This commit was generated by cvs2svn to track changes on a CVS vendor
[platform/upstream/binutils.git] / bfd / coff-i960.c
1 /* BFD back-end for Intel 960 COFF files.
2    Copyright (C) 1990, 91, 92, 93, 94, 1995 Free Software Foundation, Inc.
3    Written by Cygnus Support.
4
5 This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
6
7 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10 (at your option) any later version.
11
12 This program is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with this program; if not, write to the Free Software
19 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 #define I960 1
22 #define BADMAG(x) I960BADMAG(x)
23
24 #include "bfd.h"
25 #include "sysdep.h"
26 #include "libbfd.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "coff/i960.h"
29 #include "coff/internal.h"
30 #include "libcoff.h"            /* to allow easier abstraction-breaking */
31
32 static bfd_reloc_status_type optcall_callback
33   PARAMS ((bfd *, arelent *, asymbol *, PTR, asection *, bfd *, char **));
34 static bfd_reloc_status_type coff_i960_relocate
35   PARAMS ((bfd *, arelent *, asymbol *, PTR, asection *, bfd *, char **));
36 static reloc_howto_type *coff_i960_reloc_type_lookup
37   PARAMS ((bfd *, bfd_reloc_code_real_type));
38 static boolean coff_i960_start_final_link
39   PARAMS ((bfd *, struct bfd_link_info *));
40 static boolean coff_i960_relocate_section
41   PARAMS ((bfd *, struct bfd_link_info *, bfd *, asection *, bfd_byte *,
42            struct internal_reloc *, struct internal_syment *, asection **));
43 static boolean coff_i960_adjust_symndx
44   PARAMS ((bfd *, struct bfd_link_info *, bfd *, asection *,
45            struct internal_reloc *, boolean *));
46
47 #define COFF_DEFAULT_SECTION_ALIGNMENT_POWER (3)
48
49 /* The i960 does not support an MMU, so COFF_PAGE_SIZE can be
50    arbitrarily small.  */
51 #define COFF_PAGE_SIZE 1
52
53 #define COFF_LONG_FILENAMES
54
55 #define CALLS    0x66003800     /* Template for 'calls' instruction     */
56 #define BAL      0x0b000000     /* Template for 'bal' instruction       */
57 #define BAL_MASK 0x00ffffff
58
59 static bfd_reloc_status_type 
60 optcall_callback (abfd, reloc_entry, symbol_in, data,
61                   input_section, ignore_bfd, error_message)
62      bfd *abfd;
63      arelent *reloc_entry;
64      asymbol *symbol_in;
65      PTR data;
66      asection *input_section;
67      bfd *ignore_bfd;
68      char **error_message;
69 {
70   /* This item has already been relocated correctly, but we may be
71    * able to patch in yet better code - done by digging out the
72    * correct info on this symbol */
73   bfd_reloc_status_type result;
74   coff_symbol_type *cs = coffsymbol(symbol_in);
75
76   /* Don't do anything with symbols which aren't tied up yet,
77      except move the reloc. */
78   if (bfd_is_und_section (cs->symbol.section)) {
79     reloc_entry->address += input_section->output_offset;
80     return bfd_reloc_ok;
81   }
82     
83   /* So the target symbol has to be of coff type, and the symbol 
84      has to have the correct native information within it */
85   if ((bfd_asymbol_flavour(&cs->symbol) != bfd_target_coff_flavour)
86       || (cs->native == (combined_entry_type *)NULL))
87     {
88       /* This is interesting, consider the case where we're outputting coff
89          from a mix n match input, linking from coff to a symbol defined in a
90          bout file will cause this match to be true. Should I complain?  This
91          will only work if the bout symbol is non leaf.  */
92       *error_message =
93         (char *) "uncertain calling convention for non-COFF symbol";
94       result = bfd_reloc_dangerous;
95     }
96   else
97     {
98     switch (cs->native->u.syment.n_sclass) 
99       {
100       case C_LEAFSTAT:
101       case C_LEAFEXT:
