MIPS: Verify the ISA mode and alignment of branch and jump targets
[external/binutils.git] / bfd / elfxx-mips.c
index e47276b..fa99c9d 100644 (file)
@@ -2227,7 +2227,10 @@ b_reloc_p (int r_type)
          || r_type == R_MIPS_PC21_S2
          || r_type == R_MIPS_PC16
          || r_type == R_MIPS_GNU_REL16_S2
-         || r_type == R_MIPS16_PC16_S1);
+         || r_type == R_MIPS16_PC16_S1
+         || r_type == R_MICROMIPS_PC16_S1
+         || r_type == R_MICROMIPS_PC10_S1
+         || r_type == R_MICROMIPS_PC7_S1);
 }
 
 static inline bfd_boolean
@@ -2238,6 +2241,16 @@ aligned_pcrel_reloc_p (int r_type)
 }
 
 static inline bfd_boolean
+branch_reloc_p (int r_type)
+{
+  return (r_type == R_MIPS_26
+         || r_type == R_MIPS_PC26_S2
+         || r_type == R_MIPS_PC21_S2
+         || r_type == R_MIPS_PC16
+         || r_type == R_MIPS_GNU_REL16_S2);
+}
+
+static inline bfd_boolean
 mips16_branch_reloc_p (int r_type)
 {
   return (r_type == R_MIPS16_26
@@ -5322,6 +5335,7 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
   /* Figure out the value of the symbol.  */
   if (local_p)
     {
+      bfd_boolean micromips_p = MICROMIPS_P (abfd);
       Elf_Internal_Sym *sym;
 
       sym = local_syms + r_symndx;
@@ -5350,8 +5364,26 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
       if (*namep == NULL || **namep == '\0')
        *namep = bfd_section_name (input_bfd, sec);
 
-      target_is_16_bit_code_p = ELF_ST_IS_MIPS16 (sym->st_other);
-      target_is_micromips_code_p = ELF_ST_IS_MICROMIPS (sym->st_other);
+      /* For relocations against a section symbol and ones against no
+         symbol (absolute relocations) infer the ISA mode from the addend.  */
+      if (section_p || r_symndx == STN_UNDEF)
+       {
+         target_is_16_bit_code_p = (addend & 1) && !micromips_p;
+         target_is_micromips_code_p = (addend & 1) && micromips_p;
+       }
+      /* For relocations against an absolute symbol infer the ISA mode
+         from the value of the symbol plus addend.  */
+      else if (bfd_is_abs_section (sec))
+       {
+         target_is_16_bit_code_p = ((symbol + addend) & 1) && !micromips_p;
+         target_is_micromips_code_p = ((symbol + addend) & 1) && micromips_p;
+       }
+      /* Otherwise just use the regular symbol annotation available.  */
+      else
+       {
+         target_is_16_bit_code_p = ELF_ST_IS_MIPS16 (sym->st_other);
+         target_is_micromips_code_p = ELF_ST_IS_MICROMIPS (sym->st_other);
+       }
     }
   else
     {
@@ -5591,10 +5623,12 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
      acceptable.  */
   *cross_mode_jump_p = (!bfd_link_relocatable (info)
                        && !(h && h->root.root.type == bfd_link_hash_undefweak)
-                       && ((r_type == R_MIPS16_26 && !target_is_16_bit_code_p)
-                           || (r_type == R_MICROMIPS_26_S1
+                       && ((mips16_branch_reloc_p (r_type)
+                            && !target_is_16_bit_code_p)
+                           || (micromips_branch_reloc_p (r_type)
                                && !target_is_micromips_code_p)
-                           || ((r_type == R_MIPS_26 || r_type == R_MIPS_JALR)
+                           || ((branch_reloc_p (r_type)
+                                || r_type == R_MIPS_JALR)
                                && (target_is_16_bit_code_p
                                    || target_is_micromips_code_p))));
 
@@ -5804,9 +5838,13 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
          value = addend;
        value += symbol;
 
-       /* Make sure the target of JALX is word-aligned.  Bit 0 must be
-          the correct ISA mode selector and bit 1 must be 0.  */
-       if (*cross_mode_jump_p && (value & 3) != (r_type == R_MIPS_26))
+       /* Make sure the target of a jump is suitably aligned.  Bit 0 must
+          be the correct ISA mode selector except for weak undefined
+          symbols.  */
+       if ((was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
+           && (*cross_mode_jump_p
+               ? (value & 3) != (r_type == R_MIPS_26)
+               : (value & ((1 << shift) - 1)) != (r_type != R_MIPS_26)))
          return bfd_reloc_outofrange;
 
        value >>= shift;
@@ -5997,7 +6035,12 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
       if (howto->partial_inplace)
        addend = _bfd_mips_elf_sign_extend (addend, 18);
 
-      if ((symbol + addend) & 3)
+      /* No need to exclude weak undefined symbols here as they resolve
+         to 0 and never set `*cross_mode_jump_p', so this alignment check
+         will never trigger for them.  */
+      if (*cross_mode_jump_p
+         ? ((symbol + addend) & 3) != 1
+         : ((symbol + addend) & 3) != 0)
        return bfd_reloc_outofrange;
 
       value = symbol + addend - p;
@@ -6012,7 +6055,9 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
        addend = _bfd_mips_elf_sign_extend (addend, 17);
 
       if ((was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
-         && ((symbol + addend) & 1) == 0)
+         && (*cross_mode_jump_p
+             ? ((symbol + addend) & 3) != 0
+             : ((symbol + addend) & 1) == 0))
        return bfd_reloc_outofrange;
 
       value = symbol + addend - p;
@@ -6095,6 +6140,13 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
     case R_MICROMIPS_PC7_S1:
       if (howto->partial_inplace)
        addend = _bfd_mips_elf_sign_extend (addend, 8);
+
+      if ((was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
+         && (*cross_mode_jump_p
+             ? ((symbol + addend + 2) & 3) != 0
+             : ((symbol + addend + 2) & 1) == 0))
+       return bfd_reloc_outofrange;
+
       value = symbol + addend - p;
       if (was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
        overflowed_p = mips_elf_overflow_p (value, 8);
@@ -6105,6 +6157,13 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
     case R_MICROMIPS_PC10_S1:
       if (howto->partial_inplace)
        addend = _bfd_mips_elf_sign_extend (addend, 11);
+
+      if ((was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
+         && (*cross_mode_jump_p
+             ? ((symbol + addend + 2) & 3) != 0
+             : ((symbol + addend + 2) & 1) == 0))
+       return bfd_reloc_outofrange;
+
       value = symbol + addend - p;
       if (was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
        overflowed_p = mips_elf_overflow_p (value, 11);
@@ -6115,6 +6174,13 @@ mips_elf_calculate_relocