lib/MC/MachObjectWriter.cpp

   1 //===- lib/MC/MachObjectWriter.cpp - Mach-O 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 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  11 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  12 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  13 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
  14 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  15 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  16 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  17 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  18 #include "llvm/MC/MCMachOSymbolFlags.h"
  19 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  20 #include "llvm/Object/MachOFormat.h"
  21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
  23
  24 // FIXME: Gross.
  25 #include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
  26
  27 #include <vector>
  28 using namespace llvm;
  29 using namespace llvm::object;
  30
  31 // FIXME: this has been copied from (or to) X86AsmBackend.cpp
  32 static unsigned getFixupKindLog2Size(unsigned Kind) {
  33   switch (Kind) {
  34   default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
  35   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  36   case FK_Data_1: return 0;
  37   case X86::reloc_pcrel_2byte:
  38   case FK_Data_2: return 1;
  39   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  40   case X86::reloc_riprel_4byte:
  41   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  42   case X86::reloc_signed_4byte:
  43   case FK_Data_4: return 2;
  44   case FK_Data_8: return 3;
  45   }
  46 }
  47
  48 static bool isFixupKindPCRel(unsigned Kind) {
  49   switch (Kind) {
  50   default:
  51     return false;
  52   case X86::reloc_pcrel_1byte:
  53   case X86::reloc_pcrel_2byte:
  54   case X86::reloc_pcrel_4byte:
  55   case X86::reloc_riprel_4byte:
  56   case X86::reloc_riprel_4byte_movq_load:
  57     return true;
  58   }
  59 }
  60
  61 static bool isFixupKindRIPRel(unsigned Kind) {
  62   return Kind == X86::reloc_riprel_4byte ||
  63     Kind == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load;
  64 }
  65
  66 static bool doesSymbolRequireExternRelocation(MCSymbolData *SD) {
  67   // Undefined symbols are always extern.
  68   if (SD->Symbol->isUndefined())
  69     return true;
  70
  71   // References to weak definitions require external relocation entries; the
  72   // definition may not always be the one in the same object file.
  73   if (SD->getFlags() & SF_WeakDefinition)
  74     return true;
  75
  76   // Otherwise, we can use an internal relocation.
  77   return false;
  78 }
  79
  80 static bool isScatteredFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
  81                                           const MCValue Target,
  82                                           const MCSymbolData *BaseSymbol) {
  83   // The effective fixup address is
  84   //     addr(atom(A)) + offset(A)
  85   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
  86   //   - addr(BaseSymbol) + <fixup offset from base symbol>
  87   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
  88   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(BaseSymbol) == 0.
  89   //
  90   // Note that "false" is almost always conservatively correct (it means we emit
  91   // a relocation which is unnecessary), except when it would force us to emit a
  92   // relocation which the target cannot encode.
  93
  94   const MCSymbolData *A_Base = 0, *B_Base = 0;
  95   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
  96     // Modified symbol references cannot be resolved.
  97     if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
  98       return false;
  99
 100     A_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(A->getSymbol()));
 101     if (!A_Base)
 102       return false;
 103   }
 104
 105   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
 106     // Modified symbol references cannot be resolved.
 107     if (B->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 108       return false;
 109
 110     B_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(B->getSymbol()));
 111     if (!B_Base)
 112       return false;
 113   }
 114
 115   // If there is no base, A and B have to be the same atom for this fixup to be
 116   // fully resolved.
 117   if (!BaseSymbol)
 118     return A_Base == B_Base;
 119
 120   // Otherwise, B must be missing and A must be the base.
 121   return !B_Base && BaseSymbol == A_Base;
 122 }
 123
 124 static bool isScatteredFixupFullyResolvedSimple(const MCAssembler &Asm,
 125                                                 const MCValue Target,
 126                                                 const MCSection *BaseSection) {
 127   // The effective fixup address is
 128   //     addr(atom(A)) + offset(A)
 129   //   - addr(atom(B)) - offset(B)
 130   //   - addr(<base symbol>) + <fixup offset from base symbol>
 131   // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
 132   //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(<base symbol>)) == 0.
 133   //
 134   // The simple (Darwin, except on x86_64) way of dealing with this was to
 135   // assume that any reference to a temporary symbol *must* be a temporary
 136   // symbol in the same atom, unless the sections differ. Therefore, any PCrel
 137   // relocation to a temporary symbol (in the same section) is fully
 138   // resolved. This also works in conjunction with absolutized .set, which
 139   // requires the compiler to use .set to absolutize the differences between
 140   // symbols which the compiler knows to be assembly time constants, so we don't
 141   // need to worry about considering symbol differences fully resolved.
 142
 143   // Non-relative fixups are only resolved if constant.
 144   if (!BaseSection)
 145     return Target.isAbsolute();
 146
 147   // Otherwise, relative fixups are only resolved if not a difference and the
 148   // target is a temporary in the same section.
 149   if (Target.isAbsolute() || Target.getSymB())
 150     return false;
 151
 152   const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 153   if (!A->isTemporary() || !A->isInSection() ||
 154       &A->getSection() != BaseSection)
 155     return false;
 156
 157   return true;
 158 }
 159
 160 namespace {
 161
 162 class MachObjectWriter : public MCObjectWriter {
 163   /// MachSymbolData - Helper struct for containing some precomputed information
 164   /// on symbols.
 165   struct MachSymbolData {
 166     MCSymbolData *SymbolData;
 167     uint64_t StringIndex;
 168     uint8_t SectionIndex;
 169
 170     // Support lexicographic sorting.
 171     bool operator<(const MachSymbolData &RHS) const {
 172       return SymbolData->getSymbol().getName() <
 173              RHS.SymbolData->getSymbol().getName();
 174     }
 175   };
 176
 177   /// @name Relocation Data
 178   /// @{
 179
 180   struct MachRelocationEntry {
 181     uint32_t Word0;
 182     uint32_t Word1;
 183   };
 184
 185   llvm::DenseMap<const MCSectionData*,
 186                  std::vector<MachRelocationEntry> > Relocations;
 187   llvm::DenseMap<const MCSectionData*, unsigned> IndirectSymBase;
 188
 189   /// @}
 190   /// @name Symbol Table Data
 191   /// @{
 192
 193   SmallString<256> StringTable;
 194   std::vector<MachSymbolData> LocalSymbolData;
 195   std::vector<MachSymbolData> ExternalSymbolData;
 196   std::vector<MachSymbolData> UndefinedSymbolData;
 197
 198   /// @}
 199
 200   unsigned Is64Bit : 1;
 201
 202   uint32_t CPUType;
 203   uint32_t CPUSubtype;
 204
 205 public:
 206   MachObjectWriter(raw_ostream &_OS,
 207                    bool _Is64Bit, uint32_t _CPUType, uint32_t _CPUSubtype,
 208                    bool _IsLittleEndian)
 209     : MCObjectWriter(_OS, _IsLittleEndian),
 210       Is64Bit(_Is64Bit), CPUType(_CPUType), CPUSubtype(_CPUSubtype) {
 211   }
 212
 213   void WriteHeader(unsigned NumLoadCommands, unsigned LoadCommandsSize,
 214                    bool SubsectionsViaSymbols) {
 215     uint32_t Flags = 0;
 216
 217     if (SubsectionsViaSymbols)
 218       Flags |= macho::HF_SubsectionsViaSymbols;
 219
 220     // struct mach_header (28 bytes) or
 221     // struct mach_header_64 (32 bytes)
 222
 223     uint64_t Start = OS.tell();
 224     (void) Start;
 225
 226     Write32(Is64Bit ? macho::HM_Object64 : macho::HM_Object32);
 227
 228     Write32(CPUType);
 229     Write32(CPUSubtype);
 230
 231     Write32(macho::HFT_Object);
 232     Write32(NumLoadCommands);    // Object files have a single load command, the
 233                                  // segment.
 234     Write32(LoadCommandsSize);
 235     Write32(Flags);
 236     if (Is64Bit)
 237       Write32(0); // reserved
 238
 239     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ?
 240            macho::Header64Size : macho::Header32Size);
 241   }
 242
 243   /// WriteSegmentLoadCommand - Write a segment load command.
 244   ///
 245   /// \arg NumSections - The number of sections in this segment.
 246   /// \arg SectionDataSize - The total size of the sections.
 247   void WriteSegmentLoadCommand(unsigned NumSections,
 248                                uint64_t VMSize,
 249                                uint64_t SectionDataStartOffset,
 250                                uint64_t SectionDataSize) {
 251     // struct segment_command (56 bytes) or
 252     // struct segment_command_64 (72 bytes)
 253
 254     uint64_t Start = OS.tell();
 255     (void) Start;
 256
 257     unsigned SegmentLoadCommandSize = Is64Bit ? macho::SegmentLoadCommand64Size:
 258       macho::SegmentLoadCommand32Size;
 259     Write32(Is64Bit ? macho::LCT_Segment64 : macho::LCT_Segment);
 260     Write32(SegmentLoadCommandSize +
 261             NumSections * (Is64Bit ? macho::Section64Size :
 262                            macho::Section32Size));
 263
 264     WriteBytes("", 16);
 265     if (Is64Bit) {
 266       Write64(0); // vmaddr
 267       Write64(VMSize); // vmsize
 268       Write64(SectionDataStartOffset); // file offset
 269       Write64(SectionDataSize); // file size
 270     } else {
 271       Write32(0); // vmaddr
 272       Write32(VMSize); // vmsize
 273       Write32(SectionDataStartOffset); // file offset
 274       Write32(SectionDataSize); // file size
 275     }
 276     Write32(0x7); // maxprot
 277     Write32(0x7); // initprot
 278     Write32(NumSections);
 279     Write32(0); // flags
 280
 281     assert(OS.tell() - Start == SegmentLoadCommandSize);
 282   }
 283
 284   void WriteSection(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 285                     const MCSectionData &SD, uint64_t FileOffset,
 286                     uint64_t RelocationsStart, unsigned NumRelocations) {
 287     uint64_t SectionSize = Layout.getSectionSize(&SD);
 288
 289     // The offset is unused for virtual sections.
 290     if (SD.getSection().isVirtualSection()) {
 291       assert(Layout.getSectionFileSize(&SD) == 0 && "Invalid file size!");
 292       FileOffset = 0;
 293     }
 294
 295     // struct section (68 bytes) or
 296     // struct section_64 (80 bytes)
 297
 298     uint64_t Start = OS.tell();
 299     (void) Start;
 300
 301     const MCSectionMachO &Section = cast<MCSectionMachO>(SD.getSection());
 302     WriteBytes(Section.getSectionName(), 16);
 303     WriteBytes(Section.getSegmentName(), 16);
 304     if (Is64Bit) {
 305       Write64(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
 306       Write64(SectionSize); // size
 307     } else {
 308       Write32(Layout.getSectionAddress(&SD)); // address
 309       Write32(SectionSize); // size
 310     }
 311     Write32(FileOffset);
 312
 313     unsigned Flags = Section.getTypeAndAttributes();
 314     if (SD.hasInstructions())
 315       Flags |= MCSectionMachO::S_ATTR_SOME_INSTRUCTIONS;
 316
 317     assert(isPowerOf2_32(SD.getAlignment()) && "Invalid alignment!");
 318     Write32(Log2_32(SD.getAlignment()));
 319     Write32(NumRelocations ? RelocationsStart : 0);
 320     Write32(NumRelocations);
 321     Write32(Flags);
 322     Write32(IndirectSymBase.lookup(&SD)); // reserved1
 323     Write32(Section.getStubSize()); // reserved2
 324     if (Is64Bit)
 325       Write32(0); // reserved3
 326
 327     assert(OS.tell() - Start == Is64Bit ? macho::Section64Size :
 328            macho::Section32Size);
 329   }
 330
 331   void WriteSymtabLoadCommand(uint32_t SymbolOffset, uint32_t NumSymbols,
 332                               uint32_t StringTableOffset,
 333                               uint32_t StringTableSize) {
 334     // struct symtab_command (24 bytes)
 335
 336     uint64_t Start = OS.tell();
 337     (void) Start;
 338
