x86: Add sizeof_reloc to elf_x86_link_hash_table
[external/binutils.git] / bfd / elfxx-x86.h
1 /* x86 specific support for ELF
2    Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
5
6    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
9    (at your option) any later version.
10
11    This program is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with this program; if not, write to the Free Software
18    Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
19    MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #include "sysdep.h"
22 #include "bfd.h"
23 #include "bfdlink.h"
24 #include "libbfd.h"
25 #include "elf-bfd.h"
26 #include "bfd_stdint.h"
27 #include "hashtab.h"
28
29 #define ABI_64_P(abfd) \
30   (get_elf_backend_data (abfd)->s->elfclass == ELFCLASS64)
31
32 /* If ELIMINATE_COPY_RELOCS is non-zero, the linker will try to avoid
33    copying dynamic variables from a shared lib into an app's dynbss
34    section, and instead use a dynamic relocation to point into the
35    shared lib.  */
36 #define ELIMINATE_COPY_RELOCS 1
37
38 #define elf_x86_hash_table(p, id) \
39   (elf_hash_table_id ((struct elf_link_hash_table *) ((p)->hash)) == (id) \
40     ? ((struct elf_x86_link_hash_table *) ((p)->hash)) : NULL)
41
42 /* Is a undefined weak symbol which is resolved to 0.  Reference to an
43    undefined weak symbol is resolved to 0 when building executable if
44    it isn't dynamic and
45    1. Has non-GOT/non-PLT relocations in text section.  Or
46    2. Has no GOT/PLT relocation.
47    Local undefined weak symbol is always resolved to 0.
48  */
49 #define UNDEFINED_WEAK_RESOLVED_TO_ZERO(INFO, ID, GOT_RELOC, EH) \
50   ((EH)->elf.root.type == bfd_link_hash_undefweak                \
51    && ((EH)->elf.forced_local                                    \
52        || (bfd_link_executable (INFO)                            \
53            && (elf_x86_hash_table ((INFO), (ID))->interp == NULL \
54                || !(GOT_RELOC)                                   \
55                || (EH)->has_non_got_reloc                        \
56                || !(INFO)->dynamic_undefined_weak))))
57
58 /* Should copy relocation be generated for a symbol.  Don't generate
59    copy relocation against a protected symbol defined in a shared
60    object with GNU_PROPERTY_NO_COPY_ON_PROTECTED.  */
61 #define SYMBOL_NO_COPYRELOC(INFO, EH) \
62   ((EH)->def_protected \
63    && ((EH)->elf.root.type == bfd_link_hash_defined \
64        || (EH)->elf.root.type == bfd_link_hash_defweak) \
65    && elf_has_no_copy_on_protected ((EH)->elf.root.u.def.section->owner) \
66    && ((EH)->elf.root.u.def.section->owner->flags & DYNAMIC) != 0 \
67    && ((EH)->elf.root.u.def.section->flags & SEC_CODE) == 0)
68
69 /* x86 ELF linker hash entry.  */
70
71 struct elf_x86_link_hash_entry
72 {
73   struct elf_link_hash_entry elf;
74
75   /* Track dynamic relocs copied for this symbol.  */
76   struct elf_dyn_relocs *dyn_relocs;
77
78   unsigned char tls_type;
79
80   /* TRUE if symbol has GOT or PLT relocations.  */
81   unsigned int has_got_reloc : 1;
82
83   /* TRUE if symbol has non-GOT/non-PLT relocations in text sections.  */
84   unsigned int has_non_got_reloc : 1;
85
86   /* Don't call finish_dynamic_symbol on this symbol.  */
87   unsigned int no_finish_dynamic_symbol : 1;
88
89   /* TRUE if symbol is __tls_get_addr.  */
90   unsigned int tls_get_addr : 1;
91
92   /* TRUE if symbol is defined as a protected symbol.  */
93   unsigned int def_protected : 1;
94
95   /* Symbol is referenced by R_386_GOTOFF relocation.  This is only used
96      by i386.  */
97   unsigned int gotoff_ref : 1;
98
99   /* TRUE if a weak symbol with a real definition needs a copy reloc.
