bfd/elflink.c

   1 /* ELF linking support for BFD.
   2    Copyright 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001
   3    Free Software Foundation, Inc.
   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 #include "bfd.h"
  22 #include "sysdep.h"
  23 #include "bfdlink.h"
  24 #include "libbfd.h"
  25 #define ARCH_SIZE 0
  26 #include "elf-bfd.h"
  27
  28 boolean
  29 _bfd_elf_create_got_section (abfd, info)
  30      bfd *abfd;
  31      struct bfd_link_info *info;
  32 {
  33   flagword flags;
  34   register asection *s;
  35   struct elf_link_hash_entry *h;
  36   struct elf_backend_data *bed = get_elf_backend_data (abfd);
  37   int ptralign;
  38
  39   /* This function may be called more than once.  */
  40   if (bfd_get_section_by_name (abfd, ".got") != NULL)
  41     return true;
  42
  43   switch (bed->s->arch_size)
  44     {
  45     case 32:
  46       ptralign = 2;
  47       break;
  48
  49     case 64:
  50       ptralign = 3;
  51       break;
  52
  53     default:
  54       bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
  55       return false;
  56     }
  57
  58   flags = (SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_IN_MEMORY
  59            | SEC_LINKER_CREATED);
  60
  61   s = bfd_make_section (abfd, ".got");
  62   if (s == NULL
  63       || !bfd_set_section_flags (abfd, s, flags)
  64       || !bfd_set_section_alignment (abfd, s, ptralign))
  65     return false;
  66
  67   if (bed->want_got_plt)
  68     {
  69       s = bfd_make_section (abfd, ".got.plt");
  70       if (s == NULL
  71           || !bfd_set_section_flags (abfd, s, flags)
  72           || !bfd_set_section_alignment (abfd, s, ptralign))
  73         return false;
  74     }
  75
  76   /* Define the symbol _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ at the start of the .got
  77      (or .got.plt) section.  We don't do this in the linker script
  78      because we don't want to define the symbol if we are not creating
  79      a global offset table.  */
  80   h = NULL;
  81   if (!(_bfd_generic_link_add_one_symbol
  82         (info, abfd, "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_", BSF_GLOBAL, s,
  83          bed->got_symbol_offset, (const char *) NULL, false,
  84          bed->collect, (struct bfd_link_hash_entry **) &h)))
  85     return false;
  86   h->elf_link_hash_flags |= ELF_LINK_HASH_DEF_REGULAR;
  87   h->type = STT_OBJECT;
  88
  89   if (info->shared
  90       && ! _bfd_elf_link_record_dynamic_symbol (info, h))
  91     return false;
  92
  93   elf_hash_table (info)->hgot = h;
  94
  95   /* The first bit of the global offset table is the header.  */
  96   s->_raw_size += bed->got_header_size + bed->got_symbol_offset;
  97
  98   return true;
  99 }
 100 \f
 101 /* Create dynamic sections when linking against a dynamic object.  */
 102
 103 boolean
 104 _bfd_elf_create_dynamic_sections (abfd, info)
 105      bfd *abfd;
 106      struct bfd_link_info *info;
 107 {
 108   flagword flags, pltflags;
 109   register asection *s;
 110   struct elf_backend_data *bed = get_elf_backend_data (abfd);
 111   int ptralign;
 112
 113   switch (bed->s->arch_size)
 114     {
 115     case 32:
 116       ptralign = 2;
 117       break;
 118
 119     case 64:
 120       ptralign = 3;
 121       break;
 122
 123     default:
 124       bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
 125       return false;
 126     }
 127
 128   /* We need to create .plt, .rel[a].plt, .got, .got.plt, .dynbss, and
 129      .rel[a].bss sections.  */
 130
 131   flags = (SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_IN_MEMORY
 132            | SEC_LINKER_CREATED);
 133
 134   pltflags = flags;