 339     Write32(macho::LCT_Symtab);
 340     Write32(macho::SymtabLoadCommandSize);
 341     Write32(SymbolOffset);
 342     Write32(NumSymbols);
 343     Write32(StringTableOffset);
 344     Write32(StringTableSize);
 345
 346     assert(OS.tell() - Start == macho::SymtabLoadCommandSize);
 347   }
 348
 349   void WriteDysymtabLoadCommand(uint32_t FirstLocalSymbol,
 350                                 uint32_t NumLocalSymbols,
 351                                 uint32_t FirstExternalSymbol,
 352                                 uint32_t NumExternalSymbols,
 353                                 uint32_t FirstUndefinedSymbol,
 354                                 uint32_t NumUndefinedSymbols,
 355                                 uint32_t IndirectSymbolOffset,
 356                                 uint32_t NumIndirectSymbols) {
 357     // struct dysymtab_command (80 bytes)
 358
 359     uint64_t Start = OS.tell();
 360     (void) Start;
 361
 362     Write32(macho::LCT_Dysymtab);
 363     Write32(macho::DysymtabLoadCommandSize);
 364     Write32(FirstLocalSymbol);
 365     Write32(NumLocalSymbols);
 366     Write32(FirstExternalSymbol);
 367     Write32(NumExternalSymbols);
 368     Write32(FirstUndefinedSymbol);
 369     Write32(NumUndefinedSymbols);
 370     Write32(0); // tocoff
 371     Write32(0); // ntoc
 372     Write32(0); // modtaboff
 373     Write32(0); // nmodtab
 374     Write32(0); // extrefsymoff
 375     Write32(0); // nextrefsyms
 376     Write32(IndirectSymbolOffset);
 377     Write32(NumIndirectSymbols);
 378     Write32(0); // extreloff
 379     Write32(0); // nextrel
 380     Write32(0); // locreloff
 381     Write32(0); // nlocrel
 382
 383     assert(OS.tell() - Start == macho::DysymtabLoadCommandSize);
 384   }
 385
 386   void WriteNlist(MachSymbolData &MSD, const MCAsmLayout &Layout) {
 387     MCSymbolData &Data = *MSD.SymbolData;
 388     const MCSymbol &Symbol = Data.getSymbol();
 389     uint8_t Type = 0;
 390     uint16_t Flags = Data.getFlags();
 391     uint32_t Address = 0;
 392
 393     // Set the N_TYPE bits. See <mach-o/nlist.h>.
 394     //
 395     // FIXME: Are the prebound or indirect fields possible here?
 396     if (Symbol.isUndefined())
 397       Type = macho::STT_Undefined;
 398     else if (Symbol.isAbsolute())
 399       Type = macho::STT_Absolute;
 400     else
 401       Type = macho::STT_Section;
 402
 403     // FIXME: Set STAB bits.
 404
 405     if (Data.isPrivateExtern())
 406       Type |= macho::STF_PrivateExtern;
 407
 408     // Set external bit.
 409     if (Data.isExternal() || Symbol.isUndefined())
 410       Type |= macho::STF_External;
 411
 412     // Compute the symbol address.
 413     if (Symbol.isDefined()) {
 414       if (Symbol.isAbsolute()) {
 415         Address = cast<MCConstantExpr>(Symbol.getVariableValue())->getValue();
 416       } else {
 417         Address = Layout.getSymbolAddress(&Data);
 418       }
 419     } else if (Data.isCommon()) {
 420       // Common symbols are encoded with the size in the address
 421       // field, and their alignment in the flags.
 422       Address = Data.getCommonSize();
 423
 424       // Common alignment is packed into the 'desc' bits.
 425       if (unsigned Align = Data.getCommonAlignment()) {
 426         unsigned Log2Size = Log2_32(Align);
 427         assert((1U << Log2Size) == Align && "Invalid 'common' alignment!");
 428         if (Log2Size > 15)
 429           report_fatal_error("invalid 'common' alignment '" +
 430                             Twine(Align) + "'");
 431         // FIXME: Keep this mask with the SymbolFlags enumeration.
 432         Flags = (Flags & 0xF0FF) | (Log2Size << 8);
 433       }
 434     }
 435
 436     // struct nlist (12 bytes)
 437
 438     Write32(MSD.StringIndex);
 439     Write8(Type);
 440     Write8(MSD.SectionIndex);
 441
 442     // The Mach-O streamer uses the lowest 16-bits of the flags for the 'desc'
 443     // value.
 444     Write16(Flags);
 445     if (Is64Bit)
 446       Write64(Address);
 447     else
 448       Write32(Address);
 449   }
 450
 451   // FIXME: We really need to improve the relocation validation. Basically, we
 452   // want to implement a separate computation which evaluates the relocation
 453   // entry as the linker would, and verifies that the resultant fixup value is
 454   // exactly what the encoder wanted. This will catch several classes of
 455   // problems:
 456   //
 457   //  - Relocation entry bugs, the two algorithms are unlikely to have the same
 458   //    exact bug.
 459   //
 460   //  - Relaxation issues, where we forget to relax something.
 461   //
 462   //  - Input errors, where something cannot be correctly encoded. 'as' allows
 463   //    these through in many cases.
 464
 465   void RecordX86_64Relocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 466                               const MCFragment *Fragment,
 467                               const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 468                               uint64_t &FixedValue) {
 469     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 470     unsigned IsRIPRel = isFixupKindRIPRel(Fixup.getKind());
 471     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 472
 473     // See <reloc.h>.
 474     uint32_t FixupOffset =
 475       Layout.getFragmentOffset(Fragment) + Fixup.getOffset();
 476     uint32_t FixupAddress =
 477       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
 478     int64_t Value = 0;
 479     unsigned Index = 0;
 480     unsigned IsExtern = 0;
 481     unsigned Type = 0;
 482
 483     Value = Target.getConstant();
 484
 485     if (IsPCRel) {
 486       // Compensate for the relocation offset, Darwin x86_64 relocations only
 487       // have the addend and appear to have attempted to define it to be the
 488       // actual expression addend without the PCrel bias. However, instructions
 489       // with data following the relocation are not accomodated for (see comment
 490       // below regarding SIGNED{1,2,4}), so it isn't exactly that either.
