Update the FSF address in the copyright/GPL notice
[external/binutils.git] / bfd / aout-arm.c
1 /* BFD back-end for raw ARM a.out binaries.
2    Copyright 1994, 1995, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Richard Earnshaw (rwe@pegasus.esprit.ec.org)
5
6    This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "bfd.h"
23 #include "sysdep.h"
24
25 /* Avoid multiple definitions from aoutx if supporting standard a.out
26    as well as our own.  */
27 /* Do not "beautify" the CONCAT* macro args.  Traditional C will not
28    remove whitespace added here, and thus will fail to concatenate
29    the tokens.  */
30 #define NAME(x,y) CONCAT3 (aoutarm,_32_,y)
31
32 #define N_TXTADDR(x)                                            \
33   ((N_MAGIC (x) == NMAGIC)                                      \
34    ? (bfd_vma) 0x8000                                           \
35    : ((N_MAGIC (x) != ZMAGIC)                                   \
36       ? (bfd_vma) 0                                             \
37       : ((N_SHARED_LIB (x))                                     \
38          ? ((x).a_entry & ~(bfd_vma) (TARGET_PAGE_SIZE - 1))    \
39          : (bfd_vma) TEXT_START_ADDR)))
40
41 #define TEXT_START_ADDR 0x8000
42 #define TARGET_PAGE_SIZE 0x8000
43 #define SEGMENT_SIZE TARGET_PAGE_SIZE
44 #define DEFAULT_ARCH bfd_arch_arm
45
46 #define MY(OP) CONCAT2 (aoutarm_,OP)
47 #define N_BADMAG(x) ((((x).a_info & ~007200) != ZMAGIC) && \
48                      (((x).a_info & ~006000) != OMAGIC) && \
49                      ((x).a_info != NMAGIC))
50 #define N_MAGIC(x) ((x).a_info & ~07200)
51
52 #define MY_bfd_reloc_type_lookup aoutarm_bfd_reloc_type_lookup
53
54 #include "libaout.h"
55 #include "aout/aout64.h"
56
57 \f
58 static bfd_reloc_status_type
59   MY (fix_pcrel_26) (bfd *, arelent *, asymbol *, void *, asection *, bfd *, char **);
60 static bfd_reloc_status_type
61   MY (fix_pcrel_26_done) (bfd *, arelent *, asymbol *, void *, asection *, bfd *, char **);
62
63 reloc_howto_type MY (howto_table)[] =
64 {
65   /* Type rs size bsz pcrel bitpos ovrf sf name part_inpl
66      readmask setmask pcdone.  */
67   HOWTO (0, 0, 0, 8, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, 0, "8", TRUE,
68          0x000000ff, 0x000000ff, FALSE),
69   HOWTO (1, 0, 1, 16, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, 0, "16", TRUE,
70          0x0000ffff, 0x0000ffff, FALSE),
71   HOWTO (2, 0, 2, 32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, 0, "32", TRUE,
72          0xffffffff, 0xffffffff, FALSE),
73   HOWTO (3, 2, 2, 26, TRUE, 0, complain_overflow_signed, MY (fix_pcrel_26),
74          "ARM26", TRUE, 0x00ffffff, 0x00ffffff, TRUE),
75   HOWTO (4, 0, 0, 8, TRUE, 0, complain_overflow_signed, 0, "DISP8", TRUE,
76          0x000000ff, 0x000000ff, TRUE),
77   HOWTO (5, 0, 1, 16, TRUE, 0, complain_overflow_signed, 0, "DISP16", TRUE,
78          0x0000ffff, 0x0000ffff, TRUE),
79   HOWTO (6, 0, 2, 32, TRUE, 0, complain_overflow_signed, 0, "DISP32", TRUE,
80          0xffffffff, 0xffffffff, TRUE),
81   HOWTO (7, 2, 2, 26, FALSE, 0, complain_overflow_signed,
82          MY (fix_pcrel_26_done), "ARM26D", TRUE, 0x0, 0x0,
83          FALSE),
84   EMPTY_HOWTO (-1),
85   HOWTO (9, 0, -1, 16, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, 0, "NEG16", TRUE,
86          0x0000ffff, 0x0000ffff, FALSE),
87   HOWTO (10, 0, -2, 32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, 0, "NEG32", TRUE,
88          0xffffffff, 0xffffffff, FALSE)
89 };
90
91 #define RELOC_ARM_BITS_NEG_BIG      ((unsigned int) 0x08)
92 #define RELOC_ARM_BITS_NEG_LITTLE   ((unsigned int) 0x10)
93
94 static reloc_howto_type *
95 MY (reloc_howto) (bfd *abfd,