102         /* This is a call to a leaf procedure, replace instruction with a bal
103            to the correct location.  */
104         {
105           union internal_auxent *aux = &((cs->native+2)->u.auxent);
106           int word = bfd_get_32(abfd, (bfd_byte *)data + reloc_entry->address);
107           int olf = (aux->x_bal.x_balntry - cs->native->u.syment.n_value);
108           BFD_ASSERT(cs->native->u.syment.n_numaux==2);
109
110           /* We replace the original call instruction with a bal to
111              the bal entry point - the offset of which is described in
112              the 2nd auxent of the original symbol. We keep the native
113              sym and auxents untouched, so the delta between the two
114              is the offset of the bal entry point.  */
115           word = ((word +  olf)  & BAL_MASK) | BAL;
116           bfd_put_32(abfd, word, (bfd_byte *) data + reloc_entry->address);
117         }
118         result = bfd_reloc_ok;
119         break;
120       case C_SCALL:
121         /* This is a call to a system call, replace with a calls to # */
122         BFD_ASSERT(0);
123         result = bfd_reloc_ok;
124         break;
125       default:
126         result = bfd_reloc_ok;
127         break;
128       }
129   }
130   return result;
131 }
132
133 /* i960 COFF is used by VxWorks 5.1.  However, VxWorks 5.1 does not
134    appear to correctly handle a reloc against a symbol defined in the
135    same object file.  It appears to simply discard such relocs, rather
136    than adding their values into the object file.  We handle this here
137    by converting all relocs against defined symbols into relocs
138    against the section symbol, when generating a relocateable output
139    file.
140
141    Note that this function is only called if we are not using the COFF
142    specific backend linker.  It only does something when doing a
143    relocateable link, which will almost certainly fail when not
144    generating COFF i960 output, so this function is actually no longer
145    useful.  It was used before this target was converted to use the
146    COFF specific backend linker.  */
147
148 static bfd_reloc_status_type 
149 coff_i960_relocate (abfd, reloc_entry, symbol, data, input_section,
150                     output_bfd, error_message)
151      bfd *abfd;
152      arelent *reloc_entry;
153      asymbol *symbol;
154      PTR data;
155      asection *input_section;
156      bfd *output_bfd;
157      char **error_message;
158 {
159   asection *osec;
160
161   if (output_bfd == NULL)
162     {
163       /* Not generating relocateable output file.  */
164       return bfd_reloc_continue;
165     }
166
167   if (bfd_is_und_section (bfd_get_section (symbol)))
168     {
169       /* Symbol is not defined, so no need to worry about it.  */
170       return bfd_reloc_continue;
171     }
172
173   if (bfd_is_com_section (bfd_get_section (symbol)))
174     {
175       /* I don't really know what the right action is for a common
176          symbol.  */
177       return bfd_reloc_continue;
178     }
179
180   /* Convert the reloc to use the section symbol.  FIXME: This method
181      is ridiculous.  */
182   osec = bfd_get_section (symbol)->output_section;
183   if (coff_section_data (output_bfd, osec) != NULL
184       && coff_section_data (output_bfd, osec)->tdata != NULL)
185     reloc_entry->sym_ptr_ptr =
186       (asymbol **) coff_section_data (output_bfd, osec)->tdata;
187   else
188     {
189       const char *sec_name;
190       asymbol **syms, **sym_end;
191
192       sec_name = bfd_get_section_name (output_bfd, osec);
193       syms = bfd_get_outsymbols (output_bfd);
194       sym_end = syms + bfd_get_symcount (output_bfd);
195       for (; syms < sym_end; syms++)
196         {
197           if (bfd_asymbol_name (*syms) != NULL
