bfd/coff-m68k.c

   1 /* BFD back-end for Motorola 68000 COFF binaries.
   2    Copyright (C) 1990-2014 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 3 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., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
  20    MA 02110-1301, USA.  */
  21
  22 #include "sysdep.h"
  23 #include "bfd.h"
  24 #include "libbfd.h"
  25 #include "coff/m68k.h"
  26 #include "coff/internal.h"
  27 #include "libcoff.h"
  28
  29 /* This source file is compiled multiple times for various m68k COFF
  30    variants.  The following macros control its behaviour:
  31
  32    TARGET_SYM
  33      The C name of the BFD target vector.  The default is m68k_coff_vec.
  34    TARGET_NAME
  35      The user visible target name.  The default is "coff-m68k".
  36    NAMES_HAVE_UNDERSCORE
  37      Whether symbol names have an underscore.
  38    ONLY_DECLARE_RELOCS
  39      Only declare the relocation howto array.  Don't actually compile
  40      it.  The actual array will be picked up in another version of the
  41      file.
  42    STATIC_RELOCS
  43      Make the relocation howto array, and associated functions, static.
  44    COFF_COMMON_ADDEND
  45      If this is defined, then, for a relocation against a common
  46      symbol, the object file holds the value (the size) of the common
  47      symbol.  If this is not defined, then, for a relocation against a
  48      common symbol, the object file holds zero.  */
  49
  50 #define COFF_DEFAULT_SECTION_ALIGNMENT_POWER (2)
  51
  52 #ifndef COFF_PAGE_SIZE
  53 /* The page size is a guess based on ELF.  */
  54 #define COFF_PAGE_SIZE 0x2000
  55 #endif
  56
  57 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
  58 #define RELOC_SPECIAL_FN 0
  59 #else
  60 static bfd_reloc_status_type m68kcoff_common_addend_special_fn
  61   (bfd *, arelent *, asymbol *, void *, asection *, bfd *, char **);
  62
  63 #define RELOC_SPECIAL_FN m68kcoff_common_addend_special_fn
  64 #endif
  65
  66 static bfd_boolean m68k_coff_is_local_label_name (bfd *, const char *);
  67
  68 /* On the delta, a symbol starting with L% is local.  We won't see
  69    such a symbol on other platforms, so it should be safe to always
  70    consider it local here.  */
  71
  72 static bfd_boolean
  73 m68k_coff_is_local_label_name (bfd *abfd, const char *name)
  74 {
  75   if (name[0] == 'L' && name[1] == '%')
  76     return TRUE;
  77
  78   return _bfd_coff_is_local_label_name (abfd, name);
  79 }
  80
  81 #ifndef STATIC_RELOCS
  82 /* Clean up namespace.  */
  83 #define m68kcoff_howto_table    _bfd_m68kcoff_howto_table
  84 #define m68k_rtype2howto        _bfd_m68kcoff_rtype2howto
  85 #define m68k_howto2rtype        _bfd_m68kcoff_howto2rtype
  86 #define m68k_reloc_type_lookup  _bfd_m68kcoff_reloc_type_lookup
  87 #define m68k_reloc_name_lookup _bfd_m68kcoff_reloc_name_lookup
  88 #endif
  89
  90 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
  91 extern reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[];
  92 #else
  93 #ifdef STATIC_RELOCS
  94 static
  95 #endif
  96 reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[] =
  97   {
  98     HOWTO (R_RELBYTE,          0,  0,   8,  FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "8",        TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
  99     HOWTO (R_RELWORD,          0,  1,   16, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "16",       TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 100     HOWTO (R_RELLONG,          0,  2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "32",       TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 101     HOWTO (R_PCRBYTE,          0,  0,   8,  TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP8",    TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
 102     HOWTO (R_PCRWORD,          0,  1,   16, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP16",   TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 103     HOWTO (R_PCRLONG,          0,  2,   32, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP32",   TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 104     HOWTO (R_RELLONG_NEG,      0, -2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "-32",      TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 105   };
 106 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 107