96                   struct reloc_std_external *rel,
97                   int *r_index,
98                   int *r_extern,
99                   int *r_pcrel)
100 {
101   unsigned int r_length;
102   unsigned int r_pcrel_done;
103   unsigned int r_neg;
104   int index;
105
106   *r_pcrel = 0;
107   if (bfd_header_big_endian (abfd))
108     {
109       *r_index     =  ((rel->r_index[0] << 16)
110                        | (rel->r_index[1] << 8)
111                        | rel->r_index[2]);
112       *r_extern    = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_EXTERN_BIG));
113       r_pcrel_done = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_PCREL_BIG));
114       r_neg        = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_ARM_BITS_NEG_BIG));
115       r_length     = ((rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_LENGTH_BIG)
116                       >> RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_BIG);
117     }
118   else
119     {
120       *r_index     = ((rel->r_index[2] << 16)
121                       | (rel->r_index[1] << 8)
122                       | rel->r_index[0]);
123       *r_extern    = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_EXTERN_LITTLE));
124       r_pcrel_done = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_PCREL_LITTLE));
125       r_neg        = (0 != (rel->r_type[0] & RELOC_ARM_BITS_NEG_LITTLE));
126       r_length     = ((rel->r_type[0] & RELOC_STD_BITS_LENGTH_LITTLE)
127                       >> RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_LITTLE);
128     }
129   index = r_length + 4 * r_pcrel_done + 8 * r_neg;
130   if (index == 3)
131     *r_pcrel = 1;
132
133   return MY (howto_table) + index;
134 }
135
136 #define MY_reloc_howto(BFD, REL, IN, EX, PC) \
137         MY (reloc_howto) (BFD, REL, &IN, &EX, &PC)
138
139 static void
140 MY (put_reloc) (bfd *abfd,
141                 int r_extern,
142                 int r_index,
143                 bfd_vma value,
144                 reloc_howto_type *howto,
145                 struct reloc_std_external *reloc)
146 {
147   unsigned int r_length;
148   int r_pcrel;
149   int r_neg;
150
151   PUT_WORD (abfd, value, reloc->r_address);
152   /* Size as a power of two.  */
153   r_length = howto->size;
154
155   /* Special case for branch relocations.  */
156   if (howto->type == 3 || howto->type == 7)
157     r_length = 3;
158
159   r_pcrel  = howto->type & 4;   /* PC Relative done?  */
160   r_neg = howto->type & 8;      /* Negative relocation.  */
161
162   if (bfd_header_big_endian (abfd))
163     {
164       reloc->r_index[0] = r_index >> 16;
165       reloc->r_index[1] = r_index >> 8;
166       reloc->r_index[2] = r_index;
167       reloc->r_type[0] =
168         ((r_extern ?     RELOC_STD_BITS_EXTERN_BIG : 0)
169          | (r_pcrel ?    RELOC_STD_BITS_PCREL_BIG : 0)
170          | (r_neg ?      RELOC_ARM_BITS_NEG_BIG : 0)
171          | (r_length <<  RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_BIG));
172     }
173   else
174     {
175       reloc->r_index[2] = r_index >> 16;
176       reloc->r_index[1] = r_index >> 8;
177       reloc->r_index[0] = r_index;
178       reloc->r_type[0] =
179         ((r_extern ?     RELOC_STD_BITS_EXTERN_LITTLE : 0)
180          | (r_pcrel ?    RELOC_STD_BITS_PCREL_LITTLE : 0)
181          | (r_neg ?      RELOC_ARM_BITS_NEG_LITTLE : 0)
182          | (r_length <<  RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_LITTLE));
183     }
184 }
185
186 #define MY_put_reloc(BFD, EXT, IDX, VAL, HOWTO, RELOC) \
187   MY (put_reloc) (BFD, EXT, IDX, VAL, HOWTO, RELOC)
188
189 static void
190 MY (relocatable_reloc) (reloc_howto_type *howto,