198               && (*syms)->value == 0
199               && strcmp ((*syms)->section->output_section->name,
200                          sec_name) == 0)
201             break;
202         }
203
204       if (syms >= sym_end)
205         abort ();
206
207       reloc_entry->sym_ptr_ptr = syms;
208
209       if (coff_section_data (output_bfd, osec) == NULL)
210         {
211           osec->used_by_bfd =
212             ((PTR) bfd_zalloc (abfd,
213                                sizeof (struct coff_section_tdata)));
214           if (osec->used_by_bfd == NULL)
215             return bfd_reloc_overflow;
216         }
217       coff_section_data (output_bfd, osec)->tdata = (PTR) syms;
218     }
219
220   /* Let bfd_perform_relocation do its thing, which will include
221      stuffing the symbol addend into the object file.  */
222   return bfd_reloc_continue;
223 }
224
225 static reloc_howto_type howto_rellong =
226   HOWTO ((unsigned int) R_RELLONG, 0, 2, 32,false, 0,
227          complain_overflow_bitfield, coff_i960_relocate,"rellong", true,
228          0xffffffff, 0xffffffff, 0);
229 static reloc_howto_type howto_iprmed =
230   HOWTO (R_IPRMED, 0, 2, 24,true,0, complain_overflow_signed,
231          coff_i960_relocate, "iprmed ", true, 0x00ffffff, 0x00ffffff, 0);
232 static reloc_howto_type howto_optcall =
233   HOWTO (R_OPTCALL, 0,2,24,true,0, complain_overflow_signed,
234          optcall_callback, "optcall", true, 0x00ffffff, 0x00ffffff, 0);
235
236 static reloc_howto_type *
237 coff_i960_reloc_type_lookup (abfd, code)
238      bfd *abfd;
239      bfd_reloc_code_real_type code;
240 {
241   switch (code)
242     {
243     default:
244       return 0;
245     case BFD_RELOC_I960_CALLJ:
246       return &howto_optcall;
247     case BFD_RELOC_32:
248     case BFD_RELOC_CTOR:
249       return &howto_rellong;
250     case BFD_RELOC_24_PCREL:
251       return &howto_iprmed;
252     }
253 }
254
255 /* The real code is in coffcode.h */
256
257 #define RTYPE2HOWTO(cache_ptr, dst) \
258 {                                                       \
259    reloc_howto_type *howto_ptr;                         \
260    switch ((dst)->r_type) {                             \
261      case 17: howto_ptr = &howto_rellong; break;        \
262      case 25: howto_ptr = &howto_iprmed; break;         \
263      case 27: howto_ptr = &howto_optcall; break;        \
264      default: howto_ptr = 0; break;                     \
265      }                                                  \
266    (cache_ptr)->howto = howto_ptr;                      \
267  }
268
269 /* i960 COFF is used by VxWorks 5.1.  However, VxWorks 5.1 does not
270    appear to correctly handle a reloc against a symbol defined in the
271    same object file.  It appears to simply discard such relocs, rather
272    than adding their values into the object file.  We handle this by
273    converting all relocs against global symbols into relocs against
274    internal symbols at the start of the section.  This routine is
275    called at the start of the linking process, and it creates the
276    necessary symbols.  */
277
278 static boolean
279 coff_i960_start_final_link (abfd, info)
280      bfd *abfd;
281      struct bfd_link_info *info;
282 {
283   bfd_size_type symesz = bfd_coff_symesz (abfd);
284   asection *o;
285   bfd_byte *esym;
286
287   if (! info->relocateable)
288     return true;
289
290   esym = (bfd_byte *) bfd_malloc (symesz);
291   if (esym == NULL)
292     return false;
293
294   if (bfd_seek (abfd, obj_sym_filepos (abfd), SEEK_SET) != 0)
295     return false;
296
297   for (o = abfd->sections; o != NULL; o = o->next)
298     {
299       struct internal_syment isym;
300
301       strncpy (isym._n._n_name, o->name, SYMNMLEN);
302       isym.n_value = 0;
303       isym.n_scnum = o->target_index;
304       isym.n_type = T_NULL;
