gold/layout.cc

   1 // layout.cc -- lay out output file sections for gold
   2
   3 #include "gold.h"
   4
   5 #include <cstring>
   6 #include <algorithm>
   7 #include <iostream>
   8 #include <utility>
   9
  10 #include "output.h"
  11 #include "symtab.h"
  12 #include "dynobj.h"
  13 #include "layout.h"
  14
  15 namespace gold
  16 {
  17
  18 // Layout_task_runner methods.
  19
  20 // Lay out the sections.  This is called after all the input objects
  21 // have been read.
  22
  23 void
  24 Layout_task_runner::run(Workqueue* workqueue)
  25 {
  26   off_t file_size = this->layout_->finalize(this->input_objects_,
  27                                             this->symtab_);
  28
  29   // Now we know the final size of the output file and we know where
  30   // each piece of information goes.
  31   Output_file* of = new Output_file(this->options_);
  32   of->open(file_size);
  33
  34   // Queue up the final set of tasks.
  35   gold::queue_final_tasks(this->options_, this->input_objects_,
  36                           this->symtab_, this->layout_, workqueue, of);
  37 }
  38
  39 // Layout methods.
  40
  41 Layout::Layout(const General_options& options)
  42   : options_(options), namepool_(), sympool_(), dynpool_(), signatures_(),
  43     section_name_map_(), segment_list_(), section_list_(),
  44     unattached_section_list_(), special_output_list_(),
  45     tls_segment_(NULL), symtab_section_(NULL), dynsym_section_(NULL)
  46 {
  47   // Make space for more than enough segments for a typical file.
  48   // This is just for efficiency--it's OK if we wind up needing more.
  49   this->segment_list_.reserve(12);
  50
  51   // We expect three unattached Output_data objects: the file header,
  52   // the segment headers, and the section headers.
  53   this->special_output_list_.reserve(3);
  54 }
  55
  56 // Hash a key we use to look up an output section mapping.
  57
  58 size_t
  59 Layout::Hash_key::operator()(const Layout::Key& k) const
  60 {
  61  return k.first + k.second.first + k.second.second;
  62 }
  63
  64 // Whether to include this section in the link.
  65
  66 template<int size, bool big_endian>
  67 bool
  68 Layout::include_section(Object*, const char*,
  69                         const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr)
  70 {
  71   // Some section types are never linked.  Some are only linked when
  72   // doing a relocateable link.
  73   switch (shdr.get_sh_type())
  74     {
  75     case elfcpp::SHT_NULL:
  76     case elfcpp::SHT_SYMTAB:
  77     case elfcpp::SHT_DYNSYM:
  78     case elfcpp::SHT_STRTAB:
  79     case elfcpp::SHT_HASH:
  80     case elfcpp::SHT_DYNAMIC:
  81     case elfcpp::SHT_SYMTAB_SHNDX:
  82       return false;
  83
  84     case elfcpp::SHT_RELA:
  85     case elfcpp::SHT_REL:
  86     case elfcpp::SHT_GROUP:
  87       return this->options_.is_relocatable();
  88
  89     default:
  90       // FIXME: Handle stripping debug sections here.
  91       return true;
  92     }
  93 }
  94
  95 // Return an output section named NAME, or NULL if there is none.
  96
  97 Output_section*
  98 Layout::find_output_section(const char* name) const
  99 {
 100   for (Section_name_map::const_iterator p = this->section_name_map_.begin();
 101        p != this->section_name_map_.end();
 102        ++p)
 103     if (strcmp(p->second->name(), name) == 0)
 104       return p->second;
 105   return NULL;
 106 }
 107
 108 // Return an output segment of type TYPE, with segment flags SET set
 109 // and segment flags CLEAR clear.  Return NULL if there is none.
 110
 111 Output_segment*
 112 Layout::find_output_segment(elfcpp::PT type, elfcpp::Elf_Word set,
 113                             elfcpp::Elf_Word clear) const
 114 {
 115   for (Segment_list::const_iterator p = this->segment_list_.begin();
 116        p != this->segment_list_.end();
 117        ++p)
 118     if (static_cast<elfcpp::PT>((*p)->type()) == type
 119         && ((*p)->flags() & set) == set
 120         && ((*p)->flags() & clear) == 0)
 121       return *p;
 122   return NULL;
 123 }
 124
 125 // Return the output section to use for section NAME with type TYPE
 126 // and section flags FLAGS.
 127
 128 Output_section*
 129 Layout::get_output_section(const char* name, Stringpool::Key name_key,
 130                            elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Xword flags)
 131 {
 132   // We should ignore some flags.
 133   flags &= ~ (elfcpp::SHF_INFO_LINK
 134               | elfcpp::SHF_LINK_ORDER
 135               | elfcpp::SHF_GROUP);
 136
 137   const Key key(name_key, std::make_pair(type, flags));
 138   const std::pair<Key, Output_section*> v(key, NULL);
 139   std::pair<Section_name_map::iterator, bool> ins(
 140     this->section_name_map_.insert(v));
 141
 142   if (!ins.second)
 143     return ins.first->second;
 144   else
 145     {
 146       // This is the first time we've seen this name/type/flags
 147       // combination.
 148       Output_section* os = this->make_output_section(name, type, flags);
 149       ins.first->second = os;
 150       return os;
 151     }
 152 }
 153
 154 // Return the output section to use for input section SHNDX, with name
 155 // NAME, with header HEADER, from object OBJECT.  Set *OFF to the
 156 // offset of this input section without the output section.
 157
 158 template<int size, bool big_endian>
 159 Output_section*
 160 Layout::layout(Relobj* object, unsigned int shndx, const char* name,
 161                const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr, off_t* off)
 162 {
 163   if (!this->include_section(object, name, shdr))
 164     return NULL;
 165
 166   // If we are not doing a relocateable link, choose the name to use
 167   // for the output section.
 168   size_t len = strlen(name);
 169   if (!this->options_.is_relocatable())
 170     name = Layout::output_section_name(name, &len);
 171
 172   // FIXME: Handle SHF_OS_NONCONFORMING here.
