lib/Target/PowerPC/MCTargetDesc/PPCELFObjectWriter.cpp

   1 //===-- PPCELFObjectWriter.cpp - PPC ELF 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 "MCTargetDesc/PPCMCTargetDesc.h"
  11 #include "MCTargetDesc/PPCFixupKinds.h"
  12 #include "MCTargetDesc/PPCMCExpr.h"
  13 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  14 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  15 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
  16 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  17 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  18 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  19
  20 using namespace llvm;
  21
  22 namespace {
  23   class PPCELFObjectWriter : public MCELFObjectTargetWriter {
  24   public:
  25     PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI);
  26
  27     virtual ~PPCELFObjectWriter();
  28   protected:
  29     virtual unsigned getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  30                                        const MCFixup &Fixup,
  31                                        bool IsPCRel) const;
  32     unsigned GetRelocType(const MCValue &Target, const MCFixup &Fixup,
  33                           bool IsPCRel) const override;
  34
  35     bool needsRelocateWithSymbol(const MCSymbolData &SD,
  36                                  unsigned Type) const override;
  37   };
  38 }
  39
  40 PPCELFObjectWriter::PPCELFObjectWriter(bool Is64Bit, uint8_t OSABI)
  41   : MCELFObjectTargetWriter(Is64Bit, OSABI,
  42                             Is64Bit ?  ELF::EM_PPC64 : ELF::EM_PPC,
  43                             /*HasRelocationAddend*/ true) {}
  44
  45 PPCELFObjectWriter::~PPCELFObjectWriter() {
  46 }
  47
  48 static MCSymbolRefExpr::VariantKind getAccessVariant(const MCValue &Target,
  49                                                      const MCFixup &Fixup) {
  50   const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
  51
  52   if (Expr->getKind() != MCExpr::Target)
  53     return Target.getAccessVariant();
  54
  55   switch (cast<PPCMCExpr>(Expr)->getKind()) {
  56   case PPCMCExpr::VK_PPC_None:
  57     return MCSymbolRefExpr::VK_None;
  58   case PPCMCExpr::VK_PPC_LO:
  59     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO;
  60   case PPCMCExpr::VK_PPC_HI:
  61     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI;
  62   case PPCMCExpr::VK_PPC_HA:
  63     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA;
  64   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHERA:
  65     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA;
  66   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHER:
  67     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER;
  68   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHEST:
  69     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST;
  70   case PPCMCExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
  71     return MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA;
  72   }
  73   llvm_unreachable("unknown PPCMCExpr kind");
  74 }
  75
  76 unsigned PPCELFObjectWriter::getRelocTypeInner(const MCValue &Target,
  77                                                const MCFixup &Fixup,
  78                                                bool IsPCRel) const
  79 {
  80   MCSymbolRefExpr::VariantKind Modifier = getAccessVariant(Target, Fixup);
  81
  82   // determine the type of the relocation
  83   unsigned Type;
  84   if (IsPCRel) {
  85     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
  86     default:
  87       llvm_unreachable("Unimplemented");
  88     case PPC::fixup_ppc_br24:
  89     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
  90       switch (Modifier) {
  91       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
  92       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
  93         Type = ELF::R_PPC_REL24;
  94         break;
  95       case MCSymbolRefExpr::VK_PLT:
  96         Type = ELF::R_PPC_PLTREL24;
  97         break;
  98       }
  99       break;
 100     case PPC::fixup_ppc_brcond14:
 101     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 102       Type = ELF::R_PPC_REL14;
 103       break;
 104     case PPC::fixup_ppc_half16:
 105       switch (Modifier) {
 106       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 107       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 108         Type = ELF::R_PPC_REL16;
 109         break;
 110       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 111         Type = ELF::R_PPC_REL16_LO;
 112         break;
 113       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 114         Type = ELF::R_PPC_REL16_HI;
 115         break;
 116       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 117         Type = ELF::R_PPC_REL16_HA;
 118         break;
 119       }
 120       break;
 121     case FK_Data_4:
 122     case FK_PCRel_4:
 123       Type = ELF::R_PPC_REL32;
 124       break;
 125     case FK_Data_8:
 126     case FK_PCRel_8:
 127       Type = ELF::R_PPC64_REL64;
 128       break;
 129     }
 130   } else {
 131     switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
 132       default: llvm_unreachable("invalid fixup kind!");
 133     case PPC::fixup_ppc_br24abs:
 134       Type = ELF::R_PPC_ADDR24;
 135       break;
 136     case PPC::fixup_ppc_brcond14abs:
 137       Type = ELF::R_PPC_ADDR14; // XXX: or BRNTAKEN?_
 138       break;
 139     case PPC::fixup_ppc_half16:
 140       switch (Modifier) {
 141       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 142       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 143         Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 144         break;
 145       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 146         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_LO;
 147         break;
 148       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HI:
 149         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HI;
 150         break;
 151       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HA:
 152         Type = ELF::R_PPC_ADDR16_HA;
 153         break;
 154       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHER:
 155         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHER;