100      When there is a weak symbol with a real definition, the processor
101      independent code will have arranged for us to see the real
102      definition first.  We need to copy the needs_copy bit from the
103      real definition and check it when allowing copy reloc in PIE.  This
104      is only used by x86-64.  */
105   unsigned int needs_copy : 1;
106
107   /* Reference count of C/C++ function pointer relocations in read-write
108      section which can be resolved at run-time.  */
109   bfd_signed_vma func_pointer_refcount;
110
111   /* Information about the GOT PLT entry. Filled when there are both
112      GOT and PLT relocations against the same function.  */
113   union gotplt_union plt_got;
114
115   /* Information about the second PLT entry.   */
116   union gotplt_union plt_second;
117
118   /* Offset of the GOTPLT entry reserved for the TLS descriptor,
119      starting at the end of the jump table.  */
120   bfd_vma tlsdesc_got;
121 };
122
123 struct elf_x86_lazy_plt_layout
124 {
125   /* The first entry in an absolute lazy procedure linkage table looks
126      like this.  */
127   const bfd_byte *plt0_entry;
128   unsigned int plt0_entry_size;          /* Size of PLT0 entry.  */
129
130   /* Later entries in an absolute lazy procedure linkage table look
131      like this.  */
132   const bfd_byte *plt_entry;
133   unsigned int plt_entry_size;          /* Size of each PLT entry.  */
134
135   /* Offsets into plt0_entry that are to be replaced with GOT[1] and
136      GOT[2].  */
137   unsigned int plt0_got1_offset;
138   unsigned int plt0_got2_offset;
139
140   /* Offset of the end of the PC-relative instruction containing
141      plt0_got2_offset.  This is for x86-64 only.  */
142   unsigned int plt0_got2_insn_end;
143
144   /* Offsets into plt_entry that are to be replaced with...  */
145   unsigned int plt_got_offset;    /* ... address of this symbol in .got. */
146   unsigned int plt_reloc_offset;  /* ... offset into relocation table. */
147   unsigned int plt_plt_offset;    /* ... offset to start of .plt. */
148
149   /* Length of the PC-relative instruction containing plt_got_offset.
150      This is used for x86-64 only.  */
151   unsigned int plt_got_insn_size;
152
153   /* Offset of the end of the PC-relative jump to plt0_entry.  This is
154      used for x86-64 only.  */
155   unsigned int plt_plt_insn_end;
156
157   /* Offset into plt_entry where the initial value of the GOT entry
158      points.  */
159   unsigned int plt_lazy_offset;
160
161   /* The first entry in a PIC lazy procedure linkage table looks like
162      this.  */
163   const bfd_byte *pic_plt0_entry;
164
165   /* Subsequent entries in a PIC lazy procedure linkage table look
166      like this.  */
167   const bfd_byte *pic_plt_entry;
168
169   /* .eh_frame covering the lazy .plt section.  */
170   const bfd_byte *eh_frame_plt;
171   unsigned int eh_frame_plt_size;
172 };
173
174 struct elf_x86_non_lazy_plt_layout
175 {
176   /* Entries in an absolute non-lazy procedure linkage table look like
177      this.  */
178   const bfd_byte *plt_entry;
179   /* Entries in a PIC non-lazy procedure linkage table look like this.  */
180   const bfd_byte *pic_plt_entry;
181
182   unsigned int plt_entry_size;          /* Size of each PLT entry.  */
183
184   /* Offsets into plt_entry that are to be replaced with...  */
185   unsigned int plt_got_offset;    /* ... address of this symbol in .got. */
186
187   /* Length of the PC-relative instruction containing plt_got_offset.
188      This is used for x86-64 only.  */
189   unsigned int plt_got_insn_size;
190
191   /* .eh_frame covering the non-lazy .plt section.  */
192   const bfd_byte *eh_frame_plt;
193   unsigned int eh_frame_plt_size;
194 };
195
196 struct elf_x86_plt_layout
197 {
198   /* The first entry in a lazy procedure linkage table looks like this.
