2009-05-05 Paul Brook <paul@codesourcery.com>
[external/binutils.git] / ld / emultempl / armelf.em
1 # This shell script emits a C file. -*- C -*-
2 #   Copyright 1991, 1993, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003,
3 #   2004, 2005, 2007, 2008
4 #   Free Software Foundation, Inc.
5 #
6 # This file is part of the GNU Binutils.
7 #
8 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 # the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11 # (at your option) any later version.
12 #
13 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 # GNU General Public License for more details.
17 #
18 # You should have received a copy of the GNU General Public License
19 # along with this program; if not, write to the Free Software
20 # Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
21 # MA 02110-1301, USA.
22 #
23
24 # This file is sourced from elf32.em, and defines extra arm-elf
25 # specific routines.
26 #
27 test -z "$TARGET2_TYPE" && TARGET2_TYPE="rel"
28 fragment <<EOF
29
30 #include "ldctor.h"
31 #include "elf/arm.h"
32
33 static char *thumb_entry_symbol = NULL;
34 static int byteswap_code = 0;
35 static int target1_is_rel = 0${TARGET1_IS_REL};
36 static char *target2_type = "${TARGET2_TYPE}";
37 static int fix_v4bx = 0;
38 static int use_blx = 0;
39 static bfd_arm_vfp11_fix vfp11_denorm_fix = BFD_ARM_VFP11_FIX_DEFAULT;
40 static int no_enum_size_warning = 0;
41 static int no_wchar_size_warning = 0;
42 static int pic_veneer = 0;
43
44 static void
45 gld${EMULATION_NAME}_before_parse (void)
46 {
47 #ifndef TARGET_                 /* I.e., if not generic.  */
48   ldfile_set_output_arch ("`echo ${ARCH}`", bfd_arch_unknown);
49 #endif /* not TARGET_ */
50   config.dynamic_link = ${DYNAMIC_LINK-TRUE};
51   config.has_shared = `if test -n "$GENERATE_SHLIB_SCRIPT" ; then echo TRUE ; else echo FALSE ; fi`;
52 }
53
54 static void
55 arm_elf_before_allocation (void)
56 {
57   bfd_elf32_arm_set_byteswap_code (&link_info, byteswap_code);
58
59   /* Choose type of VFP11 erratum fix, or warn if specified fix is unnecessary
60      due to architecture version.  */
61   bfd_elf32_arm_set_vfp11_fix (link_info.output_bfd, &link_info);
62
63   /* We should be able to set the size of the interworking stub section.  We
64      can't do it until later if we have dynamic sections, though.  */
65   if (! elf_hash_table (&link_info)->dynamic_sections_created)
66     {
67       /* Here we rummage through the found bfds to collect glue information.  */
68       LANG_FOR_EACH_INPUT_STATEMENT (is)
69         {
70           /* Initialise mapping tables for code/data.  */
71           bfd_elf32_arm_init_maps (is->the_bfd);
72
73           if (!bfd_elf32_arm_process_before_allocation (is->the_bfd,
74                                                         &link_info)
75               || !bfd_elf32_arm_vfp11_erratum_scan (is->the_bfd, &link_info))
76             /* xgettext:c-format */
77             einfo (_("Errors encountered processing file %s"), is->filename);
78         }
79
80       /* We have seen it all.  Allocate it, and carry on.  */
81       bfd_elf32_arm_allocate_interworking_sections (& link_info);
82     }
83
84   /* Call the standard elf routine.  */
85   gld${EMULATION_NAME}_before_allocation ();
86 }
87
88 static void
89 arm_elf_after_allocation (void)
90 {
91   /* Call the standard elf routine.  */
92   after_allocation_default ();
93
94   {
95     LANG_FOR_EACH_INPUT_STATEMENT (is)
96       {
97         /* Figure out where VFP11 erratum veneers (and the labels returning
98            from same) have been placed.  */
99         bfd_elf32_arm_vfp11_fix_veneer_locations (is->the_bfd, &link_info);
100       }
101   }
102 }
103
104 /* Fake input file for stubs.  */
105 static lang_input_statement_type *stub_file;
106
107 /* Whether we need to call gldarm_layout_sections_again.  */
108 static int need_laying_out = 0;
109
110 /* Maximum size of a group of input sections that can be handled by
111    one stub section.  A value of +/-1 indicates the bfd back-end
112    should use a suitable default size.  */
113 static bfd_signed_vma group_size = 1;
114
115 struct hook_stub_info
116 {
117   lang_statement_list_type add;
118   asection *input_section;
119 };
120
121 /* Traverse the linker tree to find the spot where the stub goes.  */
122
123 static bfd_boolean
124 hook_in_stub (struct hook_stub_info *info, lang_statement_union_type **lp)
125 {
126   lang_statement_union_type *l;
127   bfd_boolean ret;