 491       Value += 1LL << Log2Size;
 492     }
 493
 494     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 495       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 496       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 497       Index = 0;
 498
 499       // FIXME: I believe this is broken, I don't think the linker can
 500       // understand it. I think it would require a local relocation, but I'm not
 501       // sure if that would work either. The official way to get an absolute
 502       // PCrel relocation is to use an absolute symbol (which we don't support
 503       // yet).
 504       if (IsPCRel) {
 505         IsExtern = 1;
 506         Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 507       }
 508     } else if (Target.getSymB()) { // A - B + constant
 509       const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 510       MCSymbolData &A_SD = Asm.getSymbolData(*A);
 511       const MCSymbolData *A_Base = Asm.getAtom(&A_SD);
 512
 513       const MCSymbol *B = &Target.getSymB()->getSymbol();
 514       MCSymbolData &B_SD = Asm.getSymbolData(*B);
 515       const MCSymbolData *B_Base = Asm.getAtom(&B_SD);
 516
 517       // Neither symbol can be modified.
 518       if (Target.getSymA()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None ||
 519           Target.getSymB()->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 520         report_fatal_error("unsupported relocation of modified symbol");
 521
 522       // We don't support PCrel relocations of differences. Darwin 'as' doesn't
 523       // implement most of these correctly.
 524       if (IsPCRel)
 525         report_fatal_error("unsupported pc-relative relocation of difference");
 526
 527       // The support for the situation where one or both of the symbols would
 528       // require a local relocation is handled just like if the symbols were
 529       // external.  This is certainly used in the case of debug sections where
 530       // the section has only temporary symbols and thus the symbols don't have
 531       // base symbols.  This is encoded using the section ordinal and
 532       // non-extern relocation entries.
 533
 534       // Darwin 'as' doesn't emit correct relocations for this (it ends up with
 535       // a single SIGNED relocation); reject it for now.  Except the case where
 536       // both symbols don't have a base, equal but both NULL.
 537       if (A_Base == B_Base && A_Base)
 538         report_fatal_error("unsupported relocation with identical base");
 539
 540       Value += Layout.getSymbolAddress(&A_SD) -
 541                (A_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(A_Base));
 542       Value -= Layout.getSymbolAddress(&B_SD) -
 543                (B_Base == NULL ? 0 : Layout.getSymbolAddress(B_Base));
 544
 545       if (A_Base) {
 546         Index = A_Base->getIndex();
 547         IsExtern = 1;
 548       }
 549       else {
 550         Index = A_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 551         IsExtern = 0;
 552       }
 553       Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 554
 555       MachRelocationEntry MRE;
 556       MRE.Word0 = FixupOffset;
 557       MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 558                    (IsPCRel   << 24) |
 559                    (Log2Size  << 25) |
 560                    (IsExtern  << 27) |
 561                    (Type      << 28));
 562       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 563
 564       if (B_Base) {
 565         Index = B_Base->getIndex();
 566         IsExtern = 1;
 567       }
 568       else {
 569         Index = B_SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 570         IsExtern = 0;
 571       }
 572       Type = macho::RIT_X86_64_Subtractor;
 573     } else {
 574       const MCSymbol *Symbol = &Target.getSymA()->getSymbol();
 575       MCSymbolData &SD = Asm.getSymbolData(*Symbol);
 576       const MCSymbolData *Base = Asm.getAtom(&SD);
 577
 578       // Relocations inside debug sections always use local relocations when
 579       // possible. This seems to be done because the debugger doesn't fully
 580       // understand x86_64 relocation entries, and expects to find values that
 581       // have already been fixed up.
 582       if (Symbol->isInSection()) {
 583         const MCSectionMachO &Section = static_cast<const MCSectionMachO&>(
 584           Fragment->getParent()->getSection());
 585         if (Section.hasAttribute(MCSectionMachO::S_ATTR_DEBUG))
 586           Base = 0;
 587       }
 588
 589       // x86_64 almost always uses external relocations, except when there is no
 590       // symbol to use as a base address (a local symbol with no preceeding
 591       // non-local symbol).
 592       if (Base) {
 593         Index = Base->getIndex();
 594         IsExtern = 1;
 595
 596         // Add the local offset, if needed.
 597         if (Base != &SD)
 598           Value += Layout.getSymbolAddress(&SD) - Layout.getSymbolAddress(Base);
 599       } else if (Symbol->isInSection()) {
 600         // The index is the section ordinal (1-based).
 601         Index = SD.getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 602         IsExtern = 0;
 603         Value += Layout.getSymbolAddress(&SD);
 604
 605         if (IsPCRel)
 606           Value -= FixupAddress + (1 << Log2Size);
 607       } else {
 608         report_fatal_error("unsupported relocation of undefined symbol '" +
 609                            Symbol->getName() + "'");
 610       }
 611
 612       MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = Target.getSymA()->getKind();
 613       if (IsPCRel) {
 614         if (IsRIPRel) {
 615           if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 616             // x86_64 distinguishes movq foo@GOTPCREL so that the linker can
 617             // rewrite the movq to an leaq at link time if the symbol ends up in
 618             // the same linkage unit.
 619             if (unsigned(Fixup.getKind()) == X86::reloc_riprel_4byte_movq_load)
 620               Type = macho::RIT_X86_64_GOTLoad;
 621             else
 622               Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 623           }  else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 624             Type = macho::RIT_X86_64_TLV;
 625           }  else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None) {
 626             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 627           } else {
 628             Type = macho::RIT_X86_64_Signed;
 629
 630             // The Darwin x86_64 relocation format has a problem where it cannot
 631             // encode an address (L<foo> + <constant>) which is outside the atom
 632             // containing L<foo>. Generally, this shouldn't occur but it does
 633             // happen when we have a RIPrel instruction with data following the
 634             // relocation entry (e.g., movb $012, L0(%rip)). Even with the PCrel
 635             // adjustment Darwin x86_64 uses, the offset is still negative and
 636             // the linker has no way to recognize this.
 637             //
 638             // To work around this, Darwin uses several special relocation types
 639             // to indicate the offsets. However, the specification or
 640             // implementation of these seems to also be incomplete; they should
 641             // adjust the addend as well based on the actual encoded instruction
 642             // (the additional bias), but instead appear to just look at the
 643             // final offset.