 173
 174   // Canonicalize the section name.
 175   Stringpool::Key name_key;
 176   name = this->namepool_.add(name, len, &name_key);
 177
 178   // Find the output section.  The output section is selected based on
 179   // the section name, type, and flags.
 180   Output_section* os = this->get_output_section(name, name_key,
 181                                                 shdr.get_sh_type(),
 182                                                 shdr.get_sh_flags());
 183
 184   // FIXME: Handle SHF_LINK_ORDER somewhere.
 185
 186   *off = os->add_input_section(object, shndx, name, shdr);
 187
 188   return os;
 189 }
 190
 191 // Add POSD to an output section using NAME, TYPE, and FLAGS.
 192
 193 void
 194 Layout::add_output_section_data(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
 195                                 elfcpp::Elf_Xword flags,
 196                                 Output_section_data* posd)
 197 {
 198   // Canonicalize the name.
 199   Stringpool::Key name_key;
 200   name = this->namepool_.add(name, &name_key);
 201
 202   Output_section* os = this->get_output_section(name, name_key, type, flags);
 203   os->add_output_section_data(posd);
 204 }
 205
 206 // Map section flags to segment flags.
 207
 208 elfcpp::Elf_Word
 209 Layout::section_flags_to_segment(elfcpp::Elf_Xword flags)
 210 {
 211   elfcpp::Elf_Word ret = elfcpp::PF_R;
 212   if ((flags & elfcpp::SHF_WRITE) != 0)
 213     ret |= elfcpp::PF_W;
 214   if ((flags & elfcpp::SHF_EXECINSTR) != 0)
 215     ret |= elfcpp::PF_X;
 216   return ret;
 217 }
 218
 219 // Make a new Output_section, and attach it to segments as
 220 // appropriate.
 221
 222 Output_section*
 223 Layout::make_output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
 224                             elfcpp::Elf_Xword flags)
 225 {
 226   Output_section* os = new Output_section(name, type, flags, true);
 227   this->section_list_.push_back(os);
 228
 229   if ((flags & elfcpp::SHF_ALLOC) == 0)
 230     this->unattached_section_list_.push_back(os);
 231   else
 232     {
 233       // This output section goes into a PT_LOAD segment.
 234
 235       elfcpp::Elf_Word seg_flags = Layout::section_flags_to_segment(flags);
 236
 237       // The only thing we really care about for PT_LOAD segments is
 238       // whether or not they are writable, so that is how we search
 239       // for them.  People who need segments sorted on some other
 240       // basis will have to wait until we implement a mechanism for
 241       // them to describe the segments they want.
 242
 243       Segment_list::const_iterator p;
 244       for (p = this->segment_list_.begin();
 245            p != this->segment_list_.end();
 246            ++p)
 247         {
 248           if ((*p)->type() == elfcpp::PT_LOAD
 249               && ((*p)->flags() & elfcpp::PF_W) == (seg_flags & elfcpp::PF_W))
 250             {
 251               (*p)->add_output_section(os, seg_flags);
 252               break;
 253             }
 254         }
 255
 256       if (p == this->segment_list_.end())
 257         {
 258           Output_segment* oseg = new Output_segment(elfcpp::PT_LOAD,
 259                                                     seg_flags);
 260           this->segment_list_.push_back(oseg);
 261           oseg->add_output_section(os, seg_flags);
 262         }
 263
 264       // If we see a loadable SHT_NOTE section, we create a PT_NOTE
 265       // segment.
 266       if (type == elfcpp::SHT_NOTE)
 267         {
 268           // See if we already have an equivalent PT_NOTE segment.
 269           for (p = this->segment_list_.begin();
 270                p != segment_list_.end();
 271                ++p)
 272             {
 273               if ((*p)->type() == elfcpp::PT_NOTE
 274                   && (((*p)->flags() & elfcpp::PF_W)
 275                       == (seg_flags & elfcpp::PF_W)))
 276                 {
 277                   (*p)->add_output_section(os, seg_flags);
 278                   break;
 279                 }
 280             }
 281
 282           if (p == this->segment_list_.end())
 283             {
 284               Output_segment* oseg = new Output_segment(elfcpp::PT_NOTE,
 285                                                         seg_flags);
 286               this->segment_list_.push_back(oseg);
 287               oseg->add_output_section(os, seg_flags);
 288             }
 289         }
 290
 291       // If we see a loadable SHF_TLS section, we create a PT_TLS
 292       // segment.  There can only be one such segment.
 293       if ((flags & elfcpp::SHF_TLS) != 0)
 294         {
 295           if (this->tls_segment_ == NULL)
 296             {
 297               this->tls_segment_ = new Output_segment(elfcpp::PT_TLS,
 298                                                       seg_flags);
 299               this->segment_list_.push_back(this->tls_segment_);
 300             }
 301           this->tls_segment_->add_output_section(os, seg_flags);
 302         }
 303     }
 304
 305   return os;
 306 }
 307
 308 // Create the dynamic sections which are needed before we read the
 309 // relocs.
 310
 311 void
 312 Layout::create_initial_dynamic_sections(const Input_objects* input_objects,
 313                                         Symbol_table* symtab)
 314 {
 315   if (!input_objects->any_dynamic())
 316     return;
 317
 318   const char* dynamic_name = this->namepool_.add(".dynamic", NULL);
 319   this->dynamic_section_ = this->make_output_section(dynamic_name,
 320                                                      elfcpp::SHT_DYNAMIC,
 321                                                      (elfcpp::SHF_ALLOC
 322                                                       | elfcpp::SHF_WRITE));
 323
 324   symtab->define_in_output_data(input_objects->target(), "_DYNAMIC",
 325                                 this->dynamic_section_, 0, 0,
 326                                 elfcpp::STT_OBJECT, elfcpp::STB_LOCAL,
 327                                 elfcpp::STV_HIDDEN, 0, false, false);
 328 }
 329
 330 // Find the first read-only PT_LOAD segment, creating one if
 331 // necessary.