128
129   for (; (l = *lp) != NULL; lp = &l->header.next)
130     {
131       switch (l->header.type)
132         {
133         case lang_constructors_statement_enum:
134           ret = hook_in_stub (info, &constructor_list.head);
135           if (ret)
136             return ret;
137           break;
138
139         case lang_output_section_statement_enum:
140           ret = hook_in_stub (info,
141                               &l->output_section_statement.children.head);
142           if (ret)
143             return ret;
144           break;
145
146         case lang_wild_statement_enum:
147           ret = hook_in_stub (info, &l->wild_statement.children.head);
148           if (ret)
149             return ret;
150           break;
151
152         case lang_group_statement_enum:
153           ret = hook_in_stub (info, &l->group_statement.children.head);
154           if (ret)
155             return ret;
156           break;
157
158         case lang_input_section_enum:
159           if (l->input_section.section == info->input_section)
160             {
161               /* We've found our section.  Insert the stub immediately
162                  after its associated input section.  */
163               *(info->add.tail) = l->header.next;
164               l->header.next = info->add.head;
165               return TRUE;
166             }
167           break;
168
169         case lang_data_statement_enum:
170         case lang_reloc_statement_enum:
171         case lang_object_symbols_statement_enum:
172         case lang_output_statement_enum:
173         case lang_target_statement_enum:
174         case lang_input_statement_enum:
175         case lang_assignment_statement_enum:
176         case lang_padding_statement_enum:
177         case lang_address_statement_enum:
178         case lang_fill_statement_enum:
179           break;
180
181         default:
182           FAIL ();
183           break;
184         }
185     }
186   return FALSE;
187 }
188
189
190 /* Call-back for elf32_arm_size_stubs.  */
191
192 /* Create a new stub section, and arrange for it to be linked
193    immediately after INPUT_SECTION.  */
194
195 static asection *
196 elf32_arm_add_stub_section (const char *stub_sec_name,
197                             asection *input_section)
198 {
199   asection *stub_sec;
200   flagword flags;
201   asection *output_section;
202   const char *secname;
203   lang_output_section_statement_type *os;
204   struct hook_stub_info info;
205
206   flags = (SEC_ALLOC | SEC_LOAD | SEC_READONLY | SEC_CODE
207            | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_RELOC | SEC_IN_MEMORY | SEC_KEEP);
208   stub_sec = bfd_make_section_anyway_with_flags (stub_file->the_bfd,
209                                                  stub_sec_name, flags);
210   if (stub_sec == NULL)
211     goto err_ret;
212
213   bfd_set_section_alignment (stub_file->the_bfd, stub_sec, 3);
214
215   output_section = input_section->output_section;
216   secname = bfd_get_section_name (output_section->owner, output_section);
217   os = lang_output_section_find (secname);
218
219   info.input_section = input_section;
220   lang_list_init (&info.add);
221   lang_add_section (&info.add, stub_sec, os);
222
223   if (info.add.head == NULL)
224     goto err_ret;
225
226   if (hook_in_stub (&info, &os->children.head))
227     return stub_sec;
228
229  err_ret:
230   einfo ("%X%P: can not make stub section: %E\n");
231   return NULL;
232 }
233
234 /* Another call-back for elf_arm_size_stubs.  */
235
236 static void
237 gldarm_layout_sections_again (void)
238 {
239   /* If we have changed sizes of the stub sections, then we need
240      to recalculate all the section offsets.  This may mean we need to
241      add even more stubs.  */
242   gld${EMULATION_NAME}_map_segments (TRUE);
243   need_laying_out = -1;
244 }
245
246 static void
247 build_section_lists (lang_statement_union_type *statement)
248 {
249   if (statement->header.type == lang_input_section_enum)
250     {
251       asection *i = statement->input_section.section;
252
253       if (!((lang_input_statement_type *) i->owner->usrdata)->just_syms_flag
254           && (i->flags & SEC_EXCLUDE) == 0
255           && i->output_section != NULL
256           && i->output_section->owner == link_info.output_bfd)
257         elf32_arm_next_input_section (& link_info, i);
258     }
259 }
260
261 static int
262 compare_output_sec_vma (const void *a, const void *b)
263 {