 135   pltflags |= SEC_CODE;
 136   if (bed->plt_not_loaded)
 137     pltflags &= ~ (SEC_LOAD | SEC_HAS_CONTENTS);
 138   if (bed->plt_readonly)
 139     pltflags |= SEC_READONLY;
 140
 141   s = bfd_make_section (abfd, ".plt");
 142   if (s == NULL
 143       || ! bfd_set_section_flags (abfd, s, pltflags)
 144       || ! bfd_set_section_alignment (abfd, s, bed->plt_alignment))
 145     return false;
 146
 147   if (bed->want_plt_sym)
 148     {
 149       /* Define the symbol _PROCEDURE_LINKAGE_TABLE_ at the start of the
 150          .plt section.  */
 151       struct elf_link_hash_entry *h = NULL;
 152       if (! (_bfd_generic_link_add_one_symbol
 153              (info, abfd, "_PROCEDURE_LINKAGE_TABLE_", BSF_GLOBAL, s,
 154               (bfd_vma) 0, (const char *) NULL, false,
 155               get_elf_backend_data (abfd)->collect,
 156               (struct bfd_link_hash_entry **) &h)))
 157         return false;
 158       h->elf_link_hash_flags |= ELF_LINK_HASH_DEF_REGULAR;
 159       h->type = STT_OBJECT;
 160
 161       if (info->shared
 162           && ! _bfd_elf_link_record_dynamic_symbol (info, h))
 163         return false;
 164     }
 165
 166   s = bfd_make_section (abfd,
 167                         bed->default_use_rela_p ? ".rela.plt" : ".rel.plt");
 168   if (s == NULL
 169       || ! bfd_set_section_flags (abfd, s, flags | SEC_READONLY)
 170       || ! bfd_set_section_alignment (abfd, s, ptralign))
 171     return false;
 172
 173   if (! _bfd_elf_create_got_section (abfd, info))
 174     return false;
 175
 176   if (bed->want_dynbss)
 177     {
 178       /* The .dynbss section is a place to put symbols which are defined
 179          by dynamic objects, are referenced by regular objects, and are
 180          not functions.  We must allocate space for them in the process
 181          image and use a R_*_COPY reloc to tell the dynamic linker to
 182          initialize them at run time.  The linker script puts the .dynbss
 183          section into the .bss section of the final image.  */
 184       s = bfd_make_section (abfd, ".dynbss");
 185       if (s == NULL
 186           || ! bfd_set_section_flags (abfd, s, SEC_ALLOC))
 187         return false;
 188
 189       /* The .rel[a].bss section holds copy relocs.  This section is not
 190      normally needed.  We need to create it here, though, so that the
 191      linker will map it to an output section.  We can't just create it
 192      only if we need it, because we will not know whether we need it
 193      until we have seen all the input files, and the first time the
 194      main linker code calls BFD after examining all the input files
 195      (size_dynamic_sections) the input sections have already been
 196      mapped to the output sections.  If the section turns out not to
 197      be needed, we can discard it later.  We will never need this
 198      section when generating a shared object, since they do not use
 199      copy relocs.  */
 200       if (! info->shared)
 201         {
 202           s = bfd_make_section (abfd,
 203                                 (bed->default_use_rela_p
 204                                  ? ".rela.bss" : ".rel.bss"));
 205           if (s == NULL
 206               || ! bfd_set_section_flags (abfd, s, flags | SEC_READONLY)
 207               || ! bfd_set_section_alignment (abfd, s, ptralign))
 208             return false;
 209         }
 210     }
 211
 212   return true;
 213 }
 214 \f
 215 /* Record a new dynamic symbol.  We record the dynamic symbols as we
 216    read the input files, since we need to have a list of all of them
 217    before we can determine the final sizes of the output sections.