305       isym.n_sclass = C_STAT;
306       isym.n_numaux = 0;
307
308       bfd_coff_swap_sym_out (abfd, (PTR) &isym, (PTR) esym);
309
310       if (bfd_write (esym, symesz, 1, abfd) != symesz)
311         {
312           free (esym);
313           return false;
314         }
315
316       obj_raw_syment_count (abfd) += 1;
317     }
318
319   free (esym);
320
321   return true;
322 }
323
324 /* The reloc processing routine for the optimized COFF linker.  */
325
326 static boolean
327 coff_i960_relocate_section (output_bfd, info, input_bfd, input_section,
328                             contents, relocs, syms, sections)
329      bfd *output_bfd;
330      struct bfd_link_info *info;
331      bfd *input_bfd;
332      asection *input_section;
333      bfd_byte *contents;
334      struct internal_reloc *relocs;
335      struct internal_syment *syms;
336      asection **sections;
337 {
338   struct internal_reloc *rel;
339   struct internal_reloc *relend;
340
341   rel = relocs;
342   relend = rel + input_section->reloc_count;
343   for (; rel < relend; rel++)
344     {
345       long symndx;
346       struct coff_link_hash_entry *h;
347       struct internal_syment *sym;
348       bfd_vma addend;
349       bfd_vma val;
350       reloc_howto_type *howto;
351       bfd_reloc_status_type rstat = bfd_reloc_ok;
352       boolean done;
353
354       symndx = rel->r_symndx;
355
356       if (symndx == -1)
357         {
358           h = NULL;
359           sym = NULL;
360         }
361       else
362         {    
363           h = obj_coff_sym_hashes (input_bfd)[symndx];
364           sym = syms + symndx;
365         }
366
367       if (sym != NULL && sym->n_scnum != 0)
368         addend = - sym->n_value;
369       else
370         addend = 0;
371
372       switch (rel->r_type)
373         {
374         case 17: howto = &howto_rellong; break;
375         case 25: howto = &howto_iprmed; break;
376         case 27: howto = &howto_optcall; break;
377         default:
378           bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
379           return false;
380         }
381
382       val = 0;
383
384       if (h == NULL)
385         {
386           asection *sec;
387
388           if (symndx == -1)
389             {
390               sec = bfd_abs_section_ptr;
391               val = 0;
392             }
393           else
394             {
395               sec = sections[symndx];
396               val = (sec->output_section->vma
397                      + sec->output_offset
398                      + sym->n_value
399                      - sec->vma);
400             }
401         }
402       else
403         {
404           if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
405               || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
406             {
407               asection *sec;
408
409               sec = h->root.u.def.section;
410               val = (h->root.u.def.value
411                      + sec->output_section->vma
412                      + sec->output_offset);
413             }
414           else if (! info->relocateable)
415             {
416               if (! ((*info->callbacks->undefined_symbol)
417                      (info, h->root.root.string, input_bfd, input_section,
418                       rel->r_vaddr - input_section->vma)))
419                 return false;
420             }
421         }
422
423       done = false;
424
425       if (howto->type == R_OPTCALL && ! info->relocateable && symndx != -1)
426         {
427           int class;
428
429           if (h != NULL)
430             class = h->class;
431           else
432             class = sym->n_sclass;
433
434           switch (class)
435             {
436             case C_NULL:
437               /* This symbol is apparently not from a COFF input file.