199      This is only used for i386 where absolute PLT0 and PIC PLT0 are
200      different.  */
201   const bfd_byte *plt0_entry;
202   /* Entries in a procedure linkage table look like this.  */
203   const bfd_byte *plt_entry;
204   unsigned int plt_entry_size;          /* Size of each PLT entry.  */
205
206   /* 1 has PLT0.  */
207   unsigned int has_plt0;
208
209   /* Offsets into plt_entry that are to be replaced with...  */
210   unsigned int plt_got_offset;    /* ... address of this symbol in .got. */
211
212   /* Length of the PC-relative instruction containing plt_got_offset.
213      This is only used for x86-64.  */
214   unsigned int plt_got_insn_size;
215
216   /* .eh_frame covering the .plt section.  */
217   const bfd_byte *eh_frame_plt;
218   unsigned int eh_frame_plt_size;
219 };
220
221 /* Values in tls_type of x86 ELF linker hash entry.  */
222 #define GOT_UNKNOWN     0
223 #define GOT_NORMAL      1
224 #define GOT_TLS_GD      2
225 #define GOT_TLS_IE      4
226 #define GOT_TLS_IE_POS  5
227 #define GOT_TLS_IE_NEG  6
228 #define GOT_TLS_IE_BOTH 7
229 #define GOT_TLS_GDESC   8
230 #define GOT_TLS_GD_BOTH_P(type) \
231   ((type) == (GOT_TLS_GD | GOT_TLS_GDESC))
232 #define GOT_TLS_GD_P(type) \
233   ((type) == GOT_TLS_GD || GOT_TLS_GD_BOTH_P (type))
234 #define GOT_TLS_GDESC_P(type) \
235   ((type) == GOT_TLS_GDESC || GOT_TLS_GD_BOTH_P (type))
236 #define GOT_TLS_GD_ANY_P(type) \
237   (GOT_TLS_GD_P (type) || GOT_TLS_GDESC_P (type))
238
239 #define elf_x86_hash_entry(ent) \
240   ((struct elf_x86_link_hash_entry *)(ent))
241
242 /* x86 ELF linker hash table.  */
243
244 struct elf_x86_link_hash_table
245 {
246   struct elf_link_hash_table elf;
247
248   /* Short-cuts to get to dynamic linker sections.  */
249   asection *interp;
250   asection *plt_eh_frame;
251   asection *plt_second;
252   asection *plt_second_eh_frame;
253   asection *plt_got;
254   asection *plt_got_eh_frame;
255
256   /* Parameters describing PLT generation, lazy or non-lazy.  */
257   struct elf_x86_plt_layout plt;
258
259   /* Parameters describing lazy PLT generation.  */
260   const struct elf_x86_lazy_plt_layout *lazy_plt;
261
262   /* Parameters describing non-lazy PLT generation.  */
263   const struct elf_x86_non_lazy_plt_layout *non_lazy_plt;
264
265   union
266   {
267     bfd_signed_vma refcount;
268     bfd_vma offset;
269   } tls_ld_or_ldm_got;
270
271   /* The amount of space used by the jump slots in the GOT.  */
272   bfd_vma sgotplt_jump_table_size;
273
274   /* Small local sym cache.  */
275   struct sym_cache sym_cache;
276
277   /* _TLS_MODULE_BASE_ symbol.  */
278   struct bfd_link_hash_entry *tls_module_base;
279
280   /* Used by local STT_GNU_IFUNC symbols.  */
281   htab_t loc_hash_table;
282   void * loc_hash_memory;
283
284   /* The offset into splt of the PLT entry for the TLS descriptor
285      resolver.  Special values are 0, if not necessary (or not found
286      to be necessary yet), and -1 if needed but not determined
287      yet.  */
288   bfd_vma tlsdesc_plt;
289
290   /* The offset into sgot of the GOT entry used by the PLT entry
291      above.  */
292   bfd_vma tlsdesc_got;
293
294   /* The index of the next R_X86_64_JUMP_SLOT entry in .rela.plt.  */
295   bfd_vma next_jump_slot_index;
296   /* The index of the next R_X86_64_IRELATIVE entry in .rela.plt.  */
297   bfd_vma next_irelative_index;
298
299   /* TRUE if there are dynamic relocs against IFUNC symbols that apply
300      to read-only sections.  */
301   bfd_boolean readonly_dynrelocs_against_ifunc;
302
303   /* TRUE if this is a VxWorks x86 target.  */
304   bfd_boolean is_vxworks;
305
306   /* The (unloaded but important) .rel.plt.unloaded section on VxWorks.
