
 310     void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 311                             const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 312
 313     void ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 314                          SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 315
 316     void WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 317                          const MCSectionData &SD);
 318
 319     void WriteRelocations(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout) {
 320       for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
 321              ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 322         WriteRelocation(Asm, Layout, *it);
 323       }
 324     }
 325
 326     void CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
 327                                 const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap);
 328
 329     void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm);
 330
 331     void WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type, uint64_t Flags,
 332                           uint64_t Address, uint64_t Offset,
 333                           uint64_t Size, uint32_t Link, uint32_t Info,
 334                           uint64_t Alignment, uint64_t EntrySize);
 335
 336     void WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm, MCDataFragment *F,
 337                                   const MCSectionData *SD);
 338
 339     bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
 340                               const MCValue Target,
 341                               bool IsPCRel,
 342                               const MCFragment *DF) const;
 343
 344     void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout);
 345     void WriteSection(MCAssembler &Asm,
 346                       const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
 347                       uint64_t Offset, uint64_t Size, uint64_t Alignment,
 348                       const MCSectionELF &Section);
 349   };
 350
 351 }
 352
 353 // Emit the ELF header.
 354 void ELFObjectWriterImpl::WriteHeader(uint64_t SectionDataSize,
 355                                       unsigned NumberOfSections) {
 356   // ELF Header
 357   // ----------
 358   //
 359   // Note
 360   // ----
 361   // emitWord method behaves differently for ELF32 and ELF64, writing
 362   // 4 bytes in the former and 8 in the latter.
 363
 364   Write8(0x7f); // e_ident[EI_MAG0]
 365   Write8('E');  // e_ident[EI_MAG1]
 366   Write8('L');  // e_ident[EI_MAG2]
 367   Write8('F');  // e_ident[EI_MAG3]
 368
 369   Write8(Is64Bit ? ELF::ELFCLASS64 : ELF::ELFCLASS32); // e_ident[EI_CLASS]
 370
 371   // e_ident[EI_DATA]
 372   Write8(Writer->isLittleEndian() ? ELF::ELFDATA2LSB : ELF::ELFDATA2MSB);
 373
 374   Write8(ELF::EV_CURRENT);        // e_ident[EI_VERSION]
 375   // e_ident[EI_OSABI]
 376   switch (OSType) {
 377     case Triple::FreeBSD:  Write8(ELF::ELFOSABI_FREEBSD); break;
 378     case Triple::Linux:    Write8(ELF::ELFOSABI_LINUX); break;
 379     default:               Write8(ELF::ELFOSABI_NONE); break;
 380   }
 381   Write8(0);                  // e_ident[EI_ABIVERSION]
 382
 383   WriteZeros(ELF::EI_NIDENT - ELF::EI_PAD);
 384
 385   Write16(ELF::ET_REL);             // e_type
 386
 387   Write16(EMachine); // e_machine = target
 388
 389   Write32(ELF::EV_CURRENT);         // e_version
 390   WriteWord(0);                    // e_entry, no entry point in .o file
 391   WriteWord(0);                    // e_phoff, no program header for .o
 392   WriteWord(SectionDataSize + (Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) :
 393             sizeof(ELF::Elf32_Ehdr)));  // e_shoff = sec hdr table off in bytes
 394
 395   // FIXME: Make this configurable.
 396   Write32(0);   // e_flags = whatever the target wants
 397
 398   // e_ehsize = ELF header size
 399   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr));
 400
 401   Write16(0);                  // e_phentsize = prog header entry size
 402   Write16(0);                  // e_phnum = # prog header entries = 0
 403
 404   // e_shentsize = Section header entry size
 405   Write16(Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Shdr) : sizeof(ELF::Elf32_Shdr));
 406
 407   // e_shnum     = # of section header ents
 408   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 409     Write16(0);
 410   else
 411     Write16(NumberOfSections);
 412
 413   // e_shstrndx  = Section # of '.shstrtab'
 414   if (NumberOfSections >= ELF::SHN_LORESERVE)
 415     Write16(ELF::SHN_XINDEX);
 416   else
 417     Write16(ShstrtabIndex);
 418 }
 419
 420 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolEntry(MCDataFragment *SymtabF,
 421                                            MCDataFragment *ShndxF,
 422                                            uint64_t name,
 423                                            uint8_t info, uint64_t value,
 424                                            uint64_t size, uint8_t other,
 425                                            uint32_t shndx,
 426                                            bool Reserved) {
 427   if (ShndxF) {
 428     if (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved)
 429       String32(*ShndxF, shndx);
 430     else
 431       String32(*ShndxF, 0);
 432   }
 433
 434   uint16_t Index = (shndx >= ELF::SHN_LORESERVE && !Reserved) ?