264   asection *asec = *(asection **) a, *bsec = *(asection **) b;
265   asection *aout = asec->output_section, *bout = bsec->output_section;
266   bfd_vma avma, bvma;
267   
268   /* If there's no output section for some reason, compare equal.  */
269   if (!aout || !bout)
270     return 0;
271   
272   avma = aout->vma + asec->output_offset;
273   bvma = bout->vma + bsec->output_offset;
274   
275   if (avma > bvma)
276     return 1;
277   else if (avma < bvma)
278     return -1;
279   
280   return 0;
281 }
282
283 static void
284 gld${EMULATION_NAME}_finish (void)
285 {
286   struct bfd_link_hash_entry * h;
287   unsigned int list_size = 10;
288   asection **sec_list = xmalloc (list_size * sizeof (asection *));
289   unsigned int sec_count = 0;
290
291   if (!link_info.relocatable)
292     {
293       /* Build a sorted list of input text sections, then use that to process
294          the unwind table index.  */
295       LANG_FOR_EACH_INPUT_STATEMENT (is)
296         {
297           bfd *abfd = is->the_bfd;
298           asection *sec;
299           
300           if ((abfd->flags & (EXEC_P | DYNAMIC)) != 0)
301             continue;
302           
303           for (sec = abfd->sections; sec != NULL; sec = sec->next)
304             {
305               asection *out_sec = sec->output_section;
306
307               if (out_sec
308                   && elf_section_type (sec) == SHT_PROGBITS
309                   && (elf_section_flags (sec) & SHF_EXECINSTR) != 0
310                   && (sec->flags & SEC_EXCLUDE) == 0
311                   && sec->sec_info_type != ELF_INFO_TYPE_JUST_SYMS
312                   && out_sec != bfd_abs_section_ptr)
313                 {
314                   if (sec_count == list_size)
315                     {
316                       list_size *= 2;
317                       sec_list = xrealloc (sec_list,
318                                            list_size * sizeof (asection *));
319                     }
320
321                   sec_list[sec_count++] = sec;
322                 }
323             }
324         }
325         
326       qsort (sec_list, sec_count, sizeof (asection *), &compare_output_sec_vma);
327       
328       if (elf32_arm_fix_exidx_coverage (sec_list, sec_count, &link_info))
329         need_laying_out = 1;
330       
331       free (sec_list);
332     }
333
334   /* bfd_elf32_discard_info just plays with debugging sections,
335      ie. doesn't affect any code, so we can delay resizing the
336      sections.  It's likely we'll resize everything in the process of
337      adding stubs.  */
338   if (bfd_elf_discard_info (link_info.output_bfd, & link_info))
339     need_laying_out = 1;
340
341   /* If generating a relocatable output file, then we don't
342      have to examine the relocs.  */
343   if (stub_file != NULL && !link_info.relocatable)
344     {
345       int  ret = elf32_arm_setup_section_lists (link_info.output_bfd, & link_info);
346
347       if (ret != 0)
348         {
349           if (ret < 0)
350             {
351               einfo ("%X%P: could not compute sections lists for stub generation: %E\n");
352               return;
353             }
354
355           lang_for_each_statement (build_section_lists);
356
357           /* Call into the BFD backend to do the real work.  */
358           if (! elf32_arm_size_stubs (link_info.output_bfd,
359                                       stub_file->the_bfd,
360                                       & link_info,
361                                       group_size,
362                                       & elf32_arm_add_stub_section,
363                                       & gldarm_layout_sections_again))
364             {
365               einfo ("%X%P: cannot size stub section: %E\n");
366               return;
367             }
368         }
369     }
370
371   if (need_laying_out != -1)
372     gld${EMULATION_NAME}_map_segments (need_laying_out);
373
374   if (! link_info.relocatable)
375     {
376       /* Now build the linker stubs.  */
377       if (stub_file->the_bfd->sections != NULL)
378         {
379           if (! elf32_arm_build_stubs (& link_info))
380             einfo ("%X%P: can not build stubs: %E\n");
381         }
382     }
383
384   finish_default ();
385
386   if (thumb_entry_symbol)
387     {
388       h = bfd_link_hash_lookup (link_info.hash, thumb_entry_symbol,
389                                 FALSE, FALSE, TRUE);
390     }
391   else
392     {
