bfd/coff-m68k.c

   1 /* BFD back-end for Motorola 68000 COFF binaries.
   2    Copyright 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2005, 2007
   4    Free Software Foundation, Inc.
   5    Written by Cygnus Support.
   6
   7 This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
   8
   9 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12 (at your option) any later version.
  13
  14 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17 GNU General Public License for more details.
  18
  19 You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 along with this program; if not, write to the Free Software
  21 Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  22
  23 #include "bfd.h"
  24 #include "sysdep.h"
  25 #include "libbfd.h"
  26 #include "coff/m68k.h"
  27 #include "coff/internal.h"
  28 #include "libcoff.h"
  29
  30 /* This source file is compiled multiple times for various m68k COFF
  31    variants.  The following macros control its behaviour:
  32
  33    TARGET_SYM
  34      The C name of the BFD target vector.  The default is m68kcoff_vec.
  35    TARGET_NAME
  36      The user visible target name.  The default is "coff-m68k".
  37    NAMES_HAVE_UNDERSCORE
  38      Whether symbol names have an underscore.
  39    ONLY_DECLARE_RELOCS
  40      Only declare the relocation howto array.  Don't actually compile
  41      it.  The actual array will be picked up in another version of the
  42      file.
  43    STATIC_RELOCS
  44      Make the relocation howto array, and associated functions, static.
  45    COFF_COMMON_ADDEND
  46      If this is defined, then, for a relocation against a common
  47      symbol, the object file holds the value (the size) of the common
  48      symbol.  If this is not defined, then, for a relocation against a
  49      common symbol, the object file holds zero.  */
  50
  51 #define COFF_DEFAULT_SECTION_ALIGNMENT_POWER (2)
  52
  53 #ifndef COFF_PAGE_SIZE
  54 /* The page size is a guess based on ELF.  */
  55 #define COFF_PAGE_SIZE 0x2000
  56 #endif
  57
  58 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
  59 #define RELOC_SPECIAL_FN 0
  60 #else
  61 static bfd_reloc_status_type m68kcoff_common_addend_special_fn
  62   PARAMS ((bfd *, arelent *, asymbol *, PTR, asection *, bfd *, char **));
  63 static reloc_howto_type *m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto
  64   PARAMS ((bfd *, asection *, struct internal_reloc *,
  65            struct coff_link_hash_entry *, struct internal_syment *,
  66            bfd_vma *));
  67 #define RELOC_SPECIAL_FN m68kcoff_common_addend_special_fn
  68 #endif
  69
  70 static bfd_boolean m68k_coff_is_local_label_name
  71   PARAMS ((bfd *, const char *));
  72
  73 /* On the delta, a symbol starting with L% is local.  We won't see
  74    such a symbol on other platforms, so it should be safe to always
  75    consider it local here.  */
  76
  77 static bfd_boolean
  78 m68k_coff_is_local_label_name (abfd, name)
  79      bfd *abfd;
  80      const char *name;
  81 {
  82   if (name[0] == 'L' && name[1] == '%')
  83     return TRUE;
  84
  85   return _bfd_coff_is_local_label_name (abfd, name);
  86 }
  87
  88 #ifndef STATIC_RELOCS
  89 /* Clean up namespace.  */
  90 #define m68kcoff_howto_table    _bfd_m68kcoff_howto_table
  91 #define m68k_rtype2howto        _bfd_m68kcoff_rtype2howto
  92 #define m68k_howto2rtype        _bfd_m68kcoff_howto2rtype
  93 #define m68k_reloc_type_lookup  _bfd_m68kcoff_reloc_type_lookup
  94 #define m68k_reloc_name_lookup _bfd_m68kcoff_reloc_name_lookup
  95 #endif
  96
  97 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
  98 extern reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[];
  99 #else
 100 #ifdef STATIC_RELOCS
 101 static
 102 #endif
 103 reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[] =
 104   {
 105     HOWTO (R_RELBYTE,          0,  0,   8,  FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "8",        TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