 156         break;
 157       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHERA:
 158         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHERA;
 159         break;
 160       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHEST:
 161         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHEST;
 162         break;
 163       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_HIGHESTA:
 164         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_HIGHESTA;
 165         break;
 166       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 167         Type = ELF::R_PPC_GOT16;
 168         break;
 169       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 170         Type = ELF::R_PPC_GOT16_LO;
 171         break;
 172       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HI:
 173         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HI;
 174         break;
 175       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_HA:
 176         Type = ELF::R_PPC_GOT16_HA;
 177         break;
 178       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 179         Type = ELF::R_PPC64_TOC16;
 180         break;
 181       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 182         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO;
 183         break;
 184       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HI:
 185         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HI;
 186         break;
 187       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_HA:
 188         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_HA;
 189         break;
 190       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 191         Type = ELF::R_PPC_TPREL16;
 192         break;
 193       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 194         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_LO;
 195         break;
 196       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HI:
 197         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HI;
 198         break;
 199       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HA:
 200         Type = ELF::R_PPC_TPREL16_HA;
 201         break;
 202       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHER:
 203         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHER;
 204         break;
 205       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHERA:
 206         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHERA;
 207         break;
 208       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHEST:
 209         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHEST;
 210         break;
 211       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_HIGHESTA:
 212         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_HIGHESTA;
 213         break;
 214       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 215         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16;
 216         break;
 217       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 218         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO;
 219         break;
 220       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HI:
 221         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HI;
 222         break;
 223       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HA:
 224         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HA;
 225         break;
 226       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHER:
 227         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHER;
 228         break;
 229       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHERA:
 230         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHERA;
 231         break;
 232       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHEST:
 233         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHEST;
 234         break;
 235       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA:
 236         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_HIGHESTA;
 237         break;
 238       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD:
 239         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16;
 240         break;
 241       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_LO:
 242         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_LO;
 243         break;
 244       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HI:
 245         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HI;
 246         break;
 247       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSGD_HA:
 248         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSGD16_HA;
 249         break;
 250       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD:
 251         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16;
 252         break;
 253       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_LO:
 254         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_LO;
 255         break;
 256       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HI:
 257         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HI;
 258         break;
 259       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TLSLD_HA:
 260         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TLSLD16_HA;
 261         break;
 262       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 263         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16, but since GOT offsets
 264            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_DS.  */
 265         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 266         break;
 267       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 268         /* We don't have R_PPC64_GOT_TPREL16_LO, but since GOT offsets
 269            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS.  */
 270         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 271         break;
 272       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HI:
 273         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HI;
 274         break;
 275       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 276         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16, but since GOT offsets