 435     uint16_t(ELF::SHN_XINDEX) : shndx;
 436
 437   if (Is64Bit) {
 438     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 439     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 440     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 441     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 442     String64(*SymtabF, value); // st_value
 443     String64(*SymtabF, size);  // st_size
 444   } else {
 445     String32(*SymtabF, name);  // st_name
 446     String32(*SymtabF, value); // st_value
 447     String32(*SymtabF, size);  // st_size
 448     String8(*SymtabF, info);   // st_info
 449     String8(*SymtabF, other);  // st_other
 450     String16(*SymtabF, Index); // st_shndx
 451   }
 452 }
 453
 454 static uint64_t SymbolValue(MCSymbolData &Data, const MCAsmLayout &Layout) {
 455   if (Data.isCommon() && Data.isExternal())
 456     return Data.getCommonAlignment();
 457
 458   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 459   if (!Symbol.isInSection())
 460     return 0;
 461
 462   if (MCFragment *FF = Data.getFragment())
 463     return Layout.getSymbolAddress(&Data) -
 464       Layout.getSectionAddress(FF->getParent());
 465
 466   return 0;
 467 }
 468
 469 static const MCSymbol &AliasedSymbol(const MCSymbol &Symbol) {
 470   const MCSymbol *S = &Symbol;
 471   while (S->isVariable()) {
 472     const MCExpr *Value = S->getVariableValue();
 473     if (Value->getKind() != MCExpr::SymbolRef)
 474       return *S;
 475     const MCSymbolRefExpr *Ref = static_cast<const MCSymbolRefExpr*>(Value);
 476     S = &Ref->getSymbol();
 477   }
 478   return *S;
 479 }
 480
 481 void ELFObjectWriterImpl::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
 482   // The presence of symbol versions causes undefined symbols and
 483   // versions declared with @@@ to be renamed.
 484
 485   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 486          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 487     const MCSymbol &Alias = it->getSymbol();
 488     const MCSymbol &Symbol = AliasedSymbol(Alias);
 489     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 490
 491     // Undefined symbols are global, but this is the first place we
 492     // are able to set it.
 493     if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable()) {
 494       if (GetBinding(SD) == ELF::STB_LOCAL) {
 495         SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
 496         SetBinding(*it, ELF::STB_GLOBAL);
 497       }
 498     }
 499
 500     // Not an alias.
 501     if (&Symbol == &Alias)
 502       continue;
 503
 504     StringRef AliasName = Alias.getName();
 505     size_t Pos = AliasName.find('@');
 506     if (Pos == StringRef::npos)
 507       continue;
 508
 509     // Aliases defined with .symvar copy the binding from the symbol they alias.
 510     // This is the first place we are able to copy this information.
 511     it->setExternal(SD.isExternal());
 512     SetBinding(*it, GetBinding(SD));
 513
 514     StringRef Rest = AliasName.substr(Pos);
 515     if (!Symbol.isUndefined() && !Rest.startswith("@@@"))
 516       continue;
 517
 518     // FIXME: produce a better error message.
 519     if (Symbol.isUndefined() && Rest.startswith("@@") &&
 520         !Rest.startswith("@@@"))
 521       report_fatal_error("A @@ version cannot be undefined");
 522
 523     Renames.insert(std::make_pair(&Symbol, &Alias));
 524   }
 525 }
 526
 527 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbol(MCDataFragment *SymtabF,
 528                                       MCDataFragment *ShndxF,
 529                                       ELFSymbolData &MSD,
 530                                       const MCAsmLayout &Layout) {
 531   MCSymbolData &OrigData = *MSD.SymbolData;
 532   MCSymbolData &Data =
 533     Layout.getAssembler().getSymbolData(AliasedSymbol(OrigData.getSymbol()));
 534
 535   bool IsReserved = Data.isCommon() || Data.getSymbol().isAbsolute() ||
 536     Data.getSymbol().isVariable();
 537
 538   uint8_t Binding = GetBinding(OrigData);
 539   uint8_t Visibility = GetVisibility(OrigData);
 540   uint8_t Type = GetType(Data);
 541
 542   uint8_t Info = (Binding << ELF_STB_Shift) | (Type << ELF_STT_Shift);
 543   uint8_t Other = Visibility;
 544
 545   uint64_t Value = SymbolValue(Data, Layout);
 546   uint64_t Size = 0;
 547   const MCExpr *ESize;
 548
 549   assert(!(Data.isCommon() && !Data.isExternal()));
 550
 551   ESize = Data.getSize();
 552   if (Data.getSize()) {
 553     MCValue Res;
 554     if (ESize->getKind() == MCExpr::Binary) {
 555       const MCBinaryExpr *BE = static_cast<const MCBinaryExpr *>(ESize);
 556
 557       if (BE->EvaluateAsRelocatable(Res, &Layout)) {
 558         assert(!Res.getSymA() || !Res.getSymA()->getSymbol().isDefined());
 559         assert(!Res.getSymB() || !Res.getSymB()->getSymbol().isDefined());
 560         Size = Res.getConstant();
 561       }
 562     } else if (ESize->getKind() == MCExpr::Constant) {
 563       Size = static_cast<const MCConstantExpr *>(ESize)->getValue();
 564     } else {
 565       assert(0 && "Unsupported size expression");
 566     }
 567   }
 568
 569   // Write out the symbol table entry
 570   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, MSD.StringIndex, Info, Value,
 571                    Size, Other, MSD.SectionIndex, IsReserved);
 572 }
 573
 574 void ELFObjectWriterImpl::WriteSymbolTable(MCDataFragment *SymtabF,
 575                                            MCDataFragment *ShndxF,
 576                                            const MCAssembler &Asm,
 577                                            const MCAsmLayout &Layout,
 578                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 579   // The string table must be emitted first because we need the index
 580   // into the string table for all the symbol names.