 106     HOWTO (R_RELWORD,          0,  1,   16, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "16",       TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 107     HOWTO (R_RELLONG,          0,  2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "32",       TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 108     HOWTO (R_PCRBYTE,          0,  0,   8,  TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP8",    TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
 109     HOWTO (R_PCRWORD,          0,  1,   16, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP16",   TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 110     HOWTO (R_PCRLONG,          0,  2,   32, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP32",   TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 111     HOWTO (R_RELLONG_NEG,      0, -2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "-32",      TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 112   };
 113 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 114
 115 #ifndef BADMAG
 116 #define BADMAG(x) M68KBADMAG(x)
 117 #endif
 118 #define M68 1           /* Customize coffcode.h */
 119
 120 /* Turn a howto into a reloc number */
 121
 122 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
 123 extern void m68k_rtype2howto PARAMS ((arelent *internal, int relocentry));
 124 extern int m68k_howto2rtype PARAMS ((reloc_howto_type *));
 125 extern reloc_howto_type *m68k_reloc_type_lookup
 126   PARAMS ((bfd *, bfd_reloc_code_real_type));
 127 extern reloc_howto_type *m68k_reloc_name_lookup
 128   PARAMS ((bfd *, const char *));
 129 #else
 130
 131 #ifdef STATIC_RELOCS
 132 #define STAT_REL static
 133 #else
 134 #define STAT_REL
 135 #endif
 136
 137 STAT_REL reloc_howto_type * m68k_reloc_type_lookup PARAMS ((bfd *, bfd_reloc_code_real_type));
 138 STAT_REL reloc_howto_type * m68k_reloc_name_lookup PARAMS ((bfd *, const char *));
 139 STAT_REL int m68k_howto2rtype PARAMS ((reloc_howto_type *));
 140 STAT_REL void m68k_rtype2howto PARAMS ((arelent *, int));
 141
 142
 143 STAT_REL void
 144 m68k_rtype2howto(internal, relocentry)
 145      arelent *internal;
 146      int relocentry;
 147 {
 148   switch (relocentry)
 149     {
 150     case R_RELBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 0; break;
 151     case R_RELWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 1; break;
 152     case R_RELLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 2; break;
 153     case R_PCRBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 3; break;
 154     case R_PCRWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 4; break;
 155     case R_PCRLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 5; break;
 156     case R_RELLONG_NEG: internal->howto = m68kcoff_howto_table + 6; break;
 157     }
 158 }
 159
 160 STAT_REL int
 161 m68k_howto2rtype (internal)
 162      reloc_howto_type *internal;
 163 {
 164   if (internal->pc_relative)
 165     {
 166       switch (internal->bitsize)
 167         {
 168         case 32: return R_PCRLONG;
 169         case 16: return R_PCRWORD;
 170         case 8: return R_PCRBYTE;
 171         }
 172     }
 173   else
 174     {
 175       switch (internal->bitsize)
 176         {
 177         case 32: return R_RELLONG;
 178         case 16: return R_RELWORD;
 179         case 8: return R_RELBYTE;
 180         }
 181     }
 182   return R_RELLONG;
 183 }
 184
 185 STAT_REL reloc_howto_type *
 186 m68k_reloc_type_lookup (abfd, code)
 187      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 188      bfd_reloc_code_real_type code;
 189 {
 190   switch (code)
 191     {
 192     default:                    return NULL;
 193     case BFD_RELOC_8:           return m68kcoff_howto_table + 0;
 194     case BFD_RELOC_16:          return m68kcoff_howto_table + 1;
 195     case BFD_RELOC_CTOR:
 196     case BFD_RELOC_32:          return m68kcoff_howto_table + 2;
 197     case BFD_RELOC_8_PCREL:     return m68kcoff_howto_table + 3;