307      This is used for i386 only.  */
308   asection *srelplt2;
309
310   /* The index of the next unused R_386_TLS_DESC slot in .rel.plt.  This
311      is used for i386 only.  */
312   bfd_vma next_tls_desc_index;
313
314   bfd_vma (*r_info) (bfd_vma, bfd_vma);
315   bfd_vma (*r_sym) (bfd_vma);
316   unsigned int sizeof_reloc;
317   unsigned int pointer_r_type;
318   int dynamic_interpreter_size;
319   const char *dynamic_interpreter;
320   const char *tls_get_addr;
321 };
322
323 struct elf_x86_plt_layout_table
324 {
325   /* The lazy PLT layout.  */
326   const struct elf_x86_lazy_plt_layout *lazy_plt;
327
328   /* The non-lazy PLT layout.  */
329   const struct elf_x86_non_lazy_plt_layout *non_lazy_plt;
330
331   /* The lazy PLT layout for IBT.  */
332   const struct elf_x86_lazy_plt_layout *lazy_ibt_plt;
333
334   /* The non-lazy PLT layout for IBT.  */
335   const struct elf_x86_non_lazy_plt_layout *non_lazy_ibt_plt;
336
337   /* TRUE if this is a normal x86 target.  */
338   bfd_boolean normal_target;
339
340   /* TRUE if this is a VxWorks x86 target.  */
341   bfd_boolean is_vxworks;
342 };
343
344 struct elf_x86_obj_tdata
345 {
346   struct elf_obj_tdata root;
347
348   /* tls_type for each local got entry.  */
349   char *local_got_tls_type;
350
351   /* GOTPLT entries for TLS descriptors.  */
352   bfd_vma *local_tlsdesc_gotent;
353 };
354
355 enum elf_x86_plt_type
356 {
357   plt_non_lazy = 0,
358   plt_lazy = 1 << 0,
359   plt_pic = 1 << 1,
360   plt_second = 1 << 2,
361   plt_unknown = -1
362 };
363
364 struct elf_x86_plt
365 {
366   const char *name;
367   asection *sec;
368   bfd_byte *contents;
369   enum elf_x86_plt_type type;
370   unsigned int plt_got_offset;
371   unsigned int plt_entry_size;
372   unsigned int plt_got_insn_size;       /* Only used for x86-64.  */
373   long count;
374 };
375
376 #define elf_x86_tdata(abfd) \
377   ((struct elf_x86_obj_tdata *) (abfd)->tdata.any)
378
379 #define elf_x86_local_got_tls_type(abfd) \
380   (elf_x86_tdata (abfd)->local_got_tls_type)
381
382 #define elf_x86_local_tlsdesc_gotent(abfd) \
383   (elf_x86_tdata (abfd)->local_tlsdesc_gotent)
384
385 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_mkobject
386   (bfd *);
387
388 extern void _bfd_x86_elf_set_tls_module_base
389   (struct bfd_link_info *);
390
391 extern bfd_vma _bfd_x86_elf_dtpoff_base
392   (struct bfd_link_info *);
393
394 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_readonly_dynrelocs
395   (struct elf_link_hash_entry *, void *);
396
397 extern struct elf_link_hash_entry * _bfd_elf_x86_get_local_sym_hash
398   (struct elf_x86_link_hash_table *, bfd *, const Elf_Internal_Rela *,
399    bfd_boolean);
400
401 extern hashval_t _bfd_x86_elf_local_htab_hash
402   (const void *);
403
404 extern int _bfd_x86_elf_local_htab_eq
405   (const void *, const void *);
406
407 extern struct bfd_hash_entry * _bfd_x86_elf_link_hash_newfunc
408   (struct bfd_hash_entry *, struct bfd_hash_table *, const char *);
409
410 extern struct bfd_link_hash_table * _bfd_x86_elf_link_hash_table_create
411   (bfd *);
412
413 extern int _bfd_x86_elf_compare_relocs
414   (const void *, const void *);
415
416 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_link_check_relocs
417   (bfd *, struct bfd_link_info *);
418
419 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_always_size_sections
420   (bfd *, struct bfd_link_info *);
421
422 extern void _bfd_x86_elf_merge_symbol_attribute
423   (struct elf_link_hash_entry *, const Elf_Internal_Sym *,
424    bfd_boolean, bfd_boolean);
425
426 extern void _bfd_x86_elf_copy_indirect_symbol
427   (struct bfd_link_info *, struct elf_link_hash_entry *,
428    struct elf_link_hash_entry *);
429
430 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_fixup_symbol
431   (struct bfd_link_info *, struct elf_link_hash_entry *);
432
433 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_hash_symbol
434   (struct elf_link_hash_entry *);
435
436 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_adjust_dynamic_symbol
437   (struct bfd_link_info *, struct elf_link_hash_entry *);
438
439 extern asection * _bfd_x86_elf_gc_mark_hook
440   (asection *, struct bfd_link_info *, Elf_Internal_Rela *,
441    struct elf_link_hash_entry *, Elf_Internal_Sym *);
442
443 extern long _bfd_x86_elf_get_synthetic_symtab
444   (bfd *, long, long, bfd_vma, struct elf_x86_plt [], asymbol **,
445    asymbol **);
446
447 extern enum elf_property_kind _bfd_x86_elf_parse_gnu_properties
448   (bfd *, unsigned int, bfd_byte *, unsigned int);
449
450 extern bfd_boolean _bfd_x86_elf_merge_gnu_properties
451   (struct bfd_link_info *, bfd *, elf_property *, elf_property *);
452
453 extern bfd * _bfd_x86_elf_link_setup_gnu_properties
454   (struct bfd_link_info *, struct elf_x86_plt_layout_table *);
455
456 #define bfd_elf64_mkobject \
457   _bfd_x86_elf_mkobject
458 #define bfd_elf32_mkobject \
459   _bfd_x86_elf_mkobject
460 #define bfd_elf64_bfd_link_hash_table_create \
461   _bfd_x86_elf_link_hash_table_create
462 #define bfd_elf32_bfd_link_hash_table_create \
463   _bfd_x86_elf_link_hash_table_create
464 #define bfd_elf64_bfd_link_check_relocs \
465   _bfd_x86_elf_link_check_relocs
466 #define bfd_elf32_bfd_link_check_relocs \
467   _bfd_x86_elf_link_check_relocs
468
469 #define elf_backend_always_size_sections \
470   _bfd_x86_elf_always_size_sections
471 #define elf_backend_merge_symbol_attribute \
472   _bfd_x86_elf_merge_symbol_attribute
473 #define elf_backend_copy_indirect_symbol \
474   _bfd_x86_elf_copy_indirect_symbol
475 #define elf_backend_fixup_symbol \
476   _bfd_x86_elf_fixup_symbol
477 #define elf_backend_hash_symbol \
478   _bfd_x86_elf_hash_symbol
479 #define elf_backend_adjust_dynamic_symbol \
480   _bfd_x86_elf_adjust_dynamic_symbol
481 #define elf_backend_gc_mark_hook \
482   _bfd_x86_elf_gc_mark_hook
483 #define elf_backend_omit_section_dynsym \
484   ((bfd_boolean (*) (bfd *, struct bfd_link_info *, asection *)) bfd_true)
485 #define elf_backend_parse_gnu_properties \
486   _bfd_x86_elf_parse_gnu_properties
487 #define elf_backend_merge_gnu_properties \
488   _bfd_x86_elf_merge_gnu_properties