 332
 333 Output_segment*
 334 Layout::find_first_load_seg()
 335 {
 336   for (Segment_list::const_iterator p = this->segment_list_.begin();
 337        p != this->segment_list_.end();
 338        ++p)
 339     {
 340       if ((*p)->type() == elfcpp::PT_LOAD
 341           && ((*p)->flags() & elfcpp::PF_R) != 0
 342           && ((*p)->flags() & elfcpp::PF_W) == 0)
 343         return *p;
 344     }
 345
 346   Output_segment* load_seg = new Output_segment(elfcpp::PT_LOAD, elfcpp::PF_R);
 347   this->segment_list_.push_back(load_seg);
 348   return load_seg;
 349 }
 350
 351 // Finalize the layout.  When this is called, we have created all the
 352 // output sections and all the output segments which are based on
 353 // input sections.  We have several things to do, and we have to do
 354 // them in the right order, so that we get the right results correctly
 355 // and efficiently.
 356
 357 // 1) Finalize the list of output segments and create the segment
 358 // table header.
 359
 360 // 2) Finalize the dynamic symbol table and associated sections.
 361
 362 // 3) Determine the final file offset of all the output segments.
 363
 364 // 4) Determine the final file offset of all the SHF_ALLOC output
 365 // sections.
 366
 367 // 5) Create the symbol table sections and the section name table
 368 // section.
 369
 370 // 6) Finalize the symbol table: set symbol values to their final
 371 // value and make a final determination of which symbols are going
 372 // into the output symbol table.
 373
 374 // 7) Create the section table header.
 375
 376 // 8) Determine the final file offset of all the output sections which
 377 // are not SHF_ALLOC, including the section table header.
 378
 379 // 9) Finalize the ELF file header.
 380
 381 // This function returns the size of the output file.
 382
 383 off_t
 384 Layout::finalize(const Input_objects* input_objects, Symbol_table* symtab)
 385 {
 386   const Target* const target = input_objects->target();
 387   const int size = target->get_size();
 388
 389   Output_segment* phdr_seg = NULL;
 390   if (input_objects->any_dynamic())
 391     {
 392       // There was a dynamic object in the link.  We need to create
 393       // some information for the dynamic linker.
 394
 395       // Create the PT_PHDR segment which will hold the program
 396       // headers.
 397       phdr_seg = new Output_segment(elfcpp::PT_PHDR, elfcpp::PF_R);
 398       this->segment_list_.push_back(phdr_seg);
 399
 400       // This holds the dynamic tags.
 401       Output_data_dynamic* odyn;
 402       odyn = new Output_data_dynamic(input_objects->target(),
 403                                      &this->dynpool_);
 404
 405       // Create the dynamic symbol table, including the hash table,
 406       // the dynamic relocations, and the version sections.
 407       this->create_dynamic_symtab(target, odyn, symtab);
 408
 409       // Create the .interp section to hold the name of the
 410       // interpreter, and put it in a PT_INTERP segment.
 411       this->create_interp(target);
 412
 413       // Finish the .dynamic section to hold the dynamic data, and put
 414       // it in a PT_DYNAMIC segment.
 415       this->finish_dynamic_section(input_objects, symtab, odyn);
 416     }
 417
 418   // FIXME: Handle PT_GNU_STACK.
 419
 420   Output_segment* load_seg = this->find_first_load_seg();
 421
 422   // Lay out the segment headers.
 423   bool big_endian = target->is_big_endian();
 424   Output_segment_headers* segment_headers;
 425   segment_headers = new Output_segment_headers(size, big_endian,
 426                                                this->segment_list_);
 427   load_seg->add_initial_output_data(segment_headers);
 428   this->special_output_list_.push_back(segment_headers);
 429   if (phdr_seg != NULL)
 430     phdr_seg->add_initial_output_data(segment_headers);
 431
 432   // Lay out the file header.
 433   Output_file_header* file_header;
 434   file_header = new Output_file_header(size,
 435                                        big_endian,
 436                                        this->options_,
 437                                        target,
 438                                        symtab,
 439                                        segment_headers);
 440   load_seg->add_initial_output_data(file_header);
 441   this->special_output_list_.push_back(file_header);
 442
 443   // We set the output section indexes in set_segment_offsets and
 444   // set_section_offsets.
 445   unsigned int shndx = 1;
 446
 447   // Set the file offsets of all the segments, and all the sections
 448   // they contain.
 449   off_t off = this->set_segment_offsets(target, load_seg, &shndx);
 450
 451   // Create the symbol table sections.
 452   // FIXME: We don't need to do this if we are stripping symbols.
 453   Output_section* ostrtab;
 454   this->create_symtab_sections(size, input_objects, symtab, &off,
 455                                &ostrtab);
 456
 457   // Create the .shstrtab section.
 458   Output_section* shstrtab_section = this->create_shstrtab();
 459
 460   // Set the file offsets of all the sections not associated with
 461   // segments.
 462   off = this->set_section_offsets(off, &shndx);
 463
 464   // Now the section index of OSTRTAB is set.
 465   this->symtab_section_->set_link(ostrtab->out_shndx());
 466
 467   // Create the section table header.
 468   Output_section_headers* oshdrs = this->create_shdrs(size, big_endian, &off);
 469
 470   file_header->set_section_info(oshdrs, shstrtab_section);
 471
 472   // Now we know exactly where everything goes in the output file.
 473   Output_data::layout_complete();
 474
 475   return off;
 476 }
 477
 478 // Return whether SEG1 should be before SEG2 in the output file.  This
 479 // is based entirely on the segment type and flags.  When this is
 480 // called the segment addresses has normally not yet been set.
 481
 482 bool
 483 Layout::segment_precedes(const Output_segment* seg1,
 484                          const Output_segment* seg2)
 485 {
 486   elfcpp::Elf_Word type1 = seg1->type();
 487   elfcpp::Elf_Word type2 = seg2->type();
 488
 489   // The single PT_PHDR segment is required to precede any loadable
 490   // segment.  We simply make it always first.
 491   if (type1 == elfcpp::PT_PHDR)
 492     {
 493       gold_assert(type2 != elfcpp::PT_PHDR);
 494       return true;
 495     }
 496   if (type2 == elfcpp::PT_PHDR)
 497     return false;
 498
 499   // The single PT_INTERP segment is required to precede any loadable
 500   // segment.  We simply make it always second.
 501   if (type1 == elfcpp::PT_INTERP)
 502     {
 503       gold_assert(type2 != elfcpp::PT_INTERP);
 504       return true;
 505     }
 506   if (type2 == elfcpp::PT_INTERP)
 507     return false;
 508
 509   // We then put PT_LOAD segments before any other segments.
 510   if (type1 == elfcpp::PT_LOAD && type2 != elfcpp::PT_LOAD)
 511     return true;
 512   if (type2 == elfcpp::PT_LOAD && type1 != elfcpp::PT_LOAD)
 513     return false;
 514
 515   // We put the PT_TLS segment last, because that is where the dynamic
 516   // linker expects to find it (this is just for efficiency; other
 517   // positions would also work correctly).
 518   if (type1 == elfcpp::PT_TLS && type2 != elfcpp::PT_TLS)
 519     return false;
 520   if (type2 == elfcpp::PT_TLS && type1 != elfcpp::PT_TLS)
 521     return true;
 522
 523   const elfcpp::Elf_Word flags1 = seg1->flags();
 524   const elfcpp::Elf_Word flags2 = seg2->flags();
 525
 526   // The order of non-PT_LOAD segments is unimportant.  We simply sort
 527   // by the numeric segment type and flags values.  There should not
 528   // be more than one segment with the same type and flags.
 529   if (type1 != elfcpp::PT_LOAD)
 530     {
 531       if (type1 != type2)
 532         return type1 < type2;
 533       gold_assert(flags1 != flags2);
 534       return flags1 < flags2;
 535     }
 536
 537   // We sort PT_LOAD segments based on the flags.  Readonly segments
 538   // come before writable segments.  Then executable segments come
 539   // before non-executable segments.  Then the unlikely case of a
 540   // non-readable segment comes before the normal case of a readable
 541   // segment.  If there are multiple segments with the same type and
 542   // flags, we require that the address be set, and we sort by
 543   // virtual address and then physical address.
 544   if ((flags1 & elfcpp::PF_W) != (flags2 & elfcpp::PF_W))
 545     return (flags1 & elfcpp::PF_W) == 0;
 546   if ((flags1 & elfcpp::PF_X) != (flags2 & elfcpp::PF_X))
 547     return (flags1 & elfcpp::PF_X) != 0;
 548   if ((flags1 & elfcpp::PF_R) != (flags2 & elfcpp::PF_R))
 549     return (flags1 & elfcpp::PF_R) == 0;
 550
 551   uint64_t vaddr1 = seg1->vaddr();
 552   uint64_t vaddr2 = seg2->vaddr();
 553   if (vaddr1 != vaddr2)
 554     return vaddr1 < vaddr2;
 555
 556   uint64_t paddr1 = seg1->paddr();
 557   uint64_t paddr2 = seg2->paddr();
 558   gold_assert(paddr1 != paddr2);
 559   return paddr1 < paddr2;
 560 }
 561
 562 // Set the file offsets of all the segments, and all the sections they
 563 // contain.  They have all been created.  LOAD_SEG must be be laid out
 564 // first.  Return the offset of the data to follow.
 565
 566 off_t
 567 Layout::set_segment_offsets(const Target* target, Output_segment* load_seg,
 568                             unsigned int *pshndx)
 569 {
 570   // Sort them into the final order.
 571   std::sort(this->segment_list_.begin(), this->segment_list_.end(),
 572             Layout::Compare_segments());
 573
 574   // Find the PT_LOAD segments, and set their addresses and offsets
 575   // and their section's addresses and offsets.
 576   uint64_t addr = target->text_segment_address();
 577   off_t off = 0;
 578   bool was_readonly = false;
 579   for (Segment_list::iterator p = this->segment_list_.begin();
 580        p != this->segment_list_.end();
 581        ++p)
 582     {
 583       if ((*p)->type() == elfcpp::PT_LOAD)
 584         {
 585           if (load_seg != NULL && load_seg != *p)
 586             gold_unreachable();
 587           load_seg = NULL;
 588
 589           // If the last segment was readonly, and this one is not,
 590           // then skip the address forward one page, maintaining the
 591           // same position within the page.  This lets us store both
 592           // segments overlapping on a single page in the file, but
 593           // the loader will put them on different pages in memory.
 594
 595           uint64_t orig_addr = addr;
 596           uint64_t orig_off = off;
 597
 598           uint64_t aligned_addr = addr;
 599           uint64_t abi_pagesize = target->abi_pagesize();
 600           if (was_readonly && ((*p)->flags() & elfcpp::PF_W) != 0)
 601             {
 602               uint64_t align = (*p)->addralign();
 603
 604               addr = align_address(addr, align);
 605               aligned_addr = addr;
 606               if ((addr & (abi_pagesize - 1)) != 0)
 607                 addr = addr + abi_pagesize;
 608             }
 609
 610           unsigned int shndx_hold = *pshndx;
 611           off = orig_off + ((addr - orig_addr) & (abi_pagesize - 1));
 612           uint64_t new_addr = (*p)->set_section_addresses(addr, &off, pshndx);
 613
 614           // Now that we know the size of this segment, we may be able
 615           // to save a page in memory, at the cost of wasting some
 616           // file space, by instead aligning to the start of a new
 617           // page.  Here we use the real machine page size rather than
 618           // the ABI mandated page size.