 218    Note that we may actually call this function even though we are not
 219    going to output any dynamic symbols; in some cases we know that a
 220    symbol should be in the dynamic symbol table, but only if there is
 221    one.  */
 222
 223 boolean
 224 _bfd_elf_link_record_dynamic_symbol (info, h)
 225      struct bfd_link_info *info;
 226      struct elf_link_hash_entry *h;
 227 {
 228   if (h->dynindx == -1)
 229     {
 230       struct bfd_strtab_hash *dynstr;
 231       char *p, *alc;
 232       const char *name;
 233       boolean copy;
 234       bfd_size_type indx;
 235
 236       /* XXX: The ABI draft says the linker must turn hidden and
 237          internal symbols into STB_LOCAL symbols when producing the
 238          DSO. However, if ld.so honors st_other in the dynamic table,
 239          this would not be necessary.  */
 240       switch (ELF_ST_VISIBILITY (h->other))
 241         {
 242         case STV_INTERNAL:
 243         case STV_HIDDEN:
 244           if (h->root.type != bfd_link_hash_undefined
 245               && h->root.type != bfd_link_hash_undefweak)
 246             {
 247               h->elf_link_hash_flags |= ELF_LINK_FORCED_LOCAL;
 248               return true;
 249             }
 250
 251         default:
 252           break;
 253         }
 254
 255       h->dynindx = elf_hash_table (info)->dynsymcount;
 256       ++elf_hash_table (info)->dynsymcount;
 257
 258       dynstr = elf_hash_table (info)->dynstr;
 259       if (dynstr == NULL)
 260         {
 261           /* Create a strtab to hold the dynamic symbol names.  */
 262           elf_hash_table (info)->dynstr = dynstr = _bfd_elf_stringtab_init ();
 263           if (dynstr == NULL)
 264             return false;
 265         }
 266
 267       /* We don't put any version information in the dynamic string
 268          table.  */
 269       name = h->root.root.string;
 270       p = strchr (name, ELF_VER_CHR);
 271       if (p == NULL)
 272         {
 273           alc = NULL;
 274           copy = false;
 275         }
 276       else
 277         {
 278           alc = bfd_malloc (p - name + 1);
 279           if (alc == NULL)
 280             return false;
 281           strncpy (alc, name, p - name);
 282           alc[p - name] = '\0';
 283           name = alc;
 284           copy = true;
 285         }
 286
 287       indx = _bfd_stringtab_add (dynstr, name, true, copy);
 288
 289       if (alc != NULL)
 290         free (alc);
 291
 292       if (indx == (bfd_size_type) -1)
 293         return false;
 294       h->dynstr_index = indx;
 295     }
 296
 297   return true;
 298 }
 299
 300 /* Return the dynindex of a local dynamic symbol.  */
 301
 302 long
 303 _bfd_elf_link_lookup_local_dynindx (info, input_bfd, input_indx)
 304      struct bfd_link_info *info;
 305      bfd *input_bfd;
 306      long input_indx;
 307 {
 308   struct elf_link_local_dynamic_entry *e;
 309
 310   for (e = elf_hash_table (info)->dynlocal; e ; e = e->next)
 311     if (e->input_bfd == input_bfd && e->input_indx == input_indx)
 312       return e->dynindx;
 313   return -1;
 314 }
 315
 316 /* This function is used to renumber the dynamic symbols, if some of
 317    them are removed because they are marked as local.  This is called
 318    via elf_link_hash_traverse.  */
 319
 320 static boolean elf_link_renumber_hash_table_dynsyms
 321   PARAMS ((struct elf_link_hash_entry *, PTR));
 322
 323 static boolean
 324 elf_link_renumber_hash_table_dynsyms (h, data)
 325      struct elf_link_hash_entry *h;
 326      PTR data;
 327 {
 328   size_t *count = (size_t *) data;
 329
 330   if (h->dynindx != -1)
 331     h->dynindx = ++(*count);
 332
 333   return true;
 334 }
 335
 336 /* Assign dynsym indices.  In a shared library we generate a section
 337    symbol for each output section, which come first.  Next come all of
 338    the back-end allocated local dynamic syms, followed by the rest of
 339    the global symbols.  */
 340
 341 unsigned long
 342 _bfd_elf_link_renumber_dynsyms (output_bfd, info)
 343      bfd *output_bfd;