393       struct elf_link_hash_entry * eh;
394
395       if (!entry_symbol.name)
396         return;
397
398       h = bfd_link_hash_lookup (link_info.hash, entry_symbol.name,
399                                 FALSE, FALSE, TRUE);
400       eh = (struct elf_link_hash_entry *)h;
401       if (!h || ELF_ST_TYPE(eh->type) != STT_ARM_TFUNC)
402         return;
403     }
404
405
406   if (h != (struct bfd_link_hash_entry *) NULL
407       && (h->type == bfd_link_hash_defined
408           || h->type == bfd_link_hash_defweak)
409       && h->u.def.section->output_section != NULL)
410     {
411       static char buffer[32];
412       bfd_vma val;
413
414       /* Special procesing is required for a Thumb entry symbol.  The
415          bottom bit of its address must be set.  */
416       val = (h->u.def.value
417              + bfd_get_section_vma (link_info.output_bfd,
418                                     h->u.def.section->output_section)
419              + h->u.def.section->output_offset);
420
421       val |= 1;
422
423       /* Now convert this value into a string and store it in entry_symbol
424          where the lang_finish() function will pick it up.  */
425       buffer[0] = '0';
426       buffer[1] = 'x';
427
428       sprintf_vma (buffer + 2, val);
429
430       if (thumb_entry_symbol != NULL && entry_symbol.name != NULL
431           && entry_from_cmdline)
432         einfo (_("%P: warning: '--thumb-entry %s' is overriding '-e %s'\n"),
433                thumb_entry_symbol, entry_symbol.name);
434       entry_symbol.name = buffer;
435     }
436   else
437     einfo (_("%P: warning: cannot find thumb start symbol %s\n"),
438            thumb_entry_symbol);
439 }
440
441 /* This is a convenient point to tell BFD about target specific flags.
442    After the output has been created, but before inputs are read.  */
443 static void
444 arm_elf_create_output_section_statements (void)
445 {
446   if (strstr (bfd_get_target (link_info.output_bfd), "arm") == NULL)
447     {
448       /* The arm backend needs special fields in the output hash structure.
449          These will only be created if the output format is an arm format,
450          hence we do not support linking and changing output formats at the
451          same time.  Use a link followed by objcopy to change output formats.  */
452       einfo ("%F%X%P: error: Cannot change output format whilst linking ARM binaries.\n");
453       return;
454     }
455
456   bfd_elf32_arm_set_target_relocs (link_info.output_bfd, &link_info,
457                                    target1_is_rel,
458                                    target2_type, fix_v4bx, use_blx,
459                                    vfp11_denorm_fix, no_enum_size_warning,
460                                    no_wchar_size_warning,
461                                    pic_veneer);
462
463   stub_file = lang_add_input_file ("linker stubs",
464                                    lang_input_file_is_fake_enum,
465                                    NULL);
466   stub_file->the_bfd = bfd_create ("linker stubs", link_info.output_bfd);
467   if (stub_file->the_bfd == NULL
468       || ! bfd_set_arch_mach (stub_file->the_bfd,
469                               bfd_get_arch (link_info.output_bfd),
470                               bfd_get_mach (link_info.output_bfd)))
471     {
472       einfo ("%X%P: can not create BFD %E\n");
473       return;
474     }
475  
476   stub_file->the_bfd->flags |= BFD_LINKER_CREATED;
477   ldlang_add_file (stub_file);
478
479   /* Also use the stub file for stubs placed in a single output section.  */
480   bfd_elf32_arm_add_glue_sections_to_bfd (stub_file->the_bfd, &link_info);
481   bfd_elf32_arm_get_bfd_for_interworking (stub_file->the_bfd, &link_info);
482 }
483
484 /* Avoid processing the fake stub_file in vercheck, stat_needed and
485    check_needed routines.  */
486
487 static void (*real_func) (lang_input_statement_type *);
488
489 static void arm_for_each_input_file_wrapper (lang_input_statement_type *l)
490 {
491   if (l != stub_file)
492     (*real_func) (l);
493 }
494
495 static void
496 arm_lang_for_each_input_file (void (*func) (lang_input_statement_type *))
497 {
498   real_func = func;
499   lang_for_each_input_file (&arm_for_each_input_file_wrapper);
500 }
501
502 #define lang_for_each_input_file arm_lang_for_each_input_file
503
504 EOF
505
506 # Define some shell vars to insert bits of code into the standard elf
507 # parse_args and list_options functions.