 581   assert(StringTable.size() && "Missing string table");
 582
 583   // FIXME: Make sure the start of the symbol table is aligned.
 584
 585   // The first entry is the undefined symbol entry.
 586   WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, 0, 0, 0, 0, 0, false);
 587
 588   // Write the symbol table entries.
 589   LastLocalSymbolIndex = LocalSymbolData.size() + 1;
 590   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 591     ELFSymbolData &MSD = LocalSymbolData[i];
 592     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 593   }
 594
 595   // Write out a symbol table entry for each regular section.
 596   for (MCAssembler::const_iterator i = Asm.begin(), e = Asm.end(); i != e;
 597        ++i) {
 598     const MCSectionELF &Section =
 599       static_cast<const MCSectionELF&>(i->getSection());
 600     if (Section.getType() == ELF::SHT_RELA ||
 601         Section.getType() == ELF::SHT_REL ||
 602         Section.getType() == ELF::SHT_STRTAB ||
 603         Section.getType() == ELF::SHT_SYMTAB)
 604       continue;
 605     WriteSymbolEntry(SymtabF, ShndxF, 0, ELF::STT_SECTION, 0, 0,
 606                      ELF::STV_DEFAULT, SectionIndexMap.lookup(&Section), false);
 607     LastLocalSymbolIndex++;
 608   }
 609
 610   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 611     ELFSymbolData &MSD = ExternalSymbolData[i];
 612     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 613     assert(((Data.getFlags() & ELF_STB_Global) ||
 614             (Data.getFlags() & ELF_STB_Weak)) &&
 615            "External symbol requires STB_GLOBAL or STB_WEAK flag");
 616     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 617     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 618       LastLocalSymbolIndex++;
 619   }
 620
 621   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i) {
 622     ELFSymbolData &MSD = UndefinedSymbolData[i];
 623     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 624     WriteSymbol(SymtabF, ShndxF, MSD, Layout);
 625     if (GetBinding(Data) == ELF::STB_LOCAL)
 626       LastLocalSymbolIndex++;
 627   }
 628 }
 629
 630 static bool ShouldRelocOnSymbol(const MCSymbolData &SD,
 631                                 const MCValue &Target,
 632                                 const MCFragment &F) {
 633   const MCSymbol &Symbol = SD.getSymbol();
 634   if (Symbol.isUndefined())
 635     return true;
 636
 637   const MCSectionELF &Section =
 638     static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol.getSection());
 639
 640   if (SD.isExternal())
 641     return true;
 642
 643   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = Target.getSymA()->getKind();
 644   const MCSectionELF &Sec2 =
 645     static_cast<const MCSectionELF&>(F.getParent()->getSection());
 646
 647   if (Section.getKind().isBSS())
 648     return false;
 649
 650   if (&Sec2 != &Section &&
 651       (Kind == MCSymbolRefExpr::VK_PLT ||
 652        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL ||
 653        Kind == MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF))
 654     return true;
 655
 656   if (Section.getFlags() & MCSectionELF::SHF_MERGE)
 657     return Target.getConstant() != 0;
 658
 659   return false;
 660 }
 661
 662 // FIXME: this is currently X86/X86_64 only
 663 void ELFObjectWriterImpl::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
 664                                            const MCAsmLayout &Layout,
 665                                            const MCFragment *Fragment,
 666                                            const MCFixup &Fixup,
 667                                            MCValue Target,
 668                                            uint64_t &FixedValue) {
 669   int64_t Addend = 0;
 670   int Index = 0;
 671   int64_t Value = Target.getConstant();
 672   const MCSymbol &Symbol = Target.getSymA()->getSymbol();
 673   const MCSymbol &ASymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 674   const MCSymbol *RenamedP = Renames.lookup(&Symbol);
 675   if (!RenamedP)
 676     RenamedP = &ASymbol;
 677   const MCSymbol &Renamed = *RenamedP;
 678
 679   bool IsPCRel = isFixupKindX86PCRel(Fixup.getKind());
 680   if (!Target.isAbsolute()) {
 681     MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(Symbol);
 682     MCFragment *F = SD.getFragment();
 683
 684     if (const MCSymbolRefExpr *RefB = Target.getSymB()) {
 685       const MCSymbol &SymbolB = RefB->getSymbol();
 686       MCSymbolData &SDB = Asm.getSymbolData(SymbolB);
 687       IsPCRel = true;
 688       MCSectionData *Sec = Fragment->getParent();
 689
 690       // Offset of the symbol in the section
 691       int64_t a = Layout.getSymbolAddress(&SDB) - Layout.getSectionAddress(Sec);
 692
 693       // Ofeset of the relocation in the section
 694       int64_t b = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 695       Value += b - a;
 696     }
 697
 698     bool RelocOnSymbol = ShouldRelocOnSymbol(SD, Target, *Fragment);
 699     if (!RelocOnSymbol) {
 700       Index = F->getParent()->getOrdinal();
 701
 702       MCSectionData *FSD = F->getParent();
 703       // Offset of the symbol in the section
 704       Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSectionAddress(FSD);
 705     } else {
 706       if (Asm.getSymbolData(Symbol).getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 707         WeakrefUsedInReloc.insert(&Renamed);
 708       else
 709         UsedInReloc.insert(&Renamed);
 710       Index = -1;
 711     }
 712     Addend = Value;
 713     // Compensate for the addend on i386.
