tools/llvm-readobj/MachODumper.cpp

   1 //===-- MachODump.cpp - Object file dumping utility for llvm --------------===//
   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 the MachO-specific dumper for llvm-readobj.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm-readobj.h"
  15 #include "Error.h"
  16 #include "ObjDumper.h"
  17 #include "StreamWriter.h"
  18
  19 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  20 #include "llvm/Object/MachO.h"
  21 #include "llvm/Support/Casting.h"
  22
  23 using namespace llvm;
  24 using namespace object;
  25
  26 namespace {
  27
  28 class MachODumper : public ObjDumper {
  29 public:
  30   MachODumper(const llvm::object::MachOObjectFile *Obj, StreamWriter& Writer)
  31     : ObjDumper(Writer)
  32     , Obj(Obj) { }
  33
  34   virtual void printFileHeaders() LLVM_OVERRIDE;
  35   virtual void printSections() LLVM_OVERRIDE;
  36   virtual void printRelocations() LLVM_OVERRIDE;
  37   virtual void printSymbols() LLVM_OVERRIDE;
  38   virtual void printDynamicSymbols() LLVM_OVERRIDE;
  39   virtual void printUnwindInfo() LLVM_OVERRIDE;
  40
  41 private:
  42   void printSymbol(symbol_iterator SymI);
  43
  44   void printRelocation(section_iterator SecI, relocation_iterator RelI);
  45
  46   const llvm::object::MachOObjectFile *Obj;
  47 };
  48
  49 } // namespace
  50
  51
  52 namespace llvm {
  53
  54 error_code createMachODumper(const object::ObjectFile *Obj,
  55                              StreamWriter& Writer,
  56                              OwningPtr<ObjDumper> &Result) {
  57   const MachOObjectFile *MachOObj = dyn_cast<MachOObjectFile>(Obj);
  58   if (!MachOObj)
  59     return readobj_error::unsupported_obj_file_format;
  60
  61   Result.reset(new MachODumper(MachOObj, Writer));
  62   return readobj_error::success;
  63 }
  64
  65 } // namespace llvm
  66
  67
  68 static const EnumEntry<unsigned> MachOSectionTypes[] = {
  69   { "Regular"                        , 0x00 },
  70   { "ZeroFill"                       , 0x01 },
  71   { "CStringLiterals"                , 0x02 },
  72   { "4ByteLiterals"                  , 0x03 },
  73   { "8ByteLiterals"                  , 0x04 },
  74   { "LiteralPointers"                , 0x05 },
  75   { "NonLazySymbolPointers"          , 0x06 },
  76   { "LazySymbolPointers"             , 0x07 },
  77   { "SymbolStubs"                    , 0x08 },
  78   { "ModInitFuncs"                   , 0x09 },
  79   { "ModTermFuncs"                   , 0x0A },
  80   { "Coalesced"                      , 0x0B },
  81   { "GBZeroFill"                     , 0x0C },
  82   { "Interposing"                    , 0x0D },
  83   { "16ByteLiterals"                 , 0x0E },
  84   { "DTraceDOF"                      , 0x0F },
  85   { "LazyDylibSymbolPoints"          , 0x10 },
  86   { "ThreadLocalRegular"             , 0x11 },
  87   { "ThreadLocalZerofill"            , 0x12 },
  88   { "ThreadLocalVariables"           , 0x13 },
  89   { "ThreadLocalVariablePointers"    , 0x14 },
  90   { "ThreadLocalInitFunctionPointers", 0x15 }
  91 };
  92
  93 static const EnumEntry<unsigned> MachOSectionAttributes[] = {
  94   { "LocReloc"         , 1 <<  0 /*S_ATTR_LOC_RELOC          */ },
  95   { "ExtReloc"         , 1 <<  1 /*S_ATTR_EXT_RELOC          */ },
  96   { "SomeInstructions" , 1 <<  2 /*S_ATTR_SOME_INSTRUCTIONS  */ },
  97   { "Debug"            , 1 << 17 /*S_ATTR_DEBUG              */ },
  98   { "SelfModifyingCode", 1 << 18 /*S_ATTR_SELF_MODIFYING_CODE*/ },
  99   { "LiveSupport"      , 1 << 19 /*S_ATTR_LIVE_SUPPORT       */ },
 100   { "NoDeadStrip"      , 1 << 20 /*S_ATTR_NO_DEAD_STRIP      */ },