 619
 620           if (aligned_addr != addr)
 621             {
 622               uint64_t common_pagesize = target->common_pagesize();
 623               uint64_t first_off = (common_pagesize
 624                                     - (aligned_addr
 625                                        & (common_pagesize - 1)));
 626               uint64_t last_off = new_addr & (common_pagesize - 1);
 627               if (first_off > 0
 628                   && last_off > 0
 629                   && ((aligned_addr & ~ (common_pagesize - 1))
 630                       != (new_addr & ~ (common_pagesize - 1)))
 631                   && first_off + last_off <= common_pagesize)
 632                 {
 633                   *pshndx = shndx_hold;
 634                   addr = align_address(aligned_addr, common_pagesize);
 635                   off = orig_off + ((addr - orig_addr) & (abi_pagesize - 1));
 636                   new_addr = (*p)->set_section_addresses(addr, &off, pshndx);
 637                 }
 638             }
 639
 640           addr = new_addr;
 641
 642           if (((*p)->flags() & elfcpp::PF_W) == 0)
 643             was_readonly = true;
 644         }
 645     }
 646
 647   // Handle the non-PT_LOAD segments, setting their offsets from their
 648   // section's offsets.
 649   for (Segment_list::iterator p = this->segment_list_.begin();
 650        p != this->segment_list_.end();
 651        ++p)
 652     {
 653       if ((*p)->type() != elfcpp::PT_LOAD)
 654         (*p)->set_offset();
 655     }
 656
 657   return off;
 658 }
 659
 660 // Set the file offset of all the sections not associated with a
 661 // segment.
 662
 663 off_t
 664 Layout::set_section_offsets(off_t off, unsigned int* pshndx)
 665 {
 666   for (Section_list::iterator p = this->unattached_section_list_.begin();
 667        p != this->unattached_section_list_.end();
 668        ++p)
 669     {
 670       (*p)->set_out_shndx(*pshndx);
 671       ++*pshndx;
 672       if ((*p)->offset() != -1)
 673         continue;
 674       off = align_address(off, (*p)->addralign());
 675       (*p)->set_address(0, off);
 676       off += (*p)->data_size();
 677     }
 678   return off;
 679 }
 680
 681 // Create the symbol table sections.
 682
 683 void
 684 Layout::create_symtab_sections(int size, const Input_objects* input_objects,
 685                                Symbol_table* symtab,
 686                                off_t* poff,
 687                                Output_section** postrtab)
 688 {
 689   int symsize;
 690   unsigned int align;
 691   if (size == 32)
 692     {
 693       symsize = elfcpp::Elf_sizes<32>::sym_size;
 694       align = 4;
 695     }
 696   else if (size == 64)
 697     {
 698       symsize = elfcpp::Elf_sizes<64>::sym_size;
 699       align = 8;
 700     }
 701   else
 702     gold_unreachable();
 703
 704   off_t off = *poff;
 705   off = align_address(off, align);
 706   off_t startoff = off;
 707
 708   // Save space for the dummy symbol at the start of the section.  We
 709   // never bother to write this out--it will just be left as zero.
 710   off += symsize;
 711   unsigned int local_symbol_index = 1;
 712
 713   // Add STT_SECTION symbols for each Output section which needs one.
 714   for (Section_list::iterator p = this->section_list_.begin();
 715        p != this->section_list_.end();
 716        ++p)
 717     {
 718       if (!(*p)->needs_symtab_index())
 719         (*p)->set_symtab_index(-1U);
 720       else
 721         {
 722           (*p)->set_symtab_index(local_symbol_index);
 723           ++local_symbol_index;
 724           off += symsize;
 725         }
 726     }
 727
 728   for (Input_objects::Relobj_iterator p = input_objects->relobj_begin();
 729        p != input_objects->relobj_end();
 730        ++p)
 731     {
 732       Task_lock_obj<Object> tlo(**p);
 733       unsigned int index = (*p)->finalize_local_symbols(local_symbol_index,
 734                                                         off,
 735                                                         &this->sympool_);
 736       off += (index - local_symbol_index) * symsize;
 737       local_symbol_index = index;
 738     }
 739
 740   unsigned int local_symcount = local_symbol_index;
 741   gold_assert(local_symcount * symsize == off - startoff);
 742
 743   off = symtab->finalize(local_symcount, off, &this->sympool_);
 744
 745   this->sympool_.set_string_offsets();
 746
 747   const char* symtab_name = this->namepool_.add(".symtab", NULL);
 748   Output_section* osymtab = this->make_output_section(symtab_name,
 749                                                       elfcpp::SHT_SYMTAB,
 750                                                       0);
 751   this->symtab_section_ = osymtab;
 752
 753   Output_section_data* pos = new Output_data_space(off - startoff,
 754                                                    align);
 755   osymtab->add_output_section_data(pos);
 756
 757   const char* strtab_name = this->namepool_.add(".strtab", NULL);
 758   Output_section* ostrtab = this->make_output_section(strtab_name,
 759                                                       elfcpp::SHT_STRTAB,
 760                                                       0);
 761
 762   Output_section_data* pstr = new Output_data_strtab(&this->sympool_);
 763   ostrtab->add_output_section_data(pstr);
 764
 765   osymtab->set_address(0, startoff);
 766   osymtab->set_info(local_symcount);
 767   osymtab->set_entsize(symsize);
 768
 769   *poff = off;
 770   *postrtab = ostrtab;
 771 }
 772
 773 // Create the .shstrtab section, which holds the names of the
 774 // sections.  At the time this is called, we have created all the
 775 // output sections except .shstrtab itself.
 776
 777 Output_section*
 778 Layout::create_shstrtab()
 779 {
 780   // FIXME: We don't need to create a .shstrtab section if we are
 781   // stripping everything.
 782
 783   const char* name = this->namepool_.add(".shstrtab", NULL);
 784
 785   this->namepool_.set_string_offsets();
 786
 787   Output_section* os = this->make_output_section(name, elfcpp::SHT_STRTAB, 0);
 788
 789   Output_section_data* posd = new Output_data_strtab(&this->namepool_);
 790   os->add_output_section_data(posd);
 791
 792   return os;
 793 }
 794
 795 // Create the section headers.  SIZE is 32 or 64.  OFF is the file
 796 // offset.