438                  We warn, and then assume that it is not a leaf
439                  function.  */
440               if (! ((*info->callbacks->reloc_dangerous)
441                      (info,
442                       "uncertain calling convention for non-COFF symbol",
443                       input_bfd, input_section,
444                       rel->r_vaddr - input_section->vma)))
445                 return false;
446               break;
447             case C_LEAFSTAT:
448             case C_LEAFEXT:
449               /* This is a call to a leaf procedure; use the bal
450                  instruction.  */
451               {
452                 long olf;
453                 unsigned long word;
454
455                 if (h != NULL)
456                   {
457                     BFD_ASSERT (h->numaux == 2);
458                     olf = h->aux[1].x_bal.x_balntry;
459                   }
460                 else
461                   {
462                     bfd_byte *esyms;
463                     union internal_auxent aux;
464
465                     BFD_ASSERT (sym->n_numaux == 2);
466                     esyms = (bfd_byte *) obj_coff_external_syms (input_bfd);
467                     esyms += (symndx + 2) * bfd_coff_symesz (input_bfd);
468                     bfd_coff_swap_aux_in (input_bfd, (PTR) esyms, sym->n_type,
469                                           sym->n_sclass, 1, sym->n_numaux,
470                                           (PTR) &aux);
471                     olf = aux.x_bal.x_balntry;
472                   }
473
474                 word = bfd_get_32 (input_bfd,
475                                    (contents
476                                     + (rel->r_vaddr - input_section->vma)));
477                 word = ((word + olf - val) & BAL_MASK) | BAL;
478                 bfd_put_32 (input_bfd,
479                             word,
480                             (contents
481                              + (rel->r_vaddr - input_section->vma)));
482                 done = true;
483               }
484               break;
485             case C_SCALL:
486               BFD_ASSERT (0);
487               break;
488             }
489         }
490
491       if (! done)
492         rstat = _bfd_final_link_relocate (howto, input_bfd, input_section,
493                                           contents,
494                                           rel->r_vaddr - input_section->vma,
495                                           val, addend);
496
497       switch (rstat)
498         {
499         default:
500           abort ();
501         case bfd_reloc_ok:
502           break;
503         case bfd_reloc_overflow:
504           {
505             const char *name;
506             char buf[SYMNMLEN + 1];
507
508             if (symndx == -1)
509               name = "*ABS*";
510             else if (h != NULL)
511               name = h->root.root.string;
512             else
513               {
514                 name = _bfd_coff_internal_syment_name (input_bfd, sym, buf);
515                 if (name == NULL)
516                   return false;
517               }
518
519             if (! ((*info->callbacks->reloc_overflow)
520                    (info, name, howto->name, (bfd_vma) 0, input_bfd,
521                     input_section, rel->r_vaddr - input_section->vma)))
522               return false;
523           }
524         }
525     }
526
527   return true;
528 }
529
530 /* Adjust the symbol index of any reloc against a global symbol to
531    instead be a reloc against the internal symbol we created specially
532    for the section.  */
533
534 /*ARGSUSED*/
535 static boolean
536 coff_i960_adjust_symndx (obfd, info, ibfd, sec, irel, adjustedp)
537      bfd *obfd;
538      struct bfd_link_info *info;
539      bfd *ibfd;
540      asection *sec;
541      struct internal_reloc *irel;
542      boolean *adjustedp;
543 {
544   struct coff_link_hash_entry *h;
545
546   *adjustedp = false;
547
548   h = obj_coff_sym_hashes (ibfd)[irel->r_symndx];
549   if (h == NULL
550       || (h->root.type != bfd_link_hash_defined
551           && h->root.type != bfd_link_hash_defweak))
552     return true;
553