 277            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS.  */
 278         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 279         break;
 280       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 281         /* We don't have R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO, but since GOT offsets
 282            are always 4-aligned, we can use R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS.  */
 283         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 284         break;
 285       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_HA:
 286         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_HA;
 287         break;
 288       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HI:
 289         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HI;
 290         break;
 291       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_HA:
 292         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_HA;
 293         break;
 294       }
 295       break;
 296     case PPC::fixup_ppc_half16ds:
 297       switch (Modifier) {
 298       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 299       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 300         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_DS;
 301         break;
 302       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_LO:
 303         Type = ELF::R_PPC64_ADDR16_LO_DS;
 304         break;
 305       case MCSymbolRefExpr::VK_GOT:
 306         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_DS;
 307         break;
 308       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_LO:
 309         Type = ELF::R_PPC64_GOT16_LO_DS;
 310         break;
 311       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC:
 312         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_DS;
 313         break;
 314       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOC_LO:
 315         Type = ELF::R_PPC64_TOC16_LO_DS;
 316         break;
 317       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 318         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_DS;
 319         break;
 320       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL_LO:
 321         Type = ELF::R_PPC64_TPREL16_LO_DS;
 322         break;
 323       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 324         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_DS;
 325         break;
 326       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL_LO:
 327         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL16_LO_DS;
 328         break;
 329       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL:
 330         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_DS;
 331         break;
 332       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_TPREL_LO:
 333         Type = ELF::R_PPC64_GOT_TPREL16_LO_DS;
 334         break;
 335       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL:
 336         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_DS;
 337         break;
 338       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_GOT_DTPREL_LO:
 339         Type = ELF::R_PPC64_GOT_DTPREL16_LO_DS;
 340         break;
 341       }
 342       break;
 343     case PPC::fixup_ppc_nofixup:
 344       switch (Modifier) {
 345       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 346       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSGD:
 347         Type = ELF::R_PPC64_TLSGD;
 348         break;
 349       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLSLD:
 350         Type = ELF::R_PPC64_TLSLD;
 351         break;
 352       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TLS:
 353         Type = ELF::R_PPC64_TLS;
 354         break;
 355       }
 356       break;
 357     case FK_Data_8:
 358       switch (Modifier) {
 359       default: llvm_unreachable("Unsupported Modifier");
 360       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TOCBASE:
 361         Type = ELF::R_PPC64_TOC;
 362         break;
 363       case MCSymbolRefExpr::VK_None:
 364         Type = ELF::R_PPC64_ADDR64;
 365         break;
 366       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPMOD:
 367         Type = ELF::R_PPC64_DTPMOD64;
 368         break;
 369       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_TPREL:
 370         Type = ELF::R_PPC64_TPREL64;
 371         break;
 372       case MCSymbolRefExpr::VK_PPC_DTPREL:
 373         Type = ELF::R_PPC64_DTPREL64;
 374         break;
 375       }
 376       break;
 377     case FK_Data_4:
 378       Type = ELF::R_PPC_ADDR32;
 379       break;
 380     case FK_Data_2:
 381       Type = ELF::R_PPC_ADDR16;
 382       break;
 383     }
 384   }
 385   return Type;
 386 }
 387
 388 unsigned PPCELFObjectWriter::GetRelocType(const MCValue &Target,
 389                                           const MCFixup &Fixup,
 390                                           bool IsPCRel) const {
 391   return getRelocTypeInner(Target, Fixup, IsPCRel);
 392 }
 393
 394 bool PPCELFObjectWriter::needsRelocateWithSymbol(const MCSymbolData &SD,
 395                                                  unsigned Type) const {
 396   switch (Type) {
 397     default:
 398       return false;
 399
 400     case ELF::R_PPC_REL24:
 401       // If the target symbol has a local entry point, we must keep the
 402       // target symbol to preserve that information for the linker.
 403       // The "other" values are stored in the last 6 bits of the second byte.
 404       // The traditional defines for STO values assume the full byte and thus
 405       // the shift to pack it.
 406       unsigned Other = MCELF::getOther(SD) << 2;
 407       return (Other & ELF::STO_PPC64_LOCAL_MASK) != 0;
 408   }
 409 }
 410
 411 MCObjectWriter *llvm::createPPCELFObjectWriter(raw_ostream &OS,
 412                                                bool Is64Bit,
 413                                                bool IsLittleEndian,
 414                                                uint8_t OSABI) {
 415   MCELFObjectTargetWriter *MOTW = new PPCELFObjectWriter(Is64Bit, OSABI);
 416   return createELFObjectWriter(MOTW, OS, IsLittleEndian);
 417 }