 714     if (Is64Bit)
 715       Value = 0;
 716   }
 717
 718   FixedValue = Value;
 719
 720   // determine the type of the relocation
 721
 722   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 723   unsigned Type;
 724   if (Is64Bit) {
 725     if (IsPCRel) {
 726       switch (Modifier) {
 727       default:
 728         llvm_unreachable("Unimplemented");
 729       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 730         Type = ELF::R_X86_64_PC32;
 731         break;
 732       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 733         Type = ELF::R_X86_64_PLT32;
 734         break;
 735       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 736         Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 737         break;
 738       case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
 739         Type = ELF::R_X86_64_GOTTPOFF;
 740         break;
 741       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 742         Type = ELF::R_X86_64_TLSGD;
 743         break;
 744       case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
 745         Type = ELF::R_X86_64_TLSLD;
 746         break;
 747       }
 748     } else {
 749       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 750       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 751       case FK_Data_8: Type = ELF::R_X86_64_64; break;
 752       case X86::reloc_signed_4byte:
 753       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 754         assert(isInt<32>(Target.getConstant()));
 755         switch (Modifier) {
 756         default:
 757           llvm_unreachable("Unimplemented");
 758         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 759           Type = ELF::R_X86_64_32S;
 760           break;
 761         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 762           Type = ELF::R_X86_64_GOT32;
 763           break;
 764         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL:
 765           Type = ELF::R_X86_64_GOTPCREL;
 766           break;
 767         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 768           Type = ELF::R_X86_64_TPOFF32;
 769           break;
 770         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 771           Type = ELF::R_X86_64_DTPOFF32;
 772           break;
 773         }
 774         break;
 775       case FK_Data_4:
 776         Type = ELF::R_X86_64_32;
 777         break;
 778       case FK_Data_2: Type = ELF::R_X86_64_16; break;
 779       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 780       case FK_Data_1: Type = ELF::R_X86_64_8; break;
 781       }
 782     }
 783   } else {
 784     if (IsPCRel) {
 785       switch (Modifier) {
 786       default:
 787         llvm_unreachable("Unimplemented");
 788       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 789         Type = ELF::R_386_PC32;
 790         break;
 791       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
 792         Type = ELF::R_386_PLT32;
 793         break;
 794       }
 795     } else {
 796       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 797       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 798
 799       case X86::reloc_global_offset_table:
 800         Type = ELF::R_386_GOTPC;
 801         break;
 802
 803       // FIXME: Should we avoid selecting reloc_signed_4byte in 32 bit mode
 804       // instead?
 805       case X86::reloc_signed_4byte:
 806       case X86::reloc_pcrel_4byte:
 807       case FK_Data_4:
 808         switch (Modifier) {
 809         default:
 810           llvm_unreachable("Unimplemented");
 811         case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 812           Type = ELF::R_386_32;
 813           break;
 814         case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 815           Type = ELF::R_386_GOT32;
 816           break;
 817         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF:
 818           Type = ELF::R_386_GOTOFF;
 819           break;
 820         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
 821           Type = ELF::R_386_TLS_GD;
 822           break;
 823         case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
 824           Type = ELF::R_386_TLS_LE_32;
 825           break;
 826         case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
 827           Type = ELF::R_386_TLS_IE;
 828           break;
 829         case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
 830           Type = ELF::R_386_TLS_LE;
 831           break;
 832         case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
 833           Type = ELF::R_386_TLS_GOTIE;
 834           break;
 835         case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
 836           Type = ELF::R_386_TLS_LDM;
 837           break;
 838         case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
 839           Type = ELF::R_386_TLS_LDO_32;
 840           break;
 841         }
 842         break;
 843       case FK_Data_2: Type = ELF::R_386_16; break;
 844       case X86::reloc_pcrel_1byte:
 845       case FK_Data_1: Type = ELF::R_386_8; break;
 846       }
 847     }
 848   }
 849
 850   if (RelocNeedsGOT(Modifier))
 851     NeedsGOT = true;
 852
 853   ELFRelocationEntry ERE;
 854
 855   ERE.Index = Index;
 856   ERE.Type = Type;
 857   ERE.Symbol = &Renamed;
 858
 859   ERE.r_offset = Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 860
 861   if (HasRelocationAddend)
 862     ERE.r_addend = Addend;
 863   else
 864     ERE.r_addend = 0; // Silence compiler warning.
 865
 866   Relocations[Fragment->getParent()].push_back(ERE);
 867 }
 868
 869 uint64_t
 870 ELFObjectWriterImpl::getSymbolIndexInSymbolTable(const MCAssembler &Asm,
 871                                                  const MCSymbol *S) {
 872   MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*S);
 873
 874   // Local symbol.
 875   if (!SD.isExternal() && !S->isUndefined())
 876     return SD.getIndex() + /* empty symbol */ 1;
 877
 878   // External or undefined symbol.