 344      struct bfd_link_info *info;
 345 {
 346   unsigned long dynsymcount = 0;
 347
 348   if (info->shared)
 349     {
 350       asection *p;
 351       for (p = output_bfd->sections; p ; p = p->next)
 352         elf_section_data (p)->dynindx = ++dynsymcount;
 353     }
 354
 355   if (elf_hash_table (info)->dynlocal)
 356     {
 357       struct elf_link_local_dynamic_entry *p;
 358       for (p = elf_hash_table (info)->dynlocal; p ; p = p->next)
 359         p->dynindx = ++dynsymcount;
 360     }
 361
 362   elf_link_hash_traverse (elf_hash_table (info),
 363                           elf_link_renumber_hash_table_dynsyms,
 364                           &dynsymcount);
 365
 366   /* There is an unused NULL entry at the head of the table which
 367      we must account for in our count.  Unless there weren't any
 368      symbols, which means we'll have no table at all.  */
 369   if (dynsymcount != 0)
 370     ++dynsymcount;
 371
 372   return elf_hash_table (info)->dynsymcount = dynsymcount;
 373 }
 374 \f
 375 /* Create a special linker section, or return a pointer to a linker
 376    section already created */
 377
 378 elf_linker_section_t *
 379 _bfd_elf_create_linker_section (abfd, info, which, defaults)
 380      bfd *abfd;
 381      struct bfd_link_info *info;
 382      enum elf_linker_section_enum which;
 383      elf_linker_section_t *defaults;
 384 {
 385   bfd *dynobj = elf_hash_table (info)->dynobj;
 386   elf_linker_section_t *lsect;
 387
 388   /* Record the first bfd section that needs the special section */
 389   if (!dynobj)
 390     dynobj = elf_hash_table (info)->dynobj = abfd;
 391
 392   /* If this is the first time, create the section */
 393   lsect = elf_linker_section (dynobj, which);
 394   if (!lsect)
 395     {
 396       asection *s;
 397
 398       lsect = (elf_linker_section_t *)
 399         bfd_alloc (dynobj, sizeof (elf_linker_section_t));
 400
 401       *lsect = *defaults;
 402       elf_linker_section (dynobj, which) = lsect;
 403       lsect->which = which;
 404       lsect->hole_written_p = false;
 405
 406       /* See if the sections already exist */
 407       lsect->section = s = bfd_get_section_by_name (dynobj, lsect->name);
 408       if (!s || (s->flags & defaults->flags) != defaults->flags)
 409         {
 410           lsect->section = s = bfd_make_section_anyway (dynobj, lsect->name);
 411
 412           if (s == NULL)
 413             return (elf_linker_section_t *)0;
 414
 415           bfd_set_section_flags (dynobj, s, defaults->flags);
 416           bfd_set_section_alignment (dynobj, s, lsect->alignment);
 417         }
 418       else if (bfd_get_section_alignment (dynobj, s) < lsect->alignment)
 419         bfd_set_section_alignment (dynobj, s, lsect->alignment);
 420
 421       s->_raw_size = align_power (s->_raw_size, lsect->alignment);
 422
 423       /* Is there a hole we have to provide?  If so check whether the segment is
 424          too big already */
 425       if (lsect->hole_size)
 426         {
 427           lsect->hole_offset = s->_raw_size;
 428           s->_raw_size += lsect->hole_size;
 429           if (lsect->hole_offset > lsect->max_hole_offset)
 430             {
 431               (*_bfd_error_handler) (_("%s: Section %s is already to large to put hole of %ld bytes in"),
 432                                      bfd_get_filename (abfd),
 433                                      lsect->name,
 434                                      (long)lsect->hole_size);
 435
 436               bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
 437               return (elf_linker_section_t *)0;
 438             }
 439         }
 440
 441 #ifdef DEBUG
 442       fprintf (stderr, "Creating section %s, current size = %ld\n",
 443                lsect->name, (long)s->_raw_size);
 444 #endif
 445
 446       if (lsect->sym_name)
 447         {
 448           struct elf_link_hash_entry *h = NULL;
 449 #ifdef DEBUG
 450           fprintf (stderr, "Adding %s to section %s\n",
 451                    lsect->sym_name,
 452                    lsect->name);