 198     case BFD_RELOC_16_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 4;
 199     case BFD_RELOC_32_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 5;
 200       /* FIXME: There doesn't seem to be a code for R_RELLONG_NEG.  */
 201     }
 202   /*NOTREACHED*/
 203 }
 204
 205 STAT_REL reloc_howto_type *
 206 m68k_reloc_name_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 207                         const char *r_name)
 208 {
 209   unsigned int i;
 210
 211   for (i = 0;
 212        i < sizeof (m68kcoff_howto_table) / sizeof (m68kcoff_howto_table[0]);
 213        i++)
 214     if (m68kcoff_howto_table[i].name != NULL
 215         && strcasecmp (m68kcoff_howto_table[i].name, r_name) == 0)
 216       return &m68kcoff_howto_table[i];
 217
 218   return NULL;
 219 }
 220
 221 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 222
 223 #define RTYPE2HOWTO(internal, relocentry) \
 224   m68k_rtype2howto(internal, (relocentry)->r_type)
 225
 226 #define SELECT_RELOC(external, internal) \
 227   external.r_type = m68k_howto2rtype (internal)
 228
 229 #define coff_bfd_reloc_type_lookup m68k_reloc_type_lookup
 230 #define coff_bfd_reloc_name_lookup m68k_reloc_name_lookup
 231
 232 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
 233 #ifndef coff_rtype_to_howto
 234
 235 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_rtype_to_howto
 236
 237 static reloc_howto_type *m68kcoff_rtype_to_howto
 238   PARAMS ((bfd *, asection *, struct internal_reloc *,
 239            struct coff_link_hash_entry *, struct internal_syment *,
 240            bfd_vma *));
 241
 242 static reloc_howto_type *
 243 m68kcoff_rtype_to_howto (abfd, sec, rel, h, sym, addendp)
 244      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 245      asection *sec;
 246      struct internal_reloc *rel;
 247      struct coff_link_hash_entry *h ATTRIBUTE_UNUSED;
 248      struct internal_syment *sym ATTRIBUTE_UNUSED;
 249      bfd_vma *addendp;
 250 {
 251   arelent relent;
 252   reloc_howto_type *howto;
 253
 254   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 255
 256   howto = relent.howto;
 257
 258   if (howto->pc_relative)
 259     *addendp += sec->vma;
 260
 261   return howto;
 262 }
 263
 264 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 265 #endif /* ! defined (COFF_COMMON_ADDEND) */
 266 \f
 267 #ifdef COFF_COMMON_ADDEND
 268
 269 /* If COFF_COMMON_ADDEND is defined, then when using m68k COFF the
 270    value stored in the .text section for a reference to a common
 271    symbol is the value itself plus any desired offset.  (taken from
 272    work done by Ian Taylor, Cygnus Support, for I386 COFF).  */
 273
 274 /* If we are producing relocatable output, we need to do some
 275    adjustments to the object file that are not done by the
 276    bfd_perform_relocation function.  This function is called by every
 277    reloc type to make any required adjustments.  */
 278
 279 static bfd_reloc_status_type
 280 m68kcoff_common_addend_special_fn (abfd, reloc_entry, symbol, data,
 281                                    input_section, output_bfd, error_message)
 282      bfd *abfd;
 283      arelent *reloc_entry;
 284      asymbol *symbol;
 285      PTR data;
 286      asection *input_section ATTRIBUTE_UNUSED;
 287      bfd *output_bfd;
 288      char **error_message ATTRIBUTE_UNUSED;
 289 {
 290   symvalue diff;
 291
 292   if (output_bfd == (bfd *) NULL)
 293     return bfd_reloc_continue;
 294
 295   if (bfd_is_com_section (symbol->section))
 296     {
 297       /* We are relocating a common symbol.  The current value in the
 298          object file is ORIG + OFFSET, where ORIG is the value of the
 299          common symbol as seen by the object file when it was compiled
 300          (this may be zero if the symbol was undefined) and OFFSET is
 301          the offset into the common symbol (normally zero, but may be
 302          non-zero when referring to a field in a common structure).