 879   return SD.getIndex() + NumRegularSections + /* empty symbol */ 1;
 880 }
 881
 882 static bool isInSymtab(const MCAssembler &Asm, const MCSymbolData &Data,
 883                        bool Used, bool Renamed) {
 884   if (Data.getFlags() & ELF_Other_Weakref)
 885     return false;
 886
 887   if (Used)
 888     return true;
 889
 890   if (Renamed)
 891     return false;
 892
 893   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 894
 895   if (Symbol.getName() == "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_")
 896     return true;
 897
 898   const MCSymbol &A = AliasedSymbol(Symbol);
 899   if (!A.isVariable() && A.isUndefined() && !Data.isCommon())
 900     return false;
 901
 902   if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(Symbol) && !Symbol.isUndefined())
 903     return false;
 904
 905   if (Symbol.isTemporary())
 906     return false;
 907
 908   return true;
 909 }
 910
 911 static bool isLocal(const MCSymbolData &Data) {
 912   if (Data.isExternal())
 913     return false;
 914
 915   const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 916   if (Symbol.isUndefined() && !Symbol.isVariable())
 917     return false;
 918
 919   return true;
 920 }
 921
 922 void ELFObjectWriterImpl::ComputeIndexMap(MCAssembler &Asm,
 923                                           SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 924   unsigned Index = 1;
 925   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 926          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
 927     const MCSectionELF &Section =
 928       static_cast<const MCSectionELF &>(it->getSection());
 929     SectionIndexMap[&Section] = Index++;
 930   }
 931 }
 932
 933 void ELFObjectWriterImpl::ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm,
 934                                      const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
 935   // FIXME: Is this the correct place to do this?
 936   if (NeedsGOT) {
 937     llvm::StringRef Name = "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_";
 938     MCSymbol *Sym = Asm.getContext().GetOrCreateSymbol(Name);
 939     MCSymbolData &Data = Asm.getOrCreateSymbolData(*Sym);
 940     Data.setExternal(true);
 941     SetBinding(Data, ELF::STB_GLOBAL);
 942   }
 943
 944   // Build section lookup table.
 945   NumRegularSections = Asm.size();
 946
 947   // Index 0 is always the empty string.
 948   StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 949   StringTable += '\x00';
 950
 951   // Add the data for the symbols.
 952   for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 953          ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 954     const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 955
 956     bool Used = UsedInReloc.count(&Symbol);
 957     bool WeakrefUsed = WeakrefUsedInReloc.count(&Symbol);
 958     if (!isInSymtab(Asm, *it, Used || WeakrefUsed,
 959                     Renames.count(&Symbol)))
 960       continue;
 961
 962     ELFSymbolData MSD;
 963     MSD.SymbolData = it;
 964     bool Local = isLocal(*it);
 965     const MCSymbol &RefSymbol = AliasedSymbol(Symbol);
 966
 967     if (RefSymbol.isUndefined() && !Used && WeakrefUsed)
 968       SetBinding(*it, ELF::STB_WEAK);
 969
 970     if (it->isCommon()) {
 971       assert(!Local);
 972       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_COMMON;
 973     } else if (Symbol.isAbsolute() || RefSymbol.isVariable()) {
 974       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_ABS;
 975     } else if (RefSymbol.isUndefined()) {
 976       MSD.SectionIndex = ELF::SHN_UNDEF;
 977     } else {
 978       const MCSectionELF &Section =
 979         static_cast<const MCSectionELF&>(RefSymbol.getSection());
 980       MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Section);
 981       if (MSD.SectionIndex >= ELF::SHN_LORESERVE)
 982         NeedsSymtabShndx = true;
 983       assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 984     }
 985
 986     // The @@@ in symbol version is replaced with @ in undefined symbols and
 987     // @@ in defined ones.
 988     StringRef Name = Symbol.getName();
 989     size_t Pos = Name.find("@@@");
 990     std::string FinalName;
 991     if (Pos != StringRef::npos) {
 992       StringRef Prefix = Name.substr(0, Pos);
 993       unsigned n = MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF ? 2 : 1;
 994       StringRef Suffix = Name.substr(Pos + n);
 995       FinalName = Prefix.str() + Suffix.str();
 996     } else {
 997       FinalName = Name.str();
 998     }
 999
1000     uint64_t &Entry = StringIndexMap[FinalName];
1001     if (!Entry) {
1002       Entry = StringTable.size();
1003       StringTable += FinalName;
1004       StringTable += '\x00';
1005     }
1006     MSD.StringIndex = Entry;
1007     if (MSD.SectionIndex == ELF::SHN_UNDEF)
1008       UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
1009     else if (Local)
1010       LocalSymbolData.push_back(MSD);
1011     else
1012       ExternalSymbolData.push_back(MSD);
1013   }
1014
1015   // Symbols are required to be in lexicographic order.
1016   array_pod_sort(LocalSymbolData.begin(), LocalSymbolData.end());
1017   array_pod_sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1018   array_pod_sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1019
1020   // Set the symbol indices. Local symbols must come before all other
1021   // symbols with non-local bindings.