 101   { "StripStaticSyms"  , 1 << 21 /*S_ATTR_STRIP_STATIC_SYMS  */ },
 102   { "NoTOC"            , 1 << 22 /*S_ATTR_NO_TOC             */ },
 103   { "PureInstructions" , 1 << 23 /*S_ATTR_PURE_INSTRUCTIONS  */ },
 104 };
 105
 106 static const EnumEntry<unsigned> MachOSymbolRefTypes[] = {
 107   { "UndefinedNonLazy",                     0 },
 108   { "ReferenceFlagUndefinedLazy",           1 },
 109   { "ReferenceFlagDefined",                 2 },
 110   { "ReferenceFlagPrivateDefined",          3 },
 111   { "ReferenceFlagPrivateUndefinedNonLazy", 4 },
 112   { "ReferenceFlagPrivateUndefinedLazy",    5 }
 113 };
 114
 115 static const EnumEntry<unsigned> MachOSymbolFlags[] = {
 116   { "ReferencedDynamically", 0x10 },
 117   { "NoDeadStrip",           0x20 },
 118   { "WeakRef",               0x40 },
 119   { "WeakDef",               0x80 }
 120 };
 121
 122 static const EnumEntry<unsigned> MachOSymbolTypes[] = {
 123   { "Undef",           0x0 },
 124   { "External",        0x1 },
 125   { "Abs",             0x2 },
 126   { "Indirect",        0xA },
 127   { "PreboundUndef",   0xC },
 128   { "Section",         0xE },
 129   { "PrivateExternal", 0x10 }
 130 };
 131
 132 namespace {
 133   enum {
 134     N_STAB = 0xE0
 135   };
 136
 137   struct MachOSection {
 138     ArrayRef<char> Name;
 139     ArrayRef<char> SegmentName;
 140     uint64_t Address;
 141     uint64_t Size;
 142     uint32_t Offset;
 143     uint32_t Alignment;
 144     uint32_t RelocationTableOffset;
 145     uint32_t NumRelocationTableEntries;
 146     uint32_t Flags;
 147     uint32_t Reserved1;
 148     uint32_t Reserved2;
 149   };
 150
 151   struct MachOSymbol {
 152     uint32_t StringIndex;
 153     uint8_t Type;
 154     uint8_t SectionIndex;
 155     uint16_t Flags;
 156     uint64_t Value;
 157   };
 158 }
 159
 160 static bool is64BitLoadCommand(const MachOObject *MachOObj, DataRefImpl DRI) {
 161   LoadCommandInfo LCI = MachOObj->getLoadCommandInfo(DRI.d.a);
 162   if (LCI.Command.Type == macho::LCT_Segment64)
 163     return true;
 164   assert(LCI.Command.Type == macho::LCT_Segment && "Unexpected Type.");
 165   return false;
 166 }
 167
 168 static void getSection(const MachOObjectFile *Obj,
 169                        DataRefImpl DRI,
 170                        MachOSection &Section) {
 171   const MachOObject *MachOObj = Obj->getObject();
 172
 173   if (is64BitLoadCommand(MachOObj, DRI)) {
 174     const MachOFormat::Section64 *Sect = Obj->getSection64(DRI);
 175
 176     Section.Address     = Sect->Address;
 177     Section.Size        = Sect->Size;
 178     Section.Offset      = Sect->Offset;
 179     Section.Alignment   = Sect->Align;
 180     Section.RelocationTableOffset = Sect->RelocationTableOffset;
 181     Section.NumRelocationTableEntries = Sect->NumRelocationTableEntries;
 182     Section.Flags       = Sect->Flags;
 183     Section.Reserved1   = Sect->Reserved1;
 184     Section.Reserved2   = Sect->Reserved2;
 185   } else {
 186     const MachOFormat::Section *Sect = Obj->getSection(DRI);
 187
 188     Section.Address     = Sect->Address;
 189     Section.Size        = Sect->Size;
 190     Section.Offset      = Sect->Offset;
 191     Section.Alignment   = Sect->Align;
 192     Section.RelocationTableOffset = Sect->RelocationTableOffset;
 193     Section.NumRelocationTableEntries = Sect->NumRelocationTableEntries;
 194     Section.Flags       = Sect->Flags;
 195     Section.Reserved1   = Sect->Reserved1;
 196     Section.Reserved2   = Sect->Reserved2;
 197   }
 198 }
 199
 200 static void getSymbol(const MachOObjectFile *Obj,
 201                       DataRefImpl DRI,