191                         bfd *abfd,
192                         struct reloc_std_external *reloc,
193                         bfd_vma *amount,
194                         bfd_vma r_addr)
195 {
196   if (howto->type == 3)
197     {
198       if (reloc->r_type[0]
199           & (bfd_header_big_endian (abfd)
200              ? RELOC_STD_BITS_EXTERN_BIG : RELOC_STD_BITS_EXTERN_LITTLE))
201         /* The reloc is still external, so don't modify anything.  */
202         *amount = 0;
203       else
204         {
205           *amount -= r_addr;
206           /* Change the r_pcrel value -- on the ARM, this bit is set once the
207              relocation is done.  */
208           if (bfd_header_big_endian (abfd))
209             reloc->r_type[0] |= RELOC_STD_BITS_PCREL_BIG;
210           else
211             reloc->r_type[0] |= RELOC_STD_BITS_PCREL_LITTLE;
212         }
213     }
214   else if (howto->type == 7)
215     *amount = 0;
216 }
217
218 #define MY_relocatable_reloc(HOW, BFD, REL, AMOUNT, ADDR) \
219   MY (relocatable_reloc) (HOW, BFD, REL, &(AMOUNT), ADDR)
220
221 static bfd_reloc_status_type
222 MY (fix_pcrel_26_done) (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
223                         arelent *reloc_entry ATTRIBUTE_UNUSED,
224                         asymbol *symbol ATTRIBUTE_UNUSED,
225                         void * data ATTRIBUTE_UNUSED,
226                         asection *input_section ATTRIBUTE_UNUSED,
227                         bfd *output_bfd ATTRIBUTE_UNUSED,
228                         char **error_message ATTRIBUTE_UNUSED)
229 {
230   /* This is dead simple at present.  */
231   return bfd_reloc_ok;
232 }
233
234 static bfd_reloc_status_type
235 MY (fix_pcrel_26) (bfd *abfd,
236                    arelent *reloc_entry,
237                    asymbol *symbol,
238                    void * data,
239                    asection *input_section,
240                    bfd *output_bfd,
241                    char **error_message ATTRIBUTE_UNUSED)
242 {
243   bfd_vma relocation;
244   bfd_size_type addr = reloc_entry->address;
245   bfd_vma target = bfd_get_32 (abfd, (bfd_byte *) data + addr);
246   bfd_reloc_status_type flag = bfd_reloc_ok;
247
248   /* If this is an undefined symbol, return error.  */
249   if (symbol->section == &bfd_und_section
250       && (symbol->flags & BSF_WEAK) == 0)
251     return output_bfd ? bfd_reloc_ok : bfd_reloc_undefined;
252
253   /* If the sections are different, and we are doing a partial relocation,
254      just ignore it for now.  */
255   if (symbol->section->name != input_section->name
256       && output_bfd != NULL)
257     return bfd_reloc_ok;
258
259   relocation = (target & 0x00ffffff) << 2;
260   relocation = (relocation ^ 0x02000000) - 0x02000000; /* Sign extend.  */
261   relocation += symbol->value;
262   relocation += symbol->section->output_section->vma;
263   relocation += symbol->section->output_offset;
264   relocation += reloc_entry->addend;
265   relocation -= input_section->output_section->vma;
266   relocation -= input_section->output_offset;
267   relocation -= addr;
268   if (relocation & 3)
269     return bfd_reloc_overflow;
270
271   /* Check for overflow.  */
272   if (relocation & 0x02000000)
273     {
274       if ((relocation & ~ (bfd_vma) 0x03ffffff) != ~ (bfd_vma) 0x03ffffff)
275         flag = bfd_reloc_overflow;
276     }
277   else if (relocation & ~ (bfd_vma) 0x03ffffff)
278     flag = bfd_reloc_overflow;
279
280   target &= ~ (bfd_vma) 0x00ffffff;
281   target |= (relocation >> 2) & 0x00ffffff;
282   bfd_put_32 (abfd, target, (bfd_byte *) data + addr);
283
284   /* Now the ARM magic... Change the reloc type so that it is marked as done.