508 #
509 PARSE_AND_LIST_PROLOGUE='
510 #define OPTION_THUMB_ENTRY              301
511 #define OPTION_BE8                      302
512 #define OPTION_TARGET1_REL              303
513 #define OPTION_TARGET1_ABS              304
514 #define OPTION_TARGET2                  305
515 #define OPTION_FIX_V4BX                 306
516 #define OPTION_USE_BLX                  307
517 #define OPTION_VFP11_DENORM_FIX         308
518 #define OPTION_NO_ENUM_SIZE_WARNING     309
519 #define OPTION_PIC_VENEER               310
520 #define OPTION_FIX_V4BX_INTERWORKING    311
521 #define OPTION_STUBGROUP_SIZE           312
522 #define OPTION_NO_WCHAR_SIZE_WARNING    313
523 '
524
525 PARSE_AND_LIST_SHORTOPTS=p
526
527 PARSE_AND_LIST_LONGOPTS='
528   { "no-pipeline-knowledge", no_argument, NULL, '\'p\''},
529   { "thumb-entry", required_argument, NULL, OPTION_THUMB_ENTRY},
530   { "be8", no_argument, NULL, OPTION_BE8},
531   { "target1-rel", no_argument, NULL, OPTION_TARGET1_REL},
532   { "target1-abs", no_argument, NULL, OPTION_TARGET1_ABS},
533   { "target2", required_argument, NULL, OPTION_TARGET2},
534   { "fix-v4bx", no_argument, NULL, OPTION_FIX_V4BX},
535   { "fix-v4bx-interworking", no_argument, NULL, OPTION_FIX_V4BX_INTERWORKING},
536   { "use-blx", no_argument, NULL, OPTION_USE_BLX},
537   { "vfp11-denorm-fix", required_argument, NULL, OPTION_VFP11_DENORM_FIX},
538   { "no-enum-size-warning", no_argument, NULL, OPTION_NO_ENUM_SIZE_WARNING},
539   { "pic-veneer", no_argument, NULL, OPTION_PIC_VENEER},
540   { "stub-group-size", required_argument, NULL, OPTION_STUBGROUP_SIZE },
541   { "no-wchar-size-warning", no_argument, NULL, OPTION_NO_WCHAR_SIZE_WARNING},
542 '
543
544 PARSE_AND_LIST_OPTIONS='
545   fprintf (file, _("  --thumb-entry=<sym>         Set the entry point to be Thumb symbol <sym>\n"));
546   fprintf (file, _("  --be8                       Output BE8 format image\n"));
547   fprintf (file, _("  --target1=rel               Interpret R_ARM_TARGET1 as R_ARM_REL32\n"));
548   fprintf (file, _("  --target1=abs               Interpret R_ARM_TARGET1 as R_ARM_ABS32\n"));
549   fprintf (file, _("  --target2=<type>            Specify definition of R_ARM_TARGET2\n"));
550   fprintf (file, _("  --fix-v4bx                  Rewrite BX rn as MOV pc, rn for ARMv4\n"));
551   fprintf (file, _("  --fix-v4bx-interworking     Rewrite BX rn branch to ARMv4 interworking veneer\n"));
552   fprintf (file, _("  --use-blx                   Enable use of BLX instructions\n"));
553   fprintf (file, _("  --vfp11-denorm-fix          Specify how to fix VFP11 denorm erratum\n"));
554   fprintf (file, _("  --no-enum-size-warning      Don'\''t warn about objects with incompatible\n"
555                    "                                enum sizes\n"));
556   fprintf (file, _("  --no-wchar-size-warning     Don'\''t warn about objects with incompatible"
557                    "                                wchar_t sizes\n"));
558   fprintf (file, _("  --pic-veneer                Always generate PIC interworking veneers\n"));