 644             switch (-(Target.getConstant() + (1LL << Log2Size))) {
 645             case 1: Type = macho::RIT_X86_64_Signed1; break;
 646             case 2: Type = macho::RIT_X86_64_Signed2; break;
 647             case 4: Type = macho::RIT_X86_64_Signed4; break;
 648             }
 649           }
 650         } else {
 651           if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 652             report_fatal_error("unsupported symbol modifier in branch "
 653                               "relocation");
 654
 655           Type = macho::RIT_X86_64_Branch;
 656         }
 657       } else {
 658         if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOT) {
 659           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 660         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL) {
 661           // GOTPCREL is allowed as a modifier on non-PCrel instructions, in
 662           // which case all we do is set the PCrel bit in the relocation entry;
 663           // this is used with exception handling, for example. The source is
 664           // required to include any necessary offset directly.
 665           Type = macho::RIT_X86_64_GOT;
 666           IsPCRel = 1;
 667         } else if (Modifier == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 668           report_fatal_error("TLVP symbol modifier should have been rip-rel");
 669         } else if (Modifier != MCSymbolRefExpr::VK_None)
 670           report_fatal_error("unsupported symbol modifier in relocation");
 671         else
 672           Type = macho::RIT_X86_64_Unsigned;
 673       }
 674     }
 675
 676     // x86_64 always writes custom values into the fixups.
 677     FixedValue = Value;
 678
 679     // struct relocation_info (8 bytes)
 680     MachRelocationEntry MRE;
 681     MRE.Word0 = FixupOffset;
 682     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 683                  (IsPCRel   << 24) |
 684                  (Log2Size  << 25) |
 685                  (IsExtern  << 27) |
 686                  (Type      << 28));
 687     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 688   }
 689
 690   void RecordScatteredRelocation(const MCAssembler &Asm,
 691                                  const MCAsmLayout &Layout,
 692                                  const MCFragment *Fragment,
 693                                  const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 694                                  uint64_t &FixedValue) {
 695     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 696     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 697     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 698     unsigned Type = macho::RIT_Vanilla;
 699
 700     // See <reloc.h>.
 701     const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
 702     MCSymbolData *A_SD = &Asm.getSymbolData(*A);
 703
 704     if (!A_SD->getFragment())
 705       report_fatal_error("symbol '" + A->getName() +
 706                         "' can not be undefined in a subtraction expression");
 707
 708     uint32_t Value = Layout.getSymbolAddress(A_SD);
 709     uint32_t Value2 = 0;
 710
 711     if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
 712       MCSymbolData *B_SD = &Asm.getSymbolData(B->getSymbol());
 713
 714       if (!B_SD->getFragment())
 715         report_fatal_error("symbol '" + B->getSymbol().getName() +
 716                           "' can not be undefined in a subtraction expression");
 717
 718       // Select the appropriate difference relocation type.
 719       //
 720       // Note that there is no longer any semantic difference between these two
 721       // relocation types from the linkers point of view, this is done solely
 722       // for pedantic compatibility with 'as'.
 723       Type = A_SD->isExternal() ? macho::RIT_Difference :
 724         macho::RIT_LocalDifference;
 725       Value2 = Layout.getSymbolAddress(B_SD);
 726     }
 727
 728     // Relocations are written out in reverse order, so the PAIR comes first.
 729     if (Type == macho::RIT_Difference || Type == macho::RIT_LocalDifference) {
 730       MachRelocationEntry MRE;
 731       MRE.Word0 = ((0         <<  0) |
 732                    (macho::RIT_Pair  << 24) |
 733                    (Log2Size  << 28) |
 734                    (IsPCRel   << 30) |
 735                    macho::RF_Scattered);
 736       MRE.Word1 = Value2;
 737       Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 738     }
 739
 740     MachRelocationEntry MRE;
 741     MRE.Word0 = ((FixupOffset <<  0) |
 742                  (Type        << 24) |
 743                  (Log2Size    << 28) |
 744                  (IsPCRel     << 30) |
 745                  macho::RF_Scattered);
 746     MRE.Word1 = Value;
 747     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 748   }
 749
 750   void RecordTLVPRelocation(const MCAssembler &Asm,
 751                             const MCAsmLayout &Layout,
 752                             const MCFragment *Fragment,
 753                             const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
 754                             uint64_t &FixedValue) {
 755     assert(Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP &&
 756            !Is64Bit &&
 757            "Should only be called with a 32-bit TLVP relocation!");
 758
 759     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 760     uint32_t Value = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 761     unsigned IsPCRel = 0;
 762
 763     // Get the symbol data.
 764     MCSymbolData *SD_A = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 765     unsigned Index = SD_A->getIndex();
 766
 767     // We're only going to have a second symbol in pic mode and it'll be a
 768     // subtraction from the picbase. For 32-bit pic the addend is the difference
 769     // between the picbase and the next address.  For 32-bit static the addend
 770     // is zero.
 771     if (Target.getSymB()) {
 772       // If this is a subtraction then we're pcrel.
 773       uint32_t FixupAddress =
 774       Layout.getFragmentAddress(Fragment) + Fixup.getOffset();
 775       MCSymbolData *SD_B = &Asm.getSymbolData(Target.getSymB()->getSymbol());
 776       IsPCRel = 1;
 777       FixedValue = (FixupAddress - Layout.getSymbolAddress(SD_B) +
 778                     Target.getConstant());
 779       FixedValue += 1ULL << Log2Size;
 780     } else {
 781       FixedValue = 0;
 782     }
 783
 784     // struct relocation_info (8 bytes)
 785     MachRelocationEntry MRE;
 786     MRE.Word0 = Value;
 787     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 788                  (IsPCRel   << 24) |
 789                  (Log2Size  << 25) |
 790                  (1         << 27) | // Extern
 791                  (macho::RIT_TLV   << 28)); // Type
 792     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 793   }
 794
 795   void RecordRelocation(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 796                         const MCFragment *Fragment, const MCFixup &Fixup,
 797                         MCValue Target, uint64_t &FixedValue) {
 798     if (Is64Bit) {
 799       RecordX86_64Relocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 800       return;
 801     }
 802
 803     unsigned IsPCRel = isFixupKindPCRel(Fixup.getKind());
 804     unsigned Log2Size = getFixupKindLog2Size(Fixup.getKind());
 805
 806     // If this is a 32-bit TLVP reloc it's handled a bit differently.