1022   unsigned Index = 0;
1023   for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1024     LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1025   for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1026     ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1027   for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1028     UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1029 }
1030
1031 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocation(MCAssembler &Asm, MCAsmLayout &Layout,
1032                                           const MCSectionData &SD) {
1033   if (!Relocations[&SD].empty()) {
1034     MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1035     const MCSectionELF *RelaSection;
1036     const MCSectionELF &Section =
1037       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1038
1039     const StringRef SectionName = Section.getSectionName();
1040     std::string RelaSectionName = HasRelocationAddend ? ".rela" : ".rel";
1041     RelaSectionName += SectionName;
1042
1043     unsigned EntrySize;
1044     if (HasRelocationAddend)
1045       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rela) : sizeof(ELF::Elf32_Rela);
1046     else
1047       EntrySize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Rel) : sizeof(ELF::Elf32_Rel);
1048
1049     RelaSection = Ctx.getELFSection(RelaSectionName, HasRelocationAddend ?
1050                                     ELF::SHT_RELA : ELF::SHT_REL, 0,
1051                                     SectionKind::getReadOnly(),
1052                                     EntrySize);
1053
1054     MCSectionData &RelaSD = Asm.getOrCreateSectionData(*RelaSection);
1055     RelaSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1056
1057     MCDataFragment *F = new MCDataFragment(&RelaSD);
1058
1059     WriteRelocationsFragment(Asm, F, &SD);
1060
1061     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, RelaSD, Layout);
1062   }
1063 }
1064
1065 void ELFObjectWriterImpl::WriteSecHdrEntry(uint32_t Name, uint32_t Type,
1066                                            uint64_t Flags, uint64_t Address,
1067                                            uint64_t Offset, uint64_t Size,
1068                                            uint32_t Link, uint32_t Info,
1069                                            uint64_t Alignment,
1070                                            uint64_t EntrySize) {
1071   Write32(Name);        // sh_name: index into string table
1072   Write32(Type);        // sh_type
1073   WriteWord(Flags);     // sh_flags
1074   WriteWord(Address);   // sh_addr
1075   WriteWord(Offset);    // sh_offset
1076   WriteWord(Size);      // sh_size
1077   Write32(Link);        // sh_link
1078   Write32(Info);        // sh_info
1079   WriteWord(Alignment); // sh_addralign
1080   WriteWord(EntrySize); // sh_entsize
1081 }
1082
1083 void ELFObjectWriterImpl::WriteRelocationsFragment(const MCAssembler &Asm,
1084                                                    MCDataFragment *F,
1085                                                    const MCSectionData *SD) {
1086   std::vector<ELFRelocationEntry> &Relocs = Relocations[SD];
1087   // sort by the r_offset just like gnu as does
1088   array_pod_sort(Relocs.begin(), Relocs.end());
1089
1090   for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1091     ELFRelocationEntry entry = Relocs[e - i - 1];
1092
1093     if (entry.Index < 0)
1094       entry.Index = getSymbolIndexInSymbolTable(Asm, entry.Symbol);
1095     else
1096       entry.Index += LocalSymbolData.size() + 1;
1097     if (Is64Bit) {
1098       String64(*F, entry.r_offset);
1099
1100       struct ELF::Elf64_Rela ERE64;
1101       ERE64.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1102       String64(*F, ERE64.r_info);
1103
1104       if (HasRelocationAddend)
1105         String64(*F, entry.r_addend);
1106     } else {
1107       String32(*F, entry.r_offset);
1108
1109       struct ELF::Elf32_Rela ERE32;
1110       ERE32.setSymbolAndType(entry.Index, entry.Type);
1111       String32(*F, ERE32.r_info);
1112
1113       if (HasRelocationAddend)
1114         String32(*F, entry.r_addend);
1115     }
1116   }
1117 }
1118
1119 void ELFObjectWriterImpl::CreateMetadataSections(MCAssembler &Asm,
1120                                                  MCAsmLayout &Layout,
1121                                     const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap) {
1122   MCContext &Ctx = Asm.getContext();
1123   MCDataFragment *F;
1124
1125   unsigned EntrySize = Is64Bit ? ELF::SYMENTRY_SIZE64 : ELF::SYMENTRY_SIZE32;
1126
1127   // We construct .shstrtab, .symtab and .strtab in this order to match gnu as.
1128   const MCSectionELF *ShstrtabSection =
1129     Ctx.getELFSection(".shstrtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1130                       SectionKind::getReadOnly());
1131   MCSectionData &ShstrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*ShstrtabSection);
1132   ShstrtabSD.setAlignment(1);
1133   ShstrtabIndex = Asm.size();
1134
1135   const MCSectionELF *SymtabSection =
1136     Ctx.getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB, 0,
1137                       SectionKind::getReadOnly(),
1138                       EntrySize);
1139   MCSectionData &SymtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabSection);
1140   SymtabSD.setAlignment(Is64Bit ? 8 : 4);
1141   SymbolTableIndex = Asm.size();
1142
1143   MCSectionData *SymtabShndxSD = NULL;
1144
1145   if (NeedsSymtabShndx) {
1146     const MCSectionELF *SymtabShndxSection =
1147       Ctx.getELFSection(".symtab_shndx", ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX, 0,
1148                         SectionKind::getReadOnly(), 4);
1149     SymtabShndxSD = &Asm.getOrCreateSectionData(*SymtabShndxSection);
1150     SymtabShndxSD->setAlignment(4);
1151   }
1152
1153   const MCSection *StrtabSection;
1154   StrtabSection = Ctx.getELFSection(".strtab", ELF::SHT_STRTAB, 0,
1155                                     SectionKind::getReadOnly());
1156   MCSectionData &StrtabSD = Asm.getOrCreateSectionData(*StrtabSection);
1157   StrtabSD.setAlignment(1);
1158   StringTableIndex = Asm.size();
1159
1160   WriteRelocations(Asm, Layout);
1161
1162   // Symbol table
1163   F = new MCDataFragment(&SymtabSD);
1164   MCDataFragment *ShndxF = NULL;
1165   if (NeedsSymtabShndx) {
1166     ShndxF = new MCDataFragment(SymtabShndxSD);
1167     Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, *SymtabShndxSD, Layout);
1168   }
1169   WriteSymbolTable(F, ShndxF, Asm, Layout, SectionIndexMap);
1170   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, SymtabSD, Layout);
1171
1172   F = new MCDataFragment(&StrtabSD);
1173   F->getContents().append(StringTable.begin(), StringTable.end());
1174   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, StrtabSD, Layout);
1175
1176   F = new MCDataFragment(&ShstrtabSD);
1177
1178   // Section header string table.