 303          ORIG is the negative of reloc_entry->addend, which is set by
 304          the CALC_ADDEND macro below.  We want to replace the value in
 305          the object file with NEW + OFFSET, where NEW is the value of
 306          the common symbol which we are going to put in the final
 307          object file.  NEW is symbol->value.  */
 308       diff = symbol->value + reloc_entry->addend;
 309     }
 310   else
 311     {
 312       /* For some reason bfd_perform_relocation always effectively
 313          ignores the addend for a COFF target when producing
 314          relocatable output.  This seems to be always wrong for 386
 315          COFF, so we handle the addend here instead.  */
 316       diff = reloc_entry->addend;
 317     }
 318
 319 #define DOIT(x) \
 320   x = ((x & ~howto->dst_mask) | (((x & howto->src_mask) + diff) & howto->dst_mask))
 321
 322   if (diff != 0)
 323     {
 324       reloc_howto_type *howto = reloc_entry->howto;
 325       unsigned char *addr = (unsigned char *) data + reloc_entry->address;
 326
 327       switch (howto->size)
 328         {
 329         case 0:
 330           {
 331             char x = bfd_get_8 (abfd, addr);
 332             DOIT (x);
 333             bfd_put_8 (abfd, x, addr);
 334           }
 335           break;
 336
 337         case 1:
 338           {
 339             short x = bfd_get_16 (abfd, addr);
 340             DOIT (x);
 341             bfd_put_16 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 342           }
 343           break;
 344
 345         case 2:
 346           {
 347             long x = bfd_get_32 (abfd, addr);
 348             DOIT (x);
 349             bfd_put_32 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 350           }
 351           break;
 352
 353         default:
 354           abort ();
 355         }
 356     }
 357
 358   /* Now let bfd_perform_relocation finish everything up.  */
 359   return bfd_reloc_continue;
 360 }
 361
 362 /* Compute the addend of a reloc.  If the reloc is to a common symbol,
 363    the object file contains the value of the common symbol.  By the
 364    time this is called, the linker may be using a different symbol
 365    from a different object file with a different value.  Therefore, we
 366    hack wildly to locate the original symbol from this file so that we
 367    can make the correct adjustment.  This macro sets coffsym to the
 368    symbol from the original file, and uses it to set the addend value
 369    correctly.  If this is not a common symbol, the usual addend
 370    calculation is done, except that an additional tweak is needed for
 371    PC relative relocs.
 372    FIXME: This macro refers to symbols and asect; these are from the
 373    calling function, not the macro arguments.  */
 374
 375 #define CALC_ADDEND(abfd, ptr, reloc, cache_ptr)                \
 376   {                                                             \
 377     coff_symbol_type *coffsym = (coff_symbol_type *) NULL;      \
 378     if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) != abfd)                   \
 379       coffsym = (obj_symbols (abfd)                             \
 380                  + (cache_ptr->sym_ptr_ptr - symbols));         \
 381     else if (ptr)                                               \
 382       coffsym = coff_symbol_from (abfd, ptr);                   \
 383     if (coffsym != (coff_symbol_type *) NULL                    \
 384         && coffsym->native->u.syment.n_scnum == 0)              \
 385       cache_ptr->addend = - coffsym->native->u.syment.n_value;  \
 386     else if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) == abfd               \
 387              && ptr->section != (asection *) NULL)              \
 388       cache_ptr->addend = - (ptr->section->vma + ptr->value);   \
 389     else                                                        \
 390       cache_ptr->addend = 0;                                    \
 391     if (ptr && (reloc.r_type == R_PCRBYTE                       \
 392                 || reloc.r_type == R_PCRWORD                    \
 393                 || reloc.r_type == R_PCRLONG))                  \
 394       cache_ptr->addend += asect->vma;                          \
 395   }
 396
 397 #ifndef coff_rtype_to_howto
 398
 399 /* coff-m68k.c uses the special COFF backend linker.  We need to
 400    adjust common symbols.  */
 401
 402 static reloc_howto_type *
 403 m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto (abfd, sec, rel, h, sym, addendp)
 404      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 405      asection *sec;
 406      struct internal_reloc *rel;
 407      struct coff_link_hash_entry *h;
 408      struct internal_syment *sym;
 409      bfd_vma *addendp;
 410 {
 411   arelent relent;
 412   reloc_howto_type *howto;
 413
 414   relent.howto = NULL;
 415   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 416
 417   howto = relent.howto;
 418
 419   if (howto->pc_relative)
 420     *addendp += sec->vma;