 807     if (Target.getSymA() &&
 808         Target.getSymA()->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP) {
 809       RecordTLVPRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup, Target, FixedValue);
 810       return;
 811     }
 812
 813     // If this is a difference or a defined symbol plus an offset, then we need
 814     // a scattered relocation entry.
 815     // Differences always require scattered relocations.
 816     if (Target.getSymB())
 817         return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 818                                          Target, FixedValue);
 819
 820     // Get the symbol data, if any.
 821     MCSymbolData *SD = 0;
 822     if (Target.getSymA())
 823       SD = &Asm.getSymbolData(Target.getSymA()->getSymbol());
 824
 825     // If this is an internal relocation with an offset, it also needs a
 826     // scattered relocation entry.
 827     uint32_t Offset = Target.getConstant();
 828     if (IsPCRel)
 829       Offset += 1 << Log2Size;
 830     if (Offset && SD && !doesSymbolRequireExternRelocation(SD))
 831       return RecordScatteredRelocation(Asm, Layout, Fragment, Fixup,
 832                                        Target, FixedValue);
 833
 834     // See <reloc.h>.
 835     uint32_t FixupOffset = Layout.getFragmentOffset(Fragment)+Fixup.getOffset();
 836     unsigned Index = 0;
 837     unsigned IsExtern = 0;
 838     unsigned Type = 0;
 839
 840     if (Target.isAbsolute()) { // constant
 841       // SymbolNum of 0 indicates the absolute section.
 842       //
 843       // FIXME: Currently, these are never generated (see code below). I cannot
 844       // find a case where they are actually emitted.
 845       Type = macho::RIT_Vanilla;
 846     } else {
 847       // Check whether we need an external or internal relocation.
 848       if (doesSymbolRequireExternRelocation(SD)) {
 849         IsExtern = 1;
 850         Index = SD->getIndex();
 851         // For external relocations, make sure to offset the fixup value to
 852         // compensate for the addend of the symbol address, if it was
 853         // undefined. This occurs with weak definitions, for example.
 854         if (!SD->Symbol->isUndefined())
 855           FixedValue -= Layout.getSymbolAddress(SD);
 856       } else {
 857         // The index is the section ordinal (1-based).
 858         Index = SD->getFragment()->getParent()->getOrdinal() + 1;
 859       }
 860
 861       Type = macho::RIT_Vanilla;
 862     }
 863
 864     // struct relocation_info (8 bytes)
 865     MachRelocationEntry MRE;
 866     MRE.Word0 = FixupOffset;
 867     MRE.Word1 = ((Index     <<  0) |
 868                  (IsPCRel   << 24) |
 869                  (Log2Size  << 25) |
 870                  (IsExtern  << 27) |
 871                  (Type      << 28));
 872     Relocations[Fragment->getParent()].push_back(MRE);
 873   }
 874
 875   void BindIndirectSymbols(MCAssembler &Asm) {
 876     // This is the point where 'as' creates actual symbols for indirect symbols
 877     // (in the following two passes). It would be easier for us to do this
 878     // sooner when we see the attribute, but that makes getting the order in the
 879     // symbol table much more complicated than it is worth.
 880     //
 881     // FIXME: Revisit this when the dust settles.
 882
 883     // Bind non lazy symbol pointers first.
 884     unsigned IndirectIndex = 0;
 885     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 886            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 887       const MCSectionMachO &Section =
 888         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 889
 890       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS)
 891         continue;
 892
 893       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 894       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 895         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 896
 897       Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol);
 898     }
 899
 900     // Then lazy symbol pointers and symbol stubs.
 901     IndirectIndex = 0;
 902     for (MCAssembler::indirect_symbol_iterator it = Asm.indirect_symbol_begin(),
 903            ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it, ++IndirectIndex) {
 904       const MCSectionMachO &Section =
 905         cast<MCSectionMachO>(it->SectionData->getSection());
 906
 907       if (Section.getType() != MCSectionMachO::S_LAZY_SYMBOL_POINTERS &&
 908           Section.getType() != MCSectionMachO::S_SYMBOL_STUBS)
 909         continue;
 910
 911       // Initialize the section indirect symbol base, if necessary.
 912       if (!IndirectSymBase.count(it->SectionData))
 913         IndirectSymBase[it->SectionData] = IndirectIndex;
 914
 915       // Set the symbol type to undefined lazy, but only on construction.
 916       //
 917       // FIXME: Do not hardcode.
 918       bool Created;
 919       MCSymbolData &Entry = Asm.getOrCreateSymbolData(*it->Symbol, &Created);
 920       if (Created)
 921         Entry.setFlags(Entry.getFlags() | 0x0001);
 922     }
 923   }
 924
 925   /// ComputeSymbolTable - Compute the symbol table data
 926   ///
 927   /// \param StringTable [out] - The string table data.
 928   /// \param StringIndexMap [out] - Map from symbol names to offsets in the
 929   /// string table.
 930   void ComputeSymbolTable(MCAssembler &Asm, SmallString<256> &StringTable,
 931                           std::vector<MachSymbolData> &LocalSymbolData,
 932                           std::vector<MachSymbolData> &ExternalSymbolData,
 933                           std::vector<MachSymbolData> &UndefinedSymbolData) {
 934     // Build section lookup table.
 935     DenseMap<const MCSection*, uint8_t> SectionIndexMap;
 936     unsigned Index = 1;
 937     for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(),
 938            ie = Asm.end(); it != ie; ++it, ++Index)
 939       SectionIndexMap[&it->getSection()] = Index;
 940     assert(Index <= 256 && "Too many sections!");
 941
 942     // Index 0 is always the empty string.
 943     StringMap<uint64_t> StringIndexMap;
 944     StringTable += '\x00';
 945
 946     // Build the symbol arrays and the string table, but only for non-local
 947     // symbols.