285      Strictly this is only necessary if we are doing a partial relocation.  */
286   reloc_entry->howto = &MY (howto_table)[7];
287
288   return flag;
289 }
290
291 static reloc_howto_type *
292 MY (bfd_reloc_type_lookup) (bfd *abfd,
293                             bfd_reloc_code_real_type code)
294 {
295 #define ASTD(i,j)       case i: return & MY (howto_table)[j]
296
297   if (code == BFD_RELOC_CTOR)
298     switch (bfd_get_arch_info (abfd)->bits_per_address)
299       {
300       case 32:
301         code = BFD_RELOC_32;
302         break;
303       default:
304         return NULL;
305       }
306
307   switch (code)
308     {
309       ASTD (BFD_RELOC_16, 1);
310       ASTD (BFD_RELOC_32, 2);
311       ASTD (BFD_RELOC_ARM_PCREL_BRANCH, 3);
312       ASTD (BFD_RELOC_8_PCREL, 4);
313       ASTD (BFD_RELOC_16_PCREL, 5);
314       ASTD (BFD_RELOC_32_PCREL, 6);
315     default:
316       return NULL;
317     }
318 }
319
320 #define MY_swap_std_reloc_in     MY (swap_std_reloc_in)
321 #define MY_swap_std_reloc_out    MY (swap_std_reloc_out)
322 #define MY_get_section_contents  _bfd_generic_get_section_contents
323
324 void MY_swap_std_reloc_in (bfd *, struct reloc_std_external *, arelent *, asymbol **, bfd_size_type);
325 void MY_swap_std_reloc_out (bfd *, arelent *, struct reloc_std_external *);
326
327 #include "aoutx.h"
328
329 void
330 MY_swap_std_reloc_in (bfd *abfd,
331                       struct reloc_std_external *bytes,
332                       arelent *cache_ptr,
333                       asymbol **symbols,
334                       bfd_size_type symcount ATTRIBUTE_UNUSED)
335 {
336   int r_index;
337   int r_extern;
338   int r_pcrel;
339   struct aoutdata *su = &(abfd->tdata.aout_data->a);
340
341   cache_ptr->address = H_GET_32 (abfd, bytes->r_address);
342
343   cache_ptr->howto = MY_reloc_howto (abfd, bytes, r_index, r_extern, r_pcrel);
344
345   MOVE_ADDRESS (0);
346 }
347
348 void
349 MY_swap_std_reloc_out (bfd *abfd,
350                        arelent *g,
351                        struct reloc_std_external *natptr)
352 {
353   int r_index;
354   asymbol *sym = *(g->sym_ptr_ptr);
355   int r_extern;
356   int r_length;
357   int r_pcrel;
358   int r_neg = 0;        /* Negative relocs use the BASEREL bit.  */
359   asection *output_section = sym->section->output_section;
360
361   PUT_WORD (abfd, g->address, natptr->r_address);
362
363   r_length = g->howto->size ;   /* Size as a power of two.  */
364   if (r_length < 0)
365     {
366       r_length = -r_length;
367       r_neg = 1;
368     }
369
370   r_pcrel  = (int) g->howto->pc_relative; /* Relative to PC?  */
371
372   /* For RISC iX, in pc-relative relocs the r_pcrel bit means that the
373      relocation has been done already (Only for the 26-bit one I think).  */
374   if (g->howto->type == 3)
375     {
376       r_length = 3;
377       r_pcrel = 0;
378     }
379   else if (g->howto->type == 7)
380     {
381       r_length = 3;
382       r_pcrel = 1;
383     }
384
385   /* Name was clobbered by aout_write_syms to be symbol index.  */
386
387   /* If this relocation is relative to a symbol then set the
388      r_index to the symbols index, and the r_extern bit.