 202                       MachOSymbol &Symbol) {
 203   const MachOObject *MachOObj = Obj->getObject();
 204   if (MachOObj->is64Bit()) {
 205     const MachOFormat::Symbol64TableEntry *Entry =
 206       Obj->getSymbol64TableEntry( DRI);
 207     Symbol.StringIndex  = Entry->StringIndex;
 208     Symbol.Type         = Entry->Type;
 209     Symbol.SectionIndex = Entry->SectionIndex;
 210     Symbol.Flags        = Entry->Flags;
 211     Symbol.Value        = Entry->Value;
 212   } else {
 213     const MachOFormat::SymbolTableEntry *Entry = Obj->getSymbolTableEntry(DRI);
 214     Symbol.StringIndex  = Entry->StringIndex;
 215     Symbol.Type         = Entry->Type;
 216     Symbol.SectionIndex = Entry->SectionIndex;
 217     Symbol.Flags        = Entry->Flags;
 218     Symbol.Value        = Entry->Value;
 219   }
 220 }
 221
 222 void MachODumper::printFileHeaders() {
 223   W.startLine() << "FileHeaders not implemented.\n";
 224 }
 225
 226 void MachODumper::printSections() {
 227   ListScope Group(W, "Sections");
 228
 229   int SectionIndex = -1;
 230   error_code EC;
 231   for (section_iterator SecI = Obj->begin_sections(),
 232                         SecE = Obj->end_sections();
 233                         SecI != SecE; SecI.increment(EC)) {
 234     if (error(EC)) break;
 235
 236     ++SectionIndex;
 237
 238     MachOSection Section;
 239     getSection(Obj, SecI->getRawDataRefImpl(), Section);
 240     DataRefImpl DR = SecI->getRawDataRefImpl();
 241
 242     StringRef Name;
 243     if (error(SecI->getName(Name)))
 244         Name = "";
 245
 246     ArrayRef<char> RawName = Obj->getSectionRawName(DR);
 247     StringRef SegmentName = Obj->getSectionFinalSegmentName(DR);
 248     ArrayRef<char> RawSegmentName = Obj->getSectionRawFinalSegmentName(DR);
 249
 250     DictScope SectionD(W, "Section");
 251     W.printNumber("Index", SectionIndex);
 252     W.printBinary("Name", Name, RawName);
 253     W.printBinary("Segment", SegmentName, RawSegmentName);
 254     W.printHex   ("Address", Section.Address);
 255     W.printHex   ("Size", Section.Size);
 256     W.printNumber("Offset", Section.Offset);
 257     W.printNumber("Alignment", Section.Alignment);
 258     W.printHex   ("RelocationOffset", Section.RelocationTableOffset);
 259     W.printNumber("RelocationCount", Section.NumRelocationTableEntries);
 260     W.printEnum  ("Type", Section.Flags & 0xFF,
 261                   makeArrayRef(MachOSectionAttributes));
 262     W.printFlags ("Attributes", Section.Flags >> 8,
 263                   makeArrayRef(MachOSectionAttributes));
 264     W.printHex   ("Reserved1", Section.Reserved1);
 265     W.printHex   ("Reserved2", Section.Reserved2);
 266
 267     if (opts::SectionRelocations) {
 268       ListScope D(W, "Relocations");
 269       for (relocation_iterator RelI = SecI->begin_relocations(),
 270                                RelE = SecI->end_relocations();
 271                                RelI != RelE; RelI.increment(EC)) {
 272         if (error(EC)) break;
 273
 274         printRelocation(SecI, RelI);
 275       }
 276     }
 277
 278     if (opts::SectionSymbols) {
 279       ListScope D(W, "Symbols");
 280       for (symbol_iterator SymI = Obj->begin_symbols(),
 281                            SymE = Obj->end_symbols();
 282                            SymI != SymE; SymI.increment(EC)) {
 283         if (error(EC)) break;
 284
 285         bool Contained = false;
 286         if (SecI->containsSymbol(*SymI, Contained) || !Contained)
 287           continue;
 288
 289         printSymbol(SymI);
 290       }
 291     }
 292
 293     if (opts::SectionData) {
 294       StringRef Data;