 948     //
 949     // The particular order that we collect the symbols and create the string
 950     // table, then sort the symbols is chosen to match 'as'. Even though it
 951     // doesn't matter for correctness, this is important for letting us diff .o
 952     // files.
 953     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 954            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 955       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 956
 957       // Ignore non-linker visible symbols.
 958       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
 959         continue;
 960
 961       if (!it->isExternal() && !Symbol.isUndefined())
 962         continue;
 963
 964       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
 965       if (!Entry) {
 966         Entry = StringTable.size();
 967         StringTable += Symbol.getName();
 968         StringTable += '\x00';
 969       }
 970
 971       MachSymbolData MSD;
 972       MSD.SymbolData = it;
 973       MSD.StringIndex = Entry;
 974
 975       if (Symbol.isUndefined()) {
 976         MSD.SectionIndex = 0;
 977         UndefinedSymbolData.push_back(MSD);
 978       } else if (Symbol.isAbsolute()) {
 979         MSD.SectionIndex = 0;
 980         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 981       } else {
 982         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
 983         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
 984         ExternalSymbolData.push_back(MSD);
 985       }
 986     }
 987
 988     // Now add the data for local symbols.
 989     for (MCAssembler::symbol_iterator it = Asm.symbol_begin(),
 990            ie = Asm.symbol_end(); it != ie; ++it) {
 991       const MCSymbol &Symbol = it->getSymbol();
 992
 993       // Ignore non-linker visible symbols.
 994       if (!Asm.isSymbolLinkerVisible(it->getSymbol()))
 995         continue;
 996
 997       if (it->isExternal() || Symbol.isUndefined())
 998         continue;
 999
1000       uint64_t &Entry = StringIndexMap[Symbol.getName()];
1001       if (!Entry) {
1002         Entry = StringTable.size();
1003         StringTable += Symbol.getName();
1004         StringTable += '\x00';
1005       }
1006
1007       MachSymbolData MSD;
1008       MSD.SymbolData = it;
1009       MSD.StringIndex = Entry;
1010
1011       if (Symbol.isAbsolute()) {
1012         MSD.SectionIndex = 0;
1013         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1014       } else {
1015         MSD.SectionIndex = SectionIndexMap.lookup(&Symbol.getSection());
1016         assert(MSD.SectionIndex && "Invalid section index!");
1017         LocalSymbolData.push_back(MSD);
1018       }
1019     }
1020
1021     // External and undefined symbols are required to be in lexicographic order.
1022     std::sort(ExternalSymbolData.begin(), ExternalSymbolData.end());
1023     std::sort(UndefinedSymbolData.begin(), UndefinedSymbolData.end());
1024
1025     // Set the symbol indices.
1026     Index = 0;
1027     for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1028       LocalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1029     for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1030       ExternalSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1031     for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1032       UndefinedSymbolData[i].SymbolData->setIndex(Index++);
1033
1034     // The string table is padded to a multiple of 4.
1035     while (StringTable.size() % 4)
1036       StringTable += '\x00';
1037   }
1038
1039   void ExecutePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm) {
1040     // Create symbol data for any indirect symbols.
1041     BindIndirectSymbols(Asm);
1042
1043     // Compute symbol table information and bind symbol indices.
1044     ComputeSymbolTable(Asm, StringTable, LocalSymbolData, ExternalSymbolData,
1045                        UndefinedSymbolData);
1046   }
1047
1048
1049   bool IsFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
1050                             const MCValue Target,
1051                             bool IsPCRel,
1052                             const MCFragment *DF) const {
1053     // If we are using scattered symbols, determine whether this value is
1054     // actually resolved; scattering may cause atoms to move.
1055     if (Asm.getBackend().hasScatteredSymbols()) {
1056       if (Asm.getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
1057         // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
1058         // symbol) that the fixup value is relative to.
1059         const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
1060         if (IsPCRel) {
1061           BaseSymbol = DF->getAtom();
1062           if (!BaseSymbol)
1063             return false;
1064         }
1065
1066         return isScatteredFixupFullyResolved(Asm, Target, BaseSymbol);
1067       } else {
1068         const MCSection *BaseSection = 0;
1069         if (IsPCRel)
1070           BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
1071
1072         return isScatteredFixupFullyResolvedSimple(Asm, Target, BaseSection);
1073       }
1074     }
1075     return true;
1076   }
1077
1078   void WriteObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) {
1079     unsigned NumSections = Asm.size();
1080
1081     // The section data starts after the header, the segment load command (and
1082     // section headers) and the symbol table.
1083     unsigned NumLoadCommands = 1;
1084     uint64_t LoadCommandsSize = Is64Bit ?
1085       macho::SegmentLoadCommand64Size + NumSections * macho::Section64Size :
1086       macho::SegmentLoadCommand32Size + NumSections * macho::Section32Size;
1087
1088     // Add the symbol table load command sizes, if used.
1089     unsigned NumSymbols = LocalSymbolData.size() + ExternalSymbolData.size() +
1090       UndefinedSymbolData.size();
1091     if (NumSymbols) {
1092       NumLoadCommands += 2;
1093       LoadCommandsSize += (macho::SymtabLoadCommandSize +
1094                            macho::DysymtabLoadCommandSize);
1095     }
1096
1097     // Compute the total size of the section data, as well as its file size and
1098     // vm size.
1099     uint64_t SectionDataStart = (Is64Bit ? macho::Header64Size :
1100                                  macho::Header32Size) + LoadCommandsSize;
1101     uint64_t SectionDataSize = 0;
1102     uint64_t SectionDataFileSize = 0;
1103     uint64_t VMSize = 0;
1104     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1105            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1106       const MCSectionData &SD = *it;
1107       uint64_t Address = Layout.getSectionAddress(&SD);
1108       uint64_t Size = Layout.getSectionSize(&SD);
1109       uint64_t FileSize = Layout.getSectionFileSize(&SD);
1110
1111       VMSize = std::max(VMSize, Address + Size);
1112
1113       if (SD.getSection().isVirtualSection())
1114         continue;
1115
1116       SectionDataSize = std::max(SectionDataSize, Address + Size);
1117       SectionDataFileSize = std::max(SectionDataFileSize, Address + FileSize);
1118     }
1119
1120     // The section data is padded to 4 bytes.