389
390      Absolute symbols can come in in two ways, either as an offset
391      from the abs section, or as a symbol which has an abs value.
392      check for that here.  */
393
394   if (bfd_is_com_section (output_section)
395       || output_section == &bfd_abs_section
396       || output_section == &bfd_und_section)
397     {
398       if (bfd_abs_section.symbol == sym)
399         {
400           /* Whoops, looked like an abs symbol, but is really an offset
401              from the abs section.  */
402           r_index = 0;
403           r_extern = 0;
404         }
405       else
406         {
407           /* Fill in symbol.  */
408           r_extern = 1;
409           r_index = (*(g->sym_ptr_ptr))->KEEPIT;
410         }
411     }
412   else
413     {
414       /* Just an ordinary section.  */
415       r_extern = 0;
416       r_index  = output_section->target_index;
417     }
418
419   /* Now the fun stuff.  */
420   if (bfd_header_big_endian (abfd))
421     {
422       natptr->r_index[0] = r_index >> 16;
423       natptr->r_index[1] = r_index >> 8;
424       natptr->r_index[2] = r_index;
425       natptr->r_type[0] =
426         (  (r_extern ?   RELOC_STD_BITS_EXTERN_BIG: 0)
427          | (r_pcrel  ?   RELOC_STD_BITS_PCREL_BIG: 0)
428          | (r_neg    ?   RELOC_ARM_BITS_NEG_BIG: 0)
429          | (r_length <<  RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_BIG));
430     }
431   else
432     {
433       natptr->r_index[2] = r_index >> 16;
434       natptr->r_index[1] = r_index >> 8;
435       natptr->r_index[0] = r_index;
436       natptr->r_type[0] =
437         (  (r_extern ?   RELOC_STD_BITS_EXTERN_LITTLE: 0)
438          | (r_pcrel  ?   RELOC_STD_BITS_PCREL_LITTLE: 0)
439          | (r_neg    ?   RELOC_ARM_BITS_NEG_LITTLE: 0)
440          | (r_length <<  RELOC_STD_BITS_LENGTH_SH_LITTLE));
441     }
442 }
443
444 #define MY_BFD_TARGET
445
446 #include "aout-target.h"
447
448 extern const bfd_target aout_arm_big_vec;
449
450 const bfd_target aout_arm_little_vec =
451 {
452   "a.out-arm-little",           /* Name.  */
453   bfd_target_aout_flavour,
454   BFD_ENDIAN_LITTLE,            /* Target byte order (little).  */
455   BFD_ENDIAN_LITTLE,            /* Target headers byte order (little).  */
456   (HAS_RELOC | EXEC_P |         /* Object flags.  */
457    HAS_LINENO | HAS_DEBUG |
458    HAS_SYMS | HAS_LOCALS | DYNAMIC | WP_TEXT | D_PAGED),
459   (SEC_HAS_CONTENTS | SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_RELOC | SEC_CODE | SEC_DATA),
460   MY_symbol_leading_char,
461   AR_PAD_CHAR,                  /* AR_pad_char.  */
462   15,                           /* AR_max_namelen.  */
463   bfd_getl64, bfd_getl_signed_64, bfd_putl64,
464   bfd_getl32, bfd_getl_signed_32, bfd_putl32,
465   bfd_getl16, bfd_getl_signed_16, bfd_putl16,   /* Data.  */
466   bfd_getl64, bfd_getl_signed_64, bfd_putl64,