 108 #ifndef BADMAG
 109 #define BADMAG(x) M68KBADMAG(x)
 110 #endif
 111 #define M68 1           /* Customize coffcode.h */
 112
 113 /* Turn a howto into a reloc number */
 114
 115 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
 116 extern void m68k_rtype2howto (arelent *internal, int relocentry);
 117 extern int m68k_howto2rtype (reloc_howto_type *);
 118 extern reloc_howto_type * m68k_reloc_type_lookup
 119   (bfd *, bfd_reloc_code_real_type);
 120 extern reloc_howto_type * m68k_reloc_name_lookup (bfd *, const char *);
 121 #else
 122
 123 #ifdef STATIC_RELOCS
 124 #define STAT_REL static
 125 #else
 126 #define STAT_REL
 127 #endif
 128
 129 STAT_REL void m68k_rtype2howto (arelent *, int);
 130 STAT_REL int  m68k_howto2rtype (reloc_howto_type *);
 131 STAT_REL reloc_howto_type * m68k_reloc_type_lookup (bfd *, bfd_reloc_code_real_type);
 132 STAT_REL reloc_howto_type * m68k_reloc_name_lookup (bfd *, const char *);
 133
 134 STAT_REL void
 135 m68k_rtype2howto (arelent *internal, int relocentry)
 136 {
 137   switch (relocentry)
 138     {
 139     case R_RELBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 0; break;
 140     case R_RELWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 1; break;
 141     case R_RELLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 2; break;
 142     case R_PCRBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 3; break;
 143     case R_PCRWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 4; break;
 144     case R_PCRLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 5; break;
 145     case R_RELLONG_NEG: internal->howto = m68kcoff_howto_table + 6; break;
 146     }
 147 }
 148
 149 STAT_REL int
 150 m68k_howto2rtype (reloc_howto_type * internal)
 151 {
 152   if (internal->pc_relative)
 153     {
 154       switch (internal->bitsize)
 155         {
 156         case 32: return R_PCRLONG;
 157         case 16: return R_PCRWORD;
 158         case 8: return R_PCRBYTE;
 159         }
 160     }
 161   else
 162     {
 163       switch (internal->bitsize)
 164         {
 165         case 32: return R_RELLONG;
 166         case 16: return R_RELWORD;
 167         case 8: return R_RELBYTE;
 168         }
 169     }
 170   return R_RELLONG;
 171 }
 172
 173 STAT_REL reloc_howto_type *
 174 m68k_reloc_type_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 175                         bfd_reloc_code_real_type code)
 176 {
 177   switch (code)
 178     {
 179     default:                    return NULL;
 180     case BFD_RELOC_8:           return m68kcoff_howto_table + 0;
 181     case BFD_RELOC_16:          return m68kcoff_howto_table + 1;
 182     case BFD_RELOC_CTOR:
 183     case BFD_RELOC_32:          return m68kcoff_howto_table + 2;
 184     case BFD_RELOC_8_PCREL:     return m68kcoff_howto_table + 3;
 185     case BFD_RELOC_16_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 4;
 186     case BFD_RELOC_32_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 5;
 187       /* FIXME: There doesn't seem to be a code for R_RELLONG_NEG.  */
 188     }
 189   /*NOTREACHED*/
 190 }
 191
 192 STAT_REL reloc_howto_type *
 193 m68k_reloc_name_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 194                         const char *r_name)
 195 {
 196   unsigned int i;
 197
 198   for (i = 0;
 199        i < sizeof (m68kcoff_howto_table) / sizeof (m68kcoff_howto_table[0]);
 200        i++)
 201     if (m68kcoff_howto_table[i].name != NULL
 202         && strcasecmp (m68kcoff_howto_table[i].name, r_name) == 0)
 203       return &m68kcoff_howto_table[i];
 204
 205   return NULL;
 206 }
 207
 208 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 209
 210 #define RTYPE2HOWTO(internal, relocentry) \
 211   m68k_rtype2howto(internal, (relocentry)->r_type)
 212
 213 #define SELECT_RELOC(external, internal) \
 214   external.r_type = m68k_howto2rtype (internal)
 215
 216 #define coff_bfd_reloc_type_lookup m68k_reloc_type_lookup
 217 #define coff_bfd_reloc_name_lookup m68k_reloc_name_lookup
 218
 219 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
 220 #ifndef coff_rtype_to_howto
 221
 222 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_rtype_to_howto
 223
 224 static reloc_howto_type *
 225 m68kcoff_rtype_to_howto (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 226                          asection *sec,