554   irel->r_symndx = h->root.u.def.section->output_section->target_index - 1;
555   *adjustedp = true;
556
557   return true;
558 }
559
560 #define coff_start_final_link coff_i960_start_final_link
561
562 #define coff_relocate_section coff_i960_relocate_section
563
564 #define coff_adjust_symndx coff_i960_adjust_symndx
565
566 #define coff_bfd_reloc_type_lookup coff_i960_reloc_type_lookup
567
568 #include "coffcode.h"
569
570 const bfd_target icoff_little_vec =
571 {
572   "coff-Intel-little",          /* name */
573   bfd_target_coff_flavour,
574   false,                        /* data byte order is little */
575   false,                        /* header byte order is little */
576
577   (HAS_RELOC | EXEC_P |         /* object flags */
578    HAS_LINENO | HAS_DEBUG |
579    HAS_SYMS | HAS_LOCALS | WP_TEXT),
580
581   (SEC_HAS_CONTENTS | SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_RELOC), /* section flags */
582   '_',                          /* leading underscore */
583   '/',                          /* ar_pad_char */
584   15,                           /* ar_max_namelen */
585
586   bfd_getl64, bfd_getl_signed_64, bfd_putl64,
587      bfd_getl32, bfd_getl_signed_32, bfd_putl32,
588      bfd_getl16, bfd_getl_signed_16, bfd_putl16, /* data */
589   bfd_getl64, bfd_getl_signed_64, bfd_putl64,
590      bfd_getl32, bfd_getl_signed_32, bfd_putl32,
591      bfd_getl16, bfd_getl_signed_16, bfd_putl16, /* hdrs */
592
593  {_bfd_dummy_target, coff_object_p, /* bfd_check_format */
594    bfd_generic_archive_p, _bfd_dummy_target},
595  {bfd_false, coff_mkobject,     /* bfd_set_format */
596    _bfd_generic_mkarchive, bfd_false},
597  {bfd_false, coff_write_object_contents, /* bfd_write_contents */
598    _bfd_write_archive_contents, bfd_false},
599
600      BFD_JUMP_TABLE_GENERIC (coff),
601      BFD_JUMP_TABLE_COPY (coff),
602      BFD_JUMP_TABLE_CORE (_bfd_nocore),
603      BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE (_bfd_archive_coff),
604      BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS (coff),
605      BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (coff),
606      BFD_JUMP_TABLE_WRITE (coff),
607      BFD_JUMP_TABLE_LINK (coff),
608      BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC (_bfd_nodynamic),
609
610   COFF_SWAP_TABLE,
611 };
612
613
614 const bfd_target icoff_big_vec =
615 {
616   "coff-Intel-big",             /* name */
617   bfd_target_coff_flavour,
618   false,                        /* data byte order is little */
619   true,                         /* header byte order is big */
620
621   (HAS_RELOC | EXEC_P |         /* object flags */
622    HAS_LINENO | HAS_DEBUG |
623    HAS_SYMS | HAS_LOCALS | WP_TEXT),
624
625   (SEC_HAS_CONTENTS | SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_RELOC), /* section flags */
626   '_',                          /* leading underscore */
627   '/',                          /* ar_pad_char */
628   15,                           /* ar_max_namelen */
629
630 bfd_getl64, bfd_getl_signed_64, bfd_putl64,
631      bfd_getl32, bfd_getl_signed_32, bfd_putl32,
632      bfd_getl16, bfd_getl_signed_16, bfd_putl16, /* data */
633 bfd_getb64, bfd_getb_signed_64, bfd_putb64,
634      bfd_getb32, bfd_getb_signed_32, bfd_putb32,
635      bfd_getb16, bfd_getb_signed_16, bfd_putb16, /* hdrs */
636
637   {_bfd_dummy_target, coff_object_p, /* bfd_check_format */
638      bfd_generic_archive_p, _bfd_dummy_target},
639   {bfd_false, coff_mkobject,    /* bfd_set_format */
640      _bfd_generic_mkarchive, bfd_false},
641   {bfd_false, coff_write_object_contents,       /* bfd_write_contents */
642      _bfd_write_archive_contents, bfd_false},
643
644      BFD_JUMP_TABLE_GENERIC (coff),
645      BFD_JUMP_TABLE_COPY (coff),
646      BFD_JUMP_TABLE_CORE (_bfd_nocore),
647      BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE (_bfd_archive_coff),
648      BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS (coff),
649      BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (coff),
650      BFD_JUMP_TABLE_WRITE (coff),
651      BFD_JUMP_TABLE_LINK (coff),
652      BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC (_bfd_nodynamic),
653
654   COFF_SWAP_TABLE,
655 };