 453 #endif
 454           h = (struct elf_link_hash_entry *)
 455             bfd_link_hash_lookup (info->hash, lsect->sym_name, false, false, false);
 456
 457           if ((h == NULL || h->root.type == bfd_link_hash_undefined)
 458               && !(_bfd_generic_link_add_one_symbol (info,
 459                                                      abfd,
 460                                                      lsect->sym_name,
 461                                                      BSF_GLOBAL,
 462                                                      s,
 463                                                      ((lsect->hole_size)
 464                                                       ? s->_raw_size - lsect->hole_size + lsect->sym_offset
 465                                                       : lsect->sym_offset),
 466                                                      (const char *) NULL,
 467                                                      false,
 468                                                      get_elf_backend_data (abfd)->collect,
 469                                                      (struct bfd_link_hash_entry **) &h)))
 470             return (elf_linker_section_t *)0;
 471
 472           if ((defaults->which != LINKER_SECTION_SDATA)
 473               && (defaults->which != LINKER_SECTION_SDATA2))
 474             h->elf_link_hash_flags |= ELF_LINK_HASH_DEF_DYNAMIC;
 475
 476           h->type = STT_OBJECT;
 477           lsect->sym_hash = h;
 478
 479           if (info->shared
 480               && ! _bfd_elf_link_record_dynamic_symbol (info, h))
 481             return (elf_linker_section_t *)0;
 482         }
 483     }
 484
 485 #if 0
 486   /* This does not make sense.  The sections which may exist in the
 487      object file have nothing to do with the sections we want to
 488      create.  */
 489
 490   /* Find the related sections if they have been created */
 491   if (lsect->bss_name && !lsect->bss_section)
 492     lsect->bss_section = bfd_get_section_by_name (dynobj, lsect->bss_name);
 493
 494   if (lsect->rel_name && !lsect->rel_section)
 495     lsect->rel_section = bfd_get_section_by_name (dynobj, lsect->rel_name);
 496 #endif
 497
 498   return lsect;
 499 }
 500 \f
 501 /* Find a linker generated pointer with a given addend and type.  */
 502
 503 elf_linker_section_pointers_t *
 504 _bfd_elf_find_pointer_linker_section (linker_pointers, addend, which)
 505      elf_linker_section_pointers_t *linker_pointers;
 506      bfd_signed_vma addend;
 507      elf_linker_section_enum_t which;
 508 {
 509   for ( ; linker_pointers != NULL; linker_pointers = linker_pointers->next)
 510     {
 511       if (which == linker_pointers->which && addend == linker_pointers->addend)
 512         return linker_pointers;
 513     }
 514
 515   return (elf_linker_section_pointers_t *)0;
 516 }
 517 \f
 518 /* Make the .rela section corresponding to the generated linker section.  */
 519
 520 boolean
 521 _bfd_elf_make_linker_section_rela (dynobj, lsect, alignment)
 522      bfd *dynobj;
 523      elf_linker_section_t *lsect;
 524      int alignment;
 525 {
 526   if (lsect->rel_section)
 527     return true;
 528
 529   lsect->rel_section = bfd_get_section_by_name (dynobj, lsect->rel_name);
 530   if (lsect->rel_section == NULL)
 531     {
 532       lsect->rel_section = bfd_make_section (dynobj, lsect->rel_name);
 533       if (lsect->rel_section == NULL
 534           || ! bfd_set_section_flags (dynobj,
 535                                       lsect->rel_section,
 536                                       (SEC_ALLOC
 537                                        | SEC_LOAD
 538                                        | SEC_HAS_CONTENTS
 539                                        | SEC_IN_MEMORY
 540                                        | SEC_LINKER_CREATED
 541                                        | SEC_READONLY))
 542           || ! bfd_set_section_alignment (dynobj, lsect->rel_section, alignment))
 543         return false;
 544     }
 545
 546   return true;
 547 }