 227                          struct internal_reloc *rel,
 228                          struct coff_link_hash_entry *h ATTRIBUTE_UNUSED,
 229                          struct internal_syment *sym ATTRIBUTE_UNUSED,
 230                          bfd_vma *addendp)
 231 {
 232   arelent relent;
 233   reloc_howto_type *howto;
 234
 235   relent.howto = NULL;
 236   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 237
 238   howto = relent.howto;
 239
 240   if (howto != NULL && howto->pc_relative)
 241     *addendp += sec->vma;
 242
 243   return howto;
 244 }
 245
 246 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 247 #endif /* ! defined (COFF_COMMON_ADDEND) */
 248 \f
 249 #ifdef COFF_COMMON_ADDEND
 250
 251 /* If COFF_COMMON_ADDEND is defined, then when using m68k COFF the
 252    value stored in the .text section for a reference to a common
 253    symbol is the value itself plus any desired offset.  (taken from
 254    work done by Ian Taylor, Cygnus Support, for I386 COFF).  */
 255
 256 /* If we are producing relocatable output, we need to do some
 257    adjustments to the object file that are not done by the
 258    bfd_perform_relocation function.  This function is called by every
 259    reloc type to make any required adjustments.  */
 260
 261 static bfd_reloc_status_type
 262 m68kcoff_common_addend_special_fn (bfd *abfd,
 263                                    arelent *reloc_entry,
 264                                    asymbol *symbol,
 265                                    void * data,
 266                                    asection *input_section ATTRIBUTE_UNUSED,
 267                                    bfd *output_bfd,
 268                                    char **error_message ATTRIBUTE_UNUSED)
 269 {
 270   symvalue diff;
 271
 272   if (output_bfd == (bfd *) NULL)
 273     return bfd_reloc_continue;
 274
 275   if (bfd_is_com_section (symbol->section))
 276     {
 277       /* We are relocating a common symbol.  The current value in the
 278          object file is ORIG + OFFSET, where ORIG is the value of the
 279          common symbol as seen by the object file when it was compiled
 280          (this may be zero if the symbol was undefined) and OFFSET is
 281          the offset into the common symbol (normally zero, but may be
 282          non-zero when referring to a field in a common structure).
 283          ORIG is the negative of reloc_entry->addend, which is set by
 284          the CALC_ADDEND macro below.  We want to replace the value in
 285          the object file with NEW + OFFSET, where NEW is the value of
 286          the common symbol which we are going to put in the final
 287          object file.  NEW is symbol->value.  */
 288       diff = symbol->value + reloc_entry->addend;
 289     }
 290   else
 291     {
 292       /* For some reason bfd_perform_relocation always effectively
 293          ignores the addend for a COFF target when producing
 294          relocatable output.  This seems to be always wrong for 386
 295          COFF, so we handle the addend here instead.  */
 296       diff = reloc_entry->addend;
 297     }
 298
 299 #define DOIT(x) \
 300   x = ((x & ~howto->dst_mask) | (((x & howto->src_mask) + diff) & howto->dst_mask))
 301
 302   if (diff != 0)
 303     {
 304       reloc_howto_type *howto = reloc_entry->howto;
 305       unsigned char *addr = (unsigned char *) data + reloc_entry->address;
 306
 307       switch (howto->size)
 308         {
 309         case 0:
 310           {
 311             char x = bfd_get_8 (abfd, addr);
 312             DOIT (x);
 313             bfd_put_8 (abfd, x, addr);
 314           }
 315           break;
 316
 317         case 1:
 318           {
 319             short x = bfd_get_16 (abfd, addr);
 320             DOIT (x);
 321             bfd_put_16 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 322           }
 323           break;
 324
 325         case 2:
 326           {
 327             long x = bfd_get_32 (abfd, addr);
 328             DOIT (x);
 329             bfd_put_32 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 330           }
 331           break;
 332
 333         default:
 334           abort ();
 335         }
 336     }
 337
 338   /* Now let bfd_perform_relocation finish everything up.  */
 339   return bfd_reloc_continue;