1179   //
1180   // The first entry of a string table holds a null character so skip
1181   // section 0.
1182   uint64_t Index = 1;
1183   F->getContents() += '\x00';
1184
1185   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1186          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1187     const MCSectionELF &Section =
1188       static_cast<const MCSectionELF&>(it->getSection());
1189     // FIXME: We could merge suffixes like in .text and .rela.text.
1190
1191     // Remember the index into the string table so we can write it
1192     // into the sh_name field of the section header table.
1193     SectionStringTableIndex[&it->getSection()] = Index;
1194
1195     Index += Section.getSectionName().size() + 1;
1196     F->getContents() += Section.getSectionName();
1197     F->getContents() += '\x00';
1198   }
1199
1200   Asm.AddSectionToTheEnd(*Writer, ShstrtabSD, Layout);
1201 }
1202
1203 bool ELFObjectWriterImpl::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1204                                                const MCValue Target,
1205                                                bool IsPCRel,
1206                                                const MCFragment *DF) const {
1207   // If this is a PCrel relocation, find the section this fixup value is
1208   // relative to.
1209   const MCSection *BaseSection = 0;
1210   if (IsPCRel) {
1211     BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1212     assert(BaseSection);
1213   }
1214
1215   const MCSection *SectionA = 0;
1216   const MCSymbol *SymbolA = 0;
1217   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
1218     SymbolA = &A->getSymbol();
1219     SectionA = &SymbolA->getSection();
1220   }
1221
1222   const MCSection *SectionB = 0;
1223   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
1224     SectionB = &B->getSymbol().getSection();
1225   }
1226
1227   if (!BaseSection)
1228     return SectionA == SectionB;
1229
1230   const MCSymbolData &DataA = Asm.getSymbolData(*SymbolA);
1231   if (DataA.isExternal())
1232     return false;
1233
1234   return !SectionB && BaseSection == SectionA;
1235 }
1236
1237 void ELFObjectWriterImpl::WriteSection(MCAssembler &Asm,
1238                                        const SectionIndexMapTy &SectionIndexMap,
1239                                        uint64_t Offset, uint64_t Size,
1240                                        uint64_t Alignment,
1241                                        const MCSectionELF &Section) {
1242   uint64_t sh_link = 0;
1243   uint64_t sh_info = 0;
1244
1245   switch(Section.getType()) {
1246   case ELF::SHT_DYNAMIC:
1247     sh_link = SectionStringTableIndex[&Section];
1248     sh_info = 0;
1249     break;
1250
1251   case ELF::SHT_REL:
1252   case ELF::SHT_RELA: {
1253     const MCSectionELF *SymtabSection;
1254     const MCSectionELF *InfoSection;
1255     SymtabSection = Asm.getContext().getELFSection(".symtab", ELF::SHT_SYMTAB,
1256                                                    0,
1257                                                    SectionKind::getReadOnly());
1258     sh_link = SectionIndexMap.lookup(SymtabSection);
1259     assert(sh_link && ".symtab not found");
1260
1261     // Remove ".rel" and ".rela" prefixes.
1262     unsigned SecNameLen = (Section.getType() == ELF::SHT_REL) ? 4 : 5;
1263     StringRef SectionName = Section.getSectionName().substr(SecNameLen);
1264
1265     InfoSection = Asm.getContext().getELFSection(SectionName,
1266                                                  ELF::SHT_PROGBITS, 0,
1267                                                  SectionKind::getReadOnly());
1268     sh_info = SectionIndexMap.lookup(InfoSection);
1269     break;
1270   }
1271
1272   case ELF::SHT_SYMTAB:
1273   case ELF::SHT_DYNSYM:
1274     sh_link = StringTableIndex;
1275     sh_info = LastLocalSymbolIndex;
1276     break;
1277
1278   case ELF::SHT_SYMTAB_SHNDX:
1279     sh_link = SymbolTableIndex;
1280     break;
1281
1282   case ELF::SHT_PROGBITS:
1283   case ELF::SHT_STRTAB:
1284   case ELF::SHT_NOBITS:
1285   case ELF::SHT_NULL:
1286   case ELF::SHT_ARM_ATTRIBUTES:
1287     // Nothing to do.