467   bfd_getl32, bfd_getl_signed_32, bfd_putl32,
468   bfd_getl16, bfd_getl_signed_16, bfd_putl16,   /* Headers.  */
469   {_bfd_dummy_target, MY_object_p,              /* bfd_check_format.  */
470    bfd_generic_archive_p, MY_core_file_p},
471   {bfd_false, MY_mkobject,                      /* bfd_set_format.  */
472    _bfd_generic_mkarchive, bfd_false},
473   {bfd_false, MY_write_object_contents,         /* bfd_write_contents.  */
474    _bfd_write_archive_contents, bfd_false},
475
476   BFD_JUMP_TABLE_GENERIC (MY),
477   BFD_JUMP_TABLE_COPY (MY),
478   BFD_JUMP_TABLE_CORE (MY),
479   BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE (MY),
480   BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS (MY),
481   BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (MY),
482   BFD_JUMP_TABLE_WRITE (MY),
483   BFD_JUMP_TABLE_LINK (MY),
484   BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC (MY),
485
486   & aout_arm_big_vec,
487
488   (void *) MY_backend_data,
489 };
490
491 const bfd_target aout_arm_big_vec =
492 {
493   "a.out-arm-big",              /* Name.  */
494   bfd_target_aout_flavour,
495   BFD_ENDIAN_BIG,               /* Target byte order (big).  */
496   BFD_ENDIAN_BIG,               /* Target headers byte order (big).  */
497   (HAS_RELOC | EXEC_P |         /* Object flags.  */
498    HAS_LINENO | HAS_DEBUG |
499    HAS_SYMS | HAS_LOCALS | DYNAMIC | WP_TEXT | D_PAGED),
500   (SEC_HAS_CONTENTS | SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_RELOC | SEC_CODE | SEC_DATA),
501   MY_symbol_leading_char,
502   AR_PAD_CHAR,                                  /* AR_pad_char.  */
503   15,                                           /* AR_max_namelen.  */
504   bfd_getb64, bfd_getb_signed_64, bfd_putb64,
505   bfd_getb32, bfd_getb_signed_32, bfd_putb32,
506   bfd_getb16, bfd_getb_signed_16, bfd_putb16,   /* Data.  */
507   bfd_getb64, bfd_getb_signed_64, bfd_putb64,
508   bfd_getb32, bfd_getb_signed_32, bfd_putb32,
509   bfd_getb16, bfd_getb_signed_16, bfd_putb16,   /* Headers.  */
510   {_bfd_dummy_target, MY_object_p,              /* bfd_check_format.  */
511    bfd_generic_archive_p, MY_core_file_p},
512   {bfd_false, MY_mkobject,                      /* bfd_set_format.  */
513    _bfd_generic_mkarchive, bfd_false},
514   {bfd_false, MY_write_object_contents,         /* bfd_write_contents.  */
515    _bfd_write_archive_contents, bfd_false},
516
517   BFD_JUMP_TABLE_GENERIC (MY),
518   BFD_JUMP_TABLE_COPY (MY),
519   BFD_JUMP_TABLE_CORE (MY),
520   BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE (MY),
521   BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS (MY),
522   BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (MY),
523   BFD_JUMP_TABLE_WRITE (MY),
524   BFD_JUMP_TABLE_LINK (MY),
525   BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC (MY),
526
527   & aout_arm_little_vec,
528
529   (void *) MY_backend_data,
530 };