 295       if (error(SecI->getContents(Data))) break;
 296
 297       W.printBinaryBlock("SectionData", Data);
 298     }
 299   }
 300 }
 301
 302 void MachODumper::printRelocations() {
 303   ListScope D(W, "Relocations");
 304
 305   error_code EC;
 306   for (section_iterator SecI = Obj->begin_sections(),
 307                         SecE = Obj->end_sections();
 308                         SecI != SecE; SecI.increment(EC)) {
 309     if (error(EC)) break;
 310
 311     StringRef Name;
 312     if (error(SecI->getName(Name)))
 313       continue;
 314
 315     bool PrintedGroup = false;
 316     for (relocation_iterator RelI = SecI->begin_relocations(),
 317                              RelE = SecI->end_relocations();
 318                              RelI != RelE; RelI.increment(EC)) {
 319       if (error(EC)) break;
 320
 321       if (!PrintedGroup) {
 322         W.startLine() << "Section " << Name << " {\n";
 323         W.indent();
 324         PrintedGroup = true;
 325       }
 326
 327       printRelocation(SecI, RelI);
 328     }
 329
 330     if (PrintedGroup) {
 331       W.unindent();
 332       W.startLine() << "}\n";
 333     }
 334   }
 335 }
 336
 337 void MachODumper::printRelocation(section_iterator SecI,
 338                                   relocation_iterator RelI) {
 339   uint64_t Offset;
 340   SmallString<32> RelocName;
 341   int64_t Info;
 342   StringRef SymbolName;
 343   SymbolRef Symbol;
 344   if (error(RelI->getOffset(Offset))) return;
 345   if (error(RelI->getTypeName(RelocName))) return;
 346   if (error(RelI->getAdditionalInfo(Info))) return;
 347   if (error(RelI->getSymbol(Symbol))) return;
 348   if (error(Symbol.getName(SymbolName))) return;
 349
 350   raw_ostream& OS = W.startLine();
 351   OS << W.hex(Offset)
 352      << " " << RelocName
 353      << " " << (SymbolName.size() > 0 ? SymbolName : "-")
 354      << " " << W.hex(Info)
 355      << "\n";
 356 }
 357
 358 void MachODumper::printSymbols() {
 359   ListScope Group(W, "Symbols");
 360
 361   error_code EC;
 362   for (symbol_iterator SymI = Obj->begin_symbols(),
 363                        SymE = Obj->end_symbols();
 364                        SymI != SymE; SymI.increment(EC)) {
 365     if (error(EC)) break;
 366
 367     printSymbol(SymI);
 368   }
 369 }
 370
 371 void MachODumper::printDynamicSymbols() {
 372   ListScope Group(W, "DynamicSymbols");
 373 }
 374
 375 void MachODumper::printSymbol(symbol_iterator SymI) {
 376   error_code EC;
 377
 378   StringRef SymbolName;
 379   if (SymI->getName(SymbolName))
 380     SymbolName = "";
 381
 382   MachOSymbol Symbol;
 383   getSymbol(Obj, SymI->getRawDataRefImpl(), Symbol);
 384
 385   StringRef SectionName;
 386   section_iterator SecI(Obj->end_sections());
 387   if (error(SymI->getSection(SecI)) ||
 388       error(SecI->getName(SectionName)))
 389     SectionName = "";
 390
 391   DictScope D(W, "Symbol");
 392   W.printNumber("Name", SymbolName, Symbol.StringIndex);
 393   if (Symbol.Type & N_STAB) {
 394     W.printHex ("Type", "SymDebugTable", Symbol.Type);
 395   } else {
 396     W.printEnum("Type", Symbol.Type, makeArrayRef(MachOSymbolTypes));
 397   }
 398   W.printHex   ("Section", SectionName, Symbol.SectionIndex);
 399   W.printEnum  ("RefType", static_cast<uint16_t>(Symbol.Flags & 0xF),
 400                   makeArrayRef(MachOSymbolRefTypes));
 401   W.printFlags ("Flags", static_cast<uint16_t>(Symbol.Flags & ~0xF),
 402                   makeArrayRef(MachOSymbolFlags));
 403   W.printHex   ("Value", Symbol.Value);
 404 }
 405
 406 void MachODumper::printUnwindInfo() {
 407   W.startLine() << "UnwindInfo not implemented.\n";
 408 }