1121     //
1122     // FIXME: Is this machine dependent?
1123     unsigned SectionDataPadding = OffsetToAlignment(SectionDataFileSize, 4);
1124     SectionDataFileSize += SectionDataPadding;
1125
1126     // Write the prolog, starting with the header and load command...
1127     WriteHeader(NumLoadCommands, LoadCommandsSize,
1128                 Asm.getSubsectionsViaSymbols());
1129     WriteSegmentLoadCommand(NumSections, VMSize,
1130                             SectionDataStart, SectionDataSize);
1131
1132     // ... and then the section headers.
1133     uint64_t RelocTableEnd = SectionDataStart + SectionDataFileSize;
1134     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1135            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1136       std::vector<MachRelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1137       unsigned NumRelocs = Relocs.size();
1138       uint64_t SectionStart = SectionDataStart + Layout.getSectionAddress(it);
1139       WriteSection(Asm, Layout, *it, SectionStart, RelocTableEnd, NumRelocs);
1140       RelocTableEnd += NumRelocs * macho::RelocationInfoSize;
1141     }
1142
1143     // Write the symbol table load command, if used.
1144     if (NumSymbols) {
1145       unsigned FirstLocalSymbol = 0;
1146       unsigned NumLocalSymbols = LocalSymbolData.size();
1147       unsigned FirstExternalSymbol = FirstLocalSymbol + NumLocalSymbols;
1148       unsigned NumExternalSymbols = ExternalSymbolData.size();
1149       unsigned FirstUndefinedSymbol = FirstExternalSymbol + NumExternalSymbols;
1150       unsigned NumUndefinedSymbols = UndefinedSymbolData.size();
1151       unsigned NumIndirectSymbols = Asm.indirect_symbol_size();
1152       unsigned NumSymTabSymbols =
1153         NumLocalSymbols + NumExternalSymbols + NumUndefinedSymbols;
1154       uint64_t IndirectSymbolSize = NumIndirectSymbols * 4;
1155       uint64_t IndirectSymbolOffset = 0;
1156
1157       // If used, the indirect symbols are written after the section data.
1158       if (NumIndirectSymbols)
1159         IndirectSymbolOffset = RelocTableEnd;
1160
1161       // The symbol table is written after the indirect symbol data.
1162       uint64_t SymbolTableOffset = RelocTableEnd + IndirectSymbolSize;
1163
1164       // The string table is written after symbol table.
1165       uint64_t StringTableOffset =
1166         SymbolTableOffset + NumSymTabSymbols * (Is64Bit ? macho::Nlist64Size :
1167                                                 macho::Nlist32Size);
1168       WriteSymtabLoadCommand(SymbolTableOffset, NumSymTabSymbols,
1169                              StringTableOffset, StringTable.size());
1170
1171       WriteDysymtabLoadCommand(FirstLocalSymbol, NumLocalSymbols,
1172                                FirstExternalSymbol, NumExternalSymbols,
1173                                FirstUndefinedSymbol, NumUndefinedSymbols,
1174                                IndirectSymbolOffset, NumIndirectSymbols);
1175     }
1176
1177     // Write the actual section data.
1178     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1179            ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
1180       Asm.WriteSectionData(it, Layout, this);
1181
1182     // Write the extra padding.
1183     WriteZeros(SectionDataPadding);
1184
1185     // Write the relocation entries.
1186     for (MCAssembler::const_iterator it = Asm.begin(),
1187            ie = Asm.end(); it != ie; ++it) {
1188       // Write the section relocation entries, in reverse order to match 'as'
1189       // (approximately, the exact algorithm is more complicated than this).
1190       std::vector<MachRelocationEntry> &Relocs = Relocations[it];
1191       for (unsigned i = 0, e = Relocs.size(); i != e; ++i) {
1192         Write32(Relocs[e - i - 1].Word0);
1193         Write32(Relocs[e - i - 1].Word1);
1194       }
1195     }
1196
1197     // Write the symbol table data, if used.
1198     if (NumSymbols) {
1199       // Write the indirect symbol entries.
1200       for (MCAssembler::const_indirect_symbol_iterator
1201              it = Asm.indirect_symbol_begin(),
1202              ie = Asm.indirect_symbol_end(); it != ie; ++it) {
1203         // Indirect symbols in the non lazy symbol pointer section have some
1204         // special handling.
1205         const MCSectionMachO &Section =
1206           static_cast<const MCSectionMachO&>(it->SectionData->getSection());
1207         if (Section.getType() == MCSectionMachO::S_NON_LAZY_SYMBOL_POINTERS) {
1208           // If this symbol is defined and internal, mark it as such.
1209           if (it->Symbol->isDefined() &&
1210               !Asm.getSymbolData(*it->Symbol).isExternal()) {
1211             uint32_t Flags = macho::ISF_Local;
1212             if (it->Symbol->isAbsolute())
1213               Flags |= macho::ISF_Absolute;
1214             Write32(Flags);
1215             continue;
1216           }
1217         }
1218
1219         Write32(Asm.getSymbolData(*it->Symbol).getIndex());
1220       }
1221
1222       // FIXME: Check that offsets match computed ones.
1223
1224       // Write the symbol table entries.
1225       for (unsigned i = 0, e = LocalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1226         WriteNlist(LocalSymbolData[i], Layout);
1227       for (unsigned i = 0, e = ExternalSymbolData.size(); i != e; ++i)
1228         WriteNlist(ExternalSymbolData[i], Layout);
1229       for (unsigned i = 0, e = UndefinedSymbolData.size(); i != e; ++i)
1230         WriteNlist(UndefinedSymbolData[i], Layout);
1231
1232       // Write the string table.
1233       OS << StringTable.str();
1234     }
1235   }
1236 };
1237
1238 }
1239
1240 MCObjectWriter *llvm::createMachObjectWriter(raw_ostream &OS, bool is64Bit,
1241                                              uint32_t CPUType,
1242                                              uint32_t CPUSubtype,
1243                                              bool IsLittleEndian) {
1244   return new MachObjectWriter(OS, is64Bit, CPUType, CPUSubtype, IsLittleEndian);
1245 }