 797
 798 Output_section_headers*
 799 Layout::create_shdrs(int size, bool big_endian, off_t* poff)
 800 {
 801   Output_section_headers* oshdrs;
 802   oshdrs = new Output_section_headers(size, big_endian, this->segment_list_,
 803                                       this->unattached_section_list_,
 804                                       &this->namepool_);
 805   off_t off = align_address(*poff, oshdrs->addralign());
 806   oshdrs->set_address(0, off);
 807   off += oshdrs->data_size();
 808   *poff = off;
 809   this->special_output_list_.push_back(oshdrs);
 810   return oshdrs;
 811 }
 812
 813 // Create the dynamic symbol table.
 814
 815 void
 816 Layout::create_dynamic_symtab(const Target* target, Output_data_dynamic* odyn,
 817                               Symbol_table* symtab)
 818 {
 819   // Count all the symbols in the dynamic symbol table, and set the
 820   // dynamic symbol indexes.
 821
 822   // Skip symbol 0, which is always all zeroes.
 823   unsigned int index = 1;
 824
 825   // Add STT_SECTION symbols for each Output section which needs one.
 826   for (Section_list::iterator p = this->section_list_.begin();
 827        p != this->section_list_.end();
 828        ++p)
 829     {
 830       if (!(*p)->needs_dynsym_index())
 831         (*p)->set_dynsym_index(-1U);
 832       else
 833         {
 834           (*p)->set_dynsym_index(index);
 835           ++index;
 836         }
 837     }
 838
 839   // FIXME: Some targets apparently require local symbols in the
 840   // dynamic symbol table.  Here is where we will have to count them,
 841   // and set the dynamic symbol indexes, and add the names to
 842   // this->dynpool_.
 843
 844   unsigned int local_symcount = index;
 845
 846   std::vector<Symbol*> dynamic_symbols;
 847
 848   // FIXME: We have to tell set_dynsym_indexes whether the
 849   // -E/--export-dynamic option was used.
 850   index = symtab->set_dynsym_indexes(index, &dynamic_symbols,
 851                                      &this->dynpool_);
 852
 853   int symsize;
 854   unsigned int align;
 855   const int size = target->get_size();
 856   if (size == 32)
 857     {
 858       symsize = elfcpp::Elf_sizes<32>::sym_size;
 859       align = 4;
 860     }
 861   else if (size == 64)
 862     {
 863       symsize = elfcpp::Elf_sizes<64>::sym_size;
 864       align = 8;
 865     }
 866   else
 867     gold_unreachable();
 868
 869   const char* dynsym_name = this->namepool_.add(".dynsym", NULL);
 870   Output_section* dynsym = this->make_output_section(dynsym_name,
 871                                                      elfcpp::SHT_DYNSYM,
 872                                                      elfcpp::SHF_ALLOC);
 873
 874   Output_section_data* odata = new Output_data_space(index * symsize,
 875                                                      align);
 876   dynsym->add_output_section_data(odata);
 877
 878   dynsym->set_info(local_symcount);
 879   dynsym->set_entsize(symsize);
 880   dynsym->set_addralign(align);
 881
 882   this->dynsym_section_ = dynsym;
 883
 884   odyn->add_section_address(elfcpp::DT_SYMTAB, dynsym);
 885   odyn->add_constant(elfcpp::DT_SYMENT, symsize);
 886
 887   const char* dynstr_name = this->namepool_.add(".dynstr", NULL);
 888   Output_section* dynstr = this->make_output_section(dynstr_name,
 889                                                      elfcpp::SHT_STRTAB,
 890                                                      elfcpp::SHF_ALLOC);
 891
 892   Output_section_data* strdata = new Output_data_strtab(&this->dynpool_);
 893   dynstr->add_output_section_data(strdata);
 894
 895   odyn->add_section_address(elfcpp::DT_STRTAB, dynstr);
 896   odyn->add_section_size(elfcpp::DT_STRSZ, dynstr);
 897
 898   // FIXME: We need an option to create a GNU hash table.
 899
 900   unsigned char* phash;
 901   unsigned int hashlen;
 902   Dynobj::create_elf_hash_table(target, dynamic_symbols, local_symcount,
 903                                 &phash, &hashlen);
 904
 905   const char* hash_name = this->namepool_.add(".hash", NULL);
 906   Output_section* hashsec = this->make_output_section(hash_name,
 907                                                       elfcpp::SHT_HASH,
 908                                                       elfcpp::SHF_ALLOC);
 909
 910   Output_section_data* hashdata = new Output_data_const_buffer(phash,
 911                                                                hashlen,
 912                                                                align);
 913   hashsec->add_output_section_data(hashdata);
 914
 915   hashsec->set_entsize(4);
 916   // FIXME: .hash should link to .dynsym.
 917
 918   odyn->add_section_address(elfcpp::DT_HASH, hashsec);
 919 }
 920
 921 // Create the .interp section and PT_INTERP segment.
 922
 923 void
 924 Layout::create_interp(const Target* target)
 925 {
 926   const char* interp = this->options_.dynamic_linker();
 927   if (interp == NULL)
 928     {
 929       interp = target->dynamic_linker();
 930       gold_assert(interp != NULL);
 931     }
 932
 933   size_t len = strlen(interp) + 1;
 934
 935   Output_section_data* odata = new Output_data_const(interp, len, 1);
 936
 937   const char* interp_name = this->namepool_.add(".interp", NULL);
 938   Output_section* osec = this->make_output_section(interp_name,
 939                                                    elfcpp::SHT_PROGBITS,
 940                                                    elfcpp::SHF_ALLOC);
 941   osec->add_output_section_data(odata);
 942
 943   Output_segment* oseg = new Output_segment(elfcpp::PT_INTERP, elfcpp::PF_R);
 944   this->segment_list_.push_back(oseg);
 945   oseg->add_initial_output_section(osec, elfcpp::PF_R);
 946 }
 947
 948 // Finish the .dynamic section and PT_DYNAMIC segment.