 340 }
 341
 342 /* Compute the addend of a reloc.  If the reloc is to a common symbol,
 343    the object file contains the value of the common symbol.  By the
 344    time this is called, the linker may be using a different symbol
 345    from a different object file with a different value.  Therefore, we
 346    hack wildly to locate the original symbol from this file so that we
 347    can make the correct adjustment.  This macro sets coffsym to the
 348    symbol from the original file, and uses it to set the addend value
 349    correctly.  If this is not a common symbol, the usual addend
 350    calculation is done, except that an additional tweak is needed for
 351    PC relative relocs.
 352    FIXME: This macro refers to symbols and asect; these are from the
 353    calling function, not the macro arguments.  */
 354
 355 #define CALC_ADDEND(abfd, ptr, reloc, cache_ptr)                \
 356   {                                                             \
 357     coff_symbol_type *coffsym = (coff_symbol_type *) NULL;      \
 358     if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) != abfd)                   \
 359       coffsym = (obj_symbols (abfd)                             \
 360                  + (cache_ptr->sym_ptr_ptr - symbols));         \
 361     else if (ptr)                                               \
 362       coffsym = coff_symbol_from (abfd, ptr);                   \
 363     if (coffsym != (coff_symbol_type *) NULL                    \
 364         && coffsym->native->u.syment.n_scnum == 0)              \
 365       cache_ptr->addend = - coffsym->native->u.syment.n_value;  \
 366     else if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) == abfd               \
 367              && ptr->section != (asection *) NULL)              \
 368       cache_ptr->addend = - (ptr->section->vma + ptr->value);   \
 369     else                                                        \
 370       cache_ptr->addend = 0;                                    \
 371     if (ptr && (reloc.r_type == R_PCRBYTE                       \
 372                 || reloc.r_type == R_PCRWORD                    \
 373                 || reloc.r_type == R_PCRLONG))                  \
 374       cache_ptr->addend += asect->vma;                          \
 375   }
 376
 377 #ifndef coff_rtype_to_howto
 378
 379 /* coff-m68k.c uses the special COFF backend linker.  We need to
 380    adjust common symbols.  */
 381
 382 static reloc_howto_type *
 383 m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 384                                        asection *sec,
 385                                        struct internal_reloc *rel,
 386                                        struct coff_link_hash_entry *h,
 387                                        struct internal_syment *sym,
 388                                        bfd_vma *addendp)
 389 {
 390   arelent relent;
 391   reloc_howto_type *howto;
 392
 393   relent.howto = NULL;
 394   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 395
 396   howto = relent.howto;
 397
 398   if (howto->pc_relative)
 399     *addendp += sec->vma;
 400
 401   if (sym != NULL && sym->n_scnum == 0 && sym->n_value != 0)
 402     {
 403       /* This is a common symbol.  The section contents include the
 404          size (sym->n_value) as an addend.  The relocate_section
 405          function will be adding in the final value of the symbol.  We
 406          need to subtract out the current size in order to get the
 407          correct result.  */
 408       BFD_ASSERT (h != NULL);
 409       *addendp -= sym->n_value;
 410     }
 411
 412   /* If the output symbol is common (in which case this must be a
 413      relocatable link), we need to add in the final size of the
 414      common symbol.  */
 415   if (h != NULL && h->root.type == bfd_link_hash_common)
 416     *addendp += h->root.u.c.size;
 417
 418   return howto;
 419 }
 420
 421 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto
 422
 423 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 424
 425 #endif /* COFF_COMMON_ADDEND */
 426
 427 #if !defined ONLY_DECLARE_RELOCS && ! defined STATIC_RELOCS