1288     break;
1289
1290   default:
1291     assert(0 && "FIXME: sh_type value not supported!");
1292     break;
1293   }
1294
1295   WriteSecHdrEntry(SectionStringTableIndex[&Section], Section.getType(),
1296                    Section.getFlags(), 0, Offset, Size, sh_link, sh_info,
1297                    Alignment, Section.getEntrySize());
1298 }
1299
1300 void ELFObjectWriterImpl::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1301                                       const MCAsmLayout &Layout) {
1302   SectionIndexMapTy SectionIndexMap;
1303
1304   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1305
1306   // Compute symbol table information.
1307   ComputeSymbolTable(Asm, SectionIndexMap);
1308
1309   CreateMetadataSections(const_cast<MCAssembler&>(Asm),
1310                          const_cast<MCAsmLayout&>(Layout),
1311                          SectionIndexMap);
1312
1313   // Update to include the metadata sections.
1314   ComputeIndexMap(Asm, SectionIndexMap);
1315
1316   // Add 1 for the null section.
1317   unsigned NumSections = Asm.size() + 1;
1318   uint64_t NaturalAlignment = Is64Bit ? 8 : 4;
1319   uint64_t HeaderSize = Is64Bit ? sizeof(ELF::Elf64_Ehdr) : sizeof(ELF::Elf32_Ehdr);
1320   uint64_t FileOff = HeaderSize;
1321
1322   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1323          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1324     const MCSectionData &SD = *it;
1325
1326     FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1327
1328     // Get the size of the section in the output file (including padding).
1329     uint64_t Size = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1330
1331     FileOff += Size;
1332   }
1333
1334   FileOff = RoundUpToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1335
1336   // Write out the ELF header ...
1337   WriteHeader(FileOff - HeaderSize, NumSections);
1338
1339   FileOff = HeaderSize;
1340
1341   // ... then all of the sections ...
1342   DenseMap<const MCSection*, uint64_t> SectionOffsetMap;
1343
1344   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1345          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1346     const MCSectionData &SD = *it;
1347
1348     uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, SD.getAlignment());
1349     WriteZeros(Padding);
1350     FileOff += Padding;
1351
1352     // Remember the offset into the file for this section.
1353     SectionOffsetMap[&it->getSection()] = FileOff;
1354
1355     FileOff += Layout.getSectionFileSize(&SD);
1356
1357     Asm.WriteSectionData(it, Layout, Writer);
1358   }
1359
1360   uint64_t Padding = OffsetToAlignment(FileOff, NaturalAlignment);
1361   WriteZeros(Padding);
1362   FileOff += Padding;
1363
1364   // ... and then the section header table.
1365   // Should we align the section header table?
1366   //
1367   // Null section first.
1368   uint64_t FirstSectionSize =
1369     NumSections >= ELF::SHN_LORESERVE ? NumSections : 0;
1370   uint32_t FirstSectionLink =
1371     ShstrtabIndex >= ELF::SHN_LORESERVE ? ShstrtabIndex : 0;
1372   WriteSecHdrEntry(0, 0, 0, 0, 0, FirstSectionSize, FirstSectionLink, 0, 0, 0);
1373
1374   for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1375          ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1376     const MCSectionData &SD = *it;
1377     const MCSectionELF &Section =
1378       static_cast<const MCSectionELF&>(SD.getSection());
1379
1380     WriteSection(Asm, SectionIndexMap, SectionOffsetMap[&Section],
1381                  Layout.getSectionSize(&SD),
1382                  SD.getAlignment(), Section);
1383   }
1384 }
1385
1386 ELFObjectWriter::ELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
1387                                  bool Is64Bit,
1388                                  Triple::OSType OSType,
1389                                  uint16_t EMachine,
1390                                  bool IsLittleEndian,
1391                                  bool HasRelocationAddend)
1392   : MCObjectWriter(OS, IsLittleEndian)
1393 {
1394   Impl = new ELFObjectWriterImpl(this, Is64Bit, EMachine,
1395                                  HasRelocationAddend, OSType);
1396 }
1397
1398 ELFObjectWriter::~ELFObjectWriter() {
1399   delete (ELFObjectWriterImpl*) Impl;
1400 }
1401
1402 void ELFObjectWriter::ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1403   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->ExecutePostLayoutBinding(Asm);
1404 }
1405
1406 void ELFObjectWriter::RecordRelocation(const MCAssembler &Asm,
1407                                        const MCAsmLayout &Layout,
1408                                        const MCFragment *Fragment,
1409                                        const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
1410                                        uint64_t &FixedValue) {
1411   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->RecordRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
1412                                                   Target, FixedValue);
1413 }
1414
1415 bool ELFObjectWriter::IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1416                                            const MCValue Target,
1417                                            bool IsPCRel,
1418                                            const MCFragment *DF) const {
1419   return ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->IsFixupFullyResolved(Asm, Target,
1420                                                              IsPCRel, DF);
1421 }
1422
1423 void ELFObjectWriter::WriteObject(MCAssembler &Asm,
1424                                   const MCAsmLayout &Layout) {
1425   ((ELFObjectWriterImpl*) Impl)->WriteObject(Asm, Layout);
1426 }