559   fprintf (file, _("\
560    --stub-group-size=N   Maximum size of a group of input sections that can be\n\
561                            handled by one stub section.  A negative value\n\
562                            locates all stubs after their branches (with a\n\
563                            group size of -N), while a positive value allows\n\
564                            two groups of input sections, one before, and one\n\
565                            after each stub section.  Values of +/-1 indicate\n\
566                            the linker should choose suitable defaults.\n"
567                    ));
568 '
569
570 PARSE_AND_LIST_ARGS_CASES='
571     case '\'p\'':
572       /* Only here for backwards compatibility.  */
573       break;
574
575     case OPTION_THUMB_ENTRY:
576       thumb_entry_symbol = optarg;
577       break;
578
579     case OPTION_BE8:
580       byteswap_code = 1;
581       break;
582
583     case OPTION_TARGET1_REL:
584       target1_is_rel = 1;
585       break;
586
587     case OPTION_TARGET1_ABS:
588       target1_is_rel = 0;
589       break;
590
591     case OPTION_TARGET2:
592       target2_type = optarg;
593       break;
594
595     case OPTION_FIX_V4BX:
596       fix_v4bx = 1;
597       break;
598
599     case OPTION_FIX_V4BX_INTERWORKING:
600       fix_v4bx = 2;
601       break;
602
603     case OPTION_USE_BLX:
604       use_blx = 1;
605       break;
606
607     case OPTION_VFP11_DENORM_FIX:
608       if (strcmp (optarg, "none") == 0)
609         vfp11_denorm_fix = BFD_ARM_VFP11_FIX_NONE;
610       else if (strcmp (optarg, "scalar") == 0)
611         vfp11_denorm_fix = BFD_ARM_VFP11_FIX_SCALAR;
612       else if (strcmp (optarg, "vector") == 0)
613         vfp11_denorm_fix = BFD_ARM_VFP11_FIX_VECTOR;
614       else
615         einfo (_("Unrecognized VFP11 fix type '\''%s'\''.\n"), optarg);
616       break;
617
618     case OPTION_NO_ENUM_SIZE_WARNING:
619       no_enum_size_warning = 1;
620       break;
621
622     case OPTION_NO_WCHAR_SIZE_WARNING:
623       no_wchar_size_warning = 1;
624       break;
625
626     case OPTION_PIC_VENEER:
627       pic_veneer = 1;
628       break;
629
630     case OPTION_STUBGROUP_SIZE:
631       {
632         const char *end;
633
634         group_size = bfd_scan_vma (optarg, &end, 0);
635         if (*end)
636           einfo (_("%P%F: invalid number `%s'\''\n"), optarg);
637       }
638       break;
639 '
640
641 # We have our own before_allocation etc. functions, but they call
642 # the standard routines, so give them a different name.
643 LDEMUL_BEFORE_ALLOCATION=arm_elf_before_allocation
644 LDEMUL_AFTER_ALLOCATION=arm_elf_after_allocation
645 LDEMUL_CREATE_OUTPUT_SECTION_STATEMENTS=arm_elf_create_output_section_statements
646
647 # Replace the elf before_parse function with our own.
648 LDEMUL_BEFORE_PARSE=gld"${EMULATION_NAME}"_before_parse
649
650 # Call the extra arm-elf function
651 LDEMUL_FINISH=gld${EMULATION_NAME}_finish