 949
 950 void
 951 Layout::finish_dynamic_section(const Input_objects* input_objects,
 952                                const Symbol_table* symtab,
 953                                Output_data_dynamic* odyn)
 954 {
 955   this->dynamic_section_->add_output_section_data(odyn);
 956
 957   Output_segment* oseg = new Output_segment(elfcpp::PT_DYNAMIC,
 958                                             elfcpp::PF_R | elfcpp::PF_W);
 959   this->segment_list_.push_back(oseg);
 960   oseg->add_initial_output_section(this->dynamic_section_,
 961                                    elfcpp::PF_R | elfcpp::PF_W);
 962
 963   for (Input_objects::Dynobj_iterator p = input_objects->dynobj_begin();
 964        p != input_objects->dynobj_end();
 965        ++p)
 966     {
 967       // FIXME: Handle --as-needed.
 968       odyn->add_string(elfcpp::DT_NEEDED, (*p)->soname());
 969     }
 970
 971   // FIXME: Support --init and --fini.
 972   Symbol* sym = symtab->lookup("_init");
 973   if (sym != NULL && sym->is_defined() && !sym->is_defined_in_dynobj())
 974     odyn->add_symbol(elfcpp::DT_INIT, sym);
 975
 976   sym = symtab->lookup("_fini");
 977   if (sym != NULL && sym->is_defined() && !sym->is_defined_in_dynobj())
 978     odyn->add_symbol(elfcpp::DT_FINI, sym);
 979
 980   // FIXME: Support DT_INIT_ARRAY and DT_FINI_ARRAY.
 981 }
 982
 983 // The mapping of .gnu.linkonce section names to real section names.
 984
 985 #define MAPPING_INIT(f, t) { f, sizeof(f) - 1, t, sizeof(t) - 1 }
 986 const Layout::Linkonce_mapping Layout::linkonce_mapping[] =
 987 {
 988   MAPPING_INIT("d.rel.ro", ".data.rel.ro"),     // Must be before "d".
 989   MAPPING_INIT("t", ".text"),
 990   MAPPING_INIT("r", ".rodata"),
 991   MAPPING_INIT("d", ".data"),
 992   MAPPING_INIT("b", ".bss"),
 993   MAPPING_INIT("s", ".sdata"),
 994   MAPPING_INIT("sb", ".sbss"),
 995   MAPPING_INIT("s2", ".sdata2"),
 996   MAPPING_INIT("sb2", ".sbss2"),
 997   MAPPING_INIT("wi", ".debug_info"),
 998   MAPPING_INIT("td", ".tdata"),
 999   MAPPING_INIT("tb", ".tbss"),
1000   MAPPING_INIT("lr", ".lrodata"),
1001   MAPPING_INIT("l", ".ldata"),
1002   MAPPING_INIT("lb", ".lbss"),
1003 };
1004 #undef MAPPING_INIT
1005
1006 const int Layout::linkonce_mapping_count =
1007   sizeof(Layout::linkonce_mapping) / sizeof(Layout::linkonce_mapping[0]);
1008
1009 // Return the name of the output section to use for a .gnu.linkonce
1010 // section.  This is based on the default ELF linker script of the old
1011 // GNU linker.  For example, we map a name like ".gnu.linkonce.t.foo"
1012 // to ".text".  Set *PLEN to the length of the name.  *PLEN is
1013 // initialized to the length of NAME.
1014
1015 const char*
1016 Layout::linkonce_output_name(const char* name, size_t *plen)
1017 {
1018   const char* s = name + sizeof(".gnu.linkonce") - 1;
1019   if (*s != '.')
1020     return name;
1021   ++s;
1022   const Linkonce_mapping* plm = linkonce_mapping;
1023   for (int i = 0; i < linkonce_mapping_count; ++i, ++plm)
1024     {
1025       if (strncmp(s, plm->from, plm->fromlen) == 0 && s[plm->fromlen] == '.')
1026         {
1027           *plen = plm->tolen;
1028           return plm->to;
1029         }
1030     }
1031   return name;
1032 }
1033
1034 // Choose the output section name to use given an input section name.
1035 // Set *PLEN to the length of the name.  *PLEN is initialized to the
1036 // length of NAME.
1037
1038 const char*
1039 Layout::output_section_name(const char* name, size_t* plen)
1040 {
1041   if (Layout::is_linkonce(name))
1042     {
1043       // .gnu.linkonce sections are laid out as though they were named
1044       // for the sections are placed into.
1045       return Layout::linkonce_output_name(name, plen);
1046     }
1047
1048   // If the section name has no '.', or only an initial '.', we use
1049   // the name unchanged (i.e., ".text" is unchanged).
1050
1051   // Otherwise, if the section name does not include ".rel", we drop
1052   // the last '.'  and everything that follows (i.e., ".text.XXX"
1053   // becomes ".text").
1054
1055   // Otherwise, if the section name has zero or one '.' after the
1056   // ".rel", we use the name unchanged (i.e., ".rel.text" is
1057   // unchanged).
1058
1059   // Otherwise, we drop the last '.' and everything that follows
1060   // (i.e., ".rel.text.XXX" becomes ".rel.text").
1061
1062   const char* s = name;
1063   if (*s == '.')
1064     ++s;
1065   const char* sdot = strchr(s, '.');
1066   if (sdot == NULL)
1067     return name;
1068
1069   const char* srel = strstr(s, ".rel");
1070   if (srel == NULL)
1071     {
1072       *plen = sdot - name;
1073       return name;
1074     }
1075
1076   sdot = strchr(srel + 1, '.');
1077   if (sdot == NULL)
1078     return name;
1079   sdot = strchr(sdot + 1, '.');
1080   if (sdot == NULL)
1081     return name;
1082
1083   *plen = sdot - name;
1084   return name;
1085 }
1086
1087 // Record the signature of a comdat section, and return whether to
1088 // include it in the link.  If GROUP is true, this is a regular
1089 // section group.  If GROUP is false, this is a group signature
1090 // derived from the name of a linkonce section.  We want linkonce
1091 // signatures and group signatures to block each other, but we don't
1092 // want a linkonce signature to block another linkonce signature.