 421
 422   if (sym != NULL && sym->n_scnum == 0 && sym->n_value != 0)
 423     {
 424       /* This is a common symbol.  The section contents include the
 425          size (sym->n_value) as an addend.  The relocate_section
 426          function will be adding in the final value of the symbol.  We
 427          need to subtract out the current size in order to get the
 428          correct result.  */
 429       BFD_ASSERT (h != NULL);
 430       *addendp -= sym->n_value;
 431     }
 432
 433   /* If the output symbol is common (in which case this must be a
 434      relocatable link), we need to add in the final size of the
 435      common symbol.  */
 436   if (h != NULL && h->root.type == bfd_link_hash_common)
 437     *addendp += h->root.u.c.size;
 438
 439   return howto;
 440 }
 441
 442 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto
 443
 444 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 445
 446 #endif /* COFF_COMMON_ADDEND */
 447
 448 #if !defined ONLY_DECLARE_RELOCS && ! defined STATIC_RELOCS
 449 /* Given a .data section and a .emreloc in-memory section, store
 450    relocation information into the .emreloc section which can be
 451    used at runtime to relocate the section.  This is called by the
 452    linker when the --embedded-relocs switch is used.  This is called
 453    after the add_symbols entry point has been called for all the
 454    objects, and before the final_link entry point is called.  */
 455
 456 bfd_boolean
 457 bfd_m68k_coff_create_embedded_relocs (abfd, info, datasec, relsec, errmsg)
 458      bfd *abfd;
 459      struct bfd_link_info *info;
 460      asection *datasec;
 461      asection *relsec;
 462      char **errmsg;
 463 {
 464   char *extsyms;
 465   bfd_size_type symesz;
 466   struct internal_reloc *irel, *irelend;
 467   bfd_byte *p;
 468   bfd_size_type amt;
 469
 470   BFD_ASSERT (! info->relocatable);
 471
 472   *errmsg = NULL;
 473
 474   if (datasec->reloc_count == 0)
 475     return TRUE;
 476
 477   extsyms = obj_coff_external_syms (abfd);
 478   symesz = bfd_coff_symesz (abfd);
 479
 480   irel = _bfd_coff_read_internal_relocs (abfd, datasec, TRUE, NULL, FALSE,
 481                                          NULL);
 482   irelend = irel + datasec->reloc_count;
 483
 484   amt = (bfd_size_type) datasec->reloc_count * 12;
 485   relsec->contents = (bfd_byte *) bfd_alloc (abfd, amt);
 486   if (relsec->contents == NULL)
 487     return FALSE;
 488
 489   p = relsec->contents;
 490
 491   for (; irel < irelend; irel++, p += 12)
 492     {
 493       asection *targetsec;
 494
 495       /* We are going to write a four byte longword into the runtime
 496        reloc section.  The longword will be the address in the data
 497        section which must be relocated.  It is followed by the name
 498        of the target section NUL-padded or truncated to 8
 499        characters.  */
 500
 501       /* We can only relocate absolute longword relocs at run time.  */
 502       if (irel->r_type != R_RELLONG)
 503         {
 504           *errmsg = _("unsupported reloc type");
 505           bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
 506           return FALSE;
 507         }
 508
 509       if (irel->r_symndx == -1)
 510         targetsec = bfd_abs_section_ptr;
 511       else
 512         {
 513           struct coff_link_hash_entry *h;
 514
 515           h = obj_coff_sym_hashes (abfd)[irel->r_symndx];
 516           if (h == NULL)
 517             {
 518               struct internal_syment isym;
 519
 520               bfd_coff_swap_sym_in (abfd, extsyms + symesz * irel->r_symndx,
 521                                     &isym);
 522               targetsec = coff_section_from_bfd_index (abfd, isym.n_scnum);
 523             }
 524           else if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
 525                    || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
 526             targetsec = h->root.u.def.section;
 527           else
 528             targetsec = NULL;
 529         }
 530
 531       bfd_put_32 (abfd,
 532                   (irel->r_vaddr - datasec->vma + datasec->output_offset), p);
 533       memset (p + 4, 0, 8);
 534       if (targetsec != NULL)
 535         strncpy ((char *) p + 4, targetsec->output_section->name, 8);
 536     }
 537
 538   return TRUE;
 539 }
 540 #endif /* neither ONLY_DECLARE_RELOCS not STATIC_RELOCS  */
 541 \f
 542 #define coff_bfd_is_local_label_name m68k_coff_is_local_label_name
 543
 544 #define coff_relocate_section _bfd_coff_generic_relocate_section
 545
 546 #include "coffcode.h"
 547
 548 #ifndef TARGET_SYM
 549 #define TARGET_SYM m68kcoff_vec
 550 #endif
 551
 552 #ifndef TARGET_NAME
 553 #define TARGET_NAME "coff-m68k"
 554 #endif
 555
 556 #ifdef NAMES_HAVE_UNDERSCORE
 557 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, '_', NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 558 #else
 559 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, 0, NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 560 #endif