 428 /* Given a .data section and a .emreloc in-memory section, store
 429    relocation information into the .emreloc section which can be
 430    used at runtime to relocate the section.  This is called by the
 431    linker when the --embedded-relocs switch is used.  This is called
 432    after the add_symbols entry point has been called for all the
 433    objects, and before the final_link entry point is called.  */
 434
 435 bfd_boolean
 436 bfd_m68k_coff_create_embedded_relocs (bfd *abfd,
 437                                       struct bfd_link_info *info,
 438                                       asection *datasec,
 439                                       asection *relsec,
 440                                       char **errmsg)
 441 {
 442   char *extsyms;
 443   bfd_size_type symesz;
 444   struct internal_reloc *irel, *irelend;
 445   bfd_byte *p;
 446   bfd_size_type amt;
 447
 448   BFD_ASSERT (! info->relocatable);
 449
 450   *errmsg = NULL;
 451
 452   if (datasec->reloc_count == 0)
 453     return TRUE;
 454
 455   extsyms = obj_coff_external_syms (abfd);
 456   symesz = bfd_coff_symesz (abfd);
 457
 458   irel = _bfd_coff_read_internal_relocs (abfd, datasec, TRUE, NULL, FALSE,
 459                                          NULL);
 460   irelend = irel + datasec->reloc_count;
 461
 462   amt = (bfd_size_type) datasec->reloc_count * 12;
 463   relsec->contents = (bfd_byte *) bfd_alloc (abfd, amt);
 464   if (relsec->contents == NULL)
 465     return FALSE;
 466
 467   p = relsec->contents;
 468
 469   for (; irel < irelend; irel++, p += 12)
 470     {
 471       asection *targetsec;
 472
 473       /* We are going to write a four byte longword into the runtime
 474        reloc section.  The longword will be the address in the data
 475        section which must be relocated.  It is followed by the name
 476        of the target section NUL-padded or truncated to 8
 477        characters.  */
 478
 479       /* We can only relocate absolute longword relocs at run time.  */
 480       if (irel->r_type != R_RELLONG)
 481         {
 482           *errmsg = _("unsupported reloc type");
 483           bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
 484           return FALSE;
 485         }
 486
 487       if (irel->r_symndx == -1)
 488         targetsec = bfd_abs_section_ptr;
 489       else
 490         {
 491           struct coff_link_hash_entry *h;
 492
 493           h = obj_coff_sym_hashes (abfd)[irel->r_symndx];
 494           if (h == NULL)
 495             {
 496               struct internal_syment isym;
 497
 498               bfd_coff_swap_sym_in (abfd, extsyms + symesz * irel->r_symndx,
 499                                     &isym);
 500               targetsec = coff_section_from_bfd_index (abfd, isym.n_scnum);
 501             }
 502           else if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
 503                    || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
 504             targetsec = h->root.u.def.section;
 505           else
 506             targetsec = NULL;
 507         }
 508
 509       bfd_put_32 (abfd,
 510                   (irel->r_vaddr - datasec->vma + datasec->output_offset), p);
 511       memset (p + 4, 0, 8);
 512       if (targetsec != NULL)
 513         strncpy ((char *) p + 4, targetsec->output_section->name, 8);
 514     }
 515
 516   return TRUE;
 517 }
 518 #endif /* neither ONLY_DECLARE_RELOCS not STATIC_RELOCS  */
 519 \f
 520 #define coff_bfd_is_local_label_name m68k_coff_is_local_label_name
 521
 522 #define coff_relocate_section _bfd_coff_generic_relocate_section
 523
 524 #ifndef bfd_pe_print_pdata
 525 #define bfd_pe_print_pdata      NULL
 526 #endif
 527
 528 #include "coffcode.h"
 529
 530 #ifndef TARGET_SYM
 531 #define TARGET_SYM m68k_coff_vec
 532 #endif
 533
 534 #ifndef TARGET_NAME
 535 #define TARGET_NAME "coff-m68k"
 536 #endif
 537
 538 #ifdef NAMES_HAVE_UNDERSCORE
 539 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, '_', NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 540 #else
 541 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, 0, NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 542 #endif