1093
1094 bool
1095 Layout::add_comdat(const char* signature, bool group)
1096 {
1097   std::string sig(signature);
1098   std::pair<Signatures::iterator, bool> ins(
1099     this->signatures_.insert(std::make_pair(sig, group)));
1100
1101   if (ins.second)
1102     {
1103       // This is the first time we've seen this signature.
1104       return true;
1105     }
1106
1107   if (ins.first->second)
1108     {
1109       // We've already seen a real section group with this signature.
1110       return false;
1111     }
1112   else if (group)
1113     {
1114       // This is a real section group, and we've already seen a
1115       // linkonce section with tihs signature.  Record that we've seen
1116       // a section group, and don't include this section group.
1117       ins.first->second = true;
1118       return false;
1119     }
1120   else
1121     {
1122       // We've already seen a linkonce section and this is a linkonce
1123       // section.  These don't block each other--this may be the same
1124       // symbol name with different section types.
1125       return true;
1126     }
1127 }
1128
1129 // Write out data not associated with a section or the symbol table.
1130
1131 void
1132 Layout::write_data(const Symbol_table* symtab, const Target* target,
1133                    Output_file* of) const
1134 {
1135   const Output_section* symtab_section = this->symtab_section_;
1136   for (Section_list::const_iterator p = this->section_list_.begin();
1137        p != this->section_list_.end();
1138        ++p)
1139     {
1140       if ((*p)->needs_symtab_index())
1141         {
1142           gold_assert(symtab_section != NULL);
1143           unsigned int index = (*p)->symtab_index();
1144           gold_assert(index > 0 && index != -1U);
1145           off_t off = (symtab_section->offset()
1146                        + index * symtab_section->entsize());
1147           symtab->write_section_symbol(target, *p, of, off);
1148         }
1149     }
1150
1151   const Output_section* dynsym_section = this->dynsym_section_;
1152   for (Section_list::const_iterator p = this->section_list_.begin();
1153        p != this->section_list_.end();
1154        ++p)
1155     {
1156       if ((*p)->needs_dynsym_index())
1157         {
1158           gold_assert(dynsym_section != NULL);
1159           unsigned int index = (*p)->dynsym_index();
1160           gold_assert(index > 0 && index != -1U);
1161           off_t off = (dynsym_section->offset()
1162                        + index * dynsym_section->entsize());
1163           symtab->write_section_symbol(target, *p, of, off);
1164         }
1165     }
1166
1167   // Write out the Output_sections.  Most won't have anything to
1168   // write, since most of the data will come from input sections which
1169   // are handled elsewhere.  But some Output_sections do have
1170   // Output_data.
1171   for (Section_list::const_iterator p = this->section_list_.begin();
1172        p != this->section_list_.end();
1173        ++p)
1174     (*p)->write(of);
1175
1176   // Write out the Output_data which are not in an Output_section.
1177   for (Data_list::const_iterator p = this->special_output_list_.begin();
1178        p != this->special_output_list_.end();
1179        ++p)
1180     (*p)->write(of);
1181 }
1182
1183 // Write_data_task methods.
1184
1185 // We can always run this task.
1186
1187 Task::Is_runnable_type
1188 Write_data_task::is_runnable(Workqueue*)
1189 {
1190   return IS_RUNNABLE;
1191 }
1192
1193 // We need to unlock FINAL_BLOCKER when finished.
1194
1195 Task_locker*
1196 Write_data_task::locks(Workqueue* workqueue)
1197 {
1198   return new Task_locker_block(*this->final_blocker_, workqueue);
1199 }
1200
1201 // Run the task--write out the data.
1202
1203 void
1204 Write_data_task::run(Workqueue*)
1205 {
1206   this->layout_->write_data(this->symtab_, this->target_, this->of_);
1207 }
1208
1209 // Write_symbols_task methods.
1210
1211 // We can always run this task.
1212
1213 Task::Is_runnable_type
1214 Write_symbols_task::is_runnable(Workqueue*)
1215 {
1216   return IS_RUNNABLE;
1217 }
1218
1219 // We need to unlock FINAL_BLOCKER when finished.
1220
1221 Task_locker*
1222 Write_symbols_task::locks(Workqueue* workqueue)
1223 {
1224   return new Task_locker_block(*this->final_blocker_, workqueue);
1225 }
1226
1227 // Run the task--write out the symbols.
1228
1229 void
1230 Write_symbols_task::run(Workqueue*)
1231 {
1232   this->symtab_->write_globals(this->target_, this->sympool_, this->of_);
1233 }
1234
1235 // Close_task_runner methods.
1236
1237 // Run the task--close the file.
1238
1239 void
1240 Close_task_runner::run(Workqueue*)
1241 {
1242   this->of_->close();
1243 }
1244
1245 // Instantiate the templates we need.  We could use the configure
1246 // script to restrict this to only the ones for implemented targets.
1247
1248 template
1249 Output_section*
1250 Layout::layout<32, false>(Relobj* object, unsigned int shndx, const char* name,
1251                           const elfcpp::Shdr<32, false>& shdr, off_t*);
1252
1253 template
1254 Output_section*
1255 Layout::layout<32, true>(Relobj* object, unsigned int shndx, const char* name,
1256                          const elfcpp::Shdr<32, true>& shdr, off_t*);
1257
1258 template
1259 Output_section*
1260 Layout::layout<64, false>(Relobj* object, unsigned int shndx, const char* name,
1261                           const elfcpp::Shdr<64, false>& shdr, off_t*);
1262
1263 template
1264 Output_section*
1265 Layout::layout<64, true>(Relobj* object, unsigned int shndx, const char* name,
1266                          const elfcpp::Shdr<64, true>& shdr, off_t*);
1267
1268
1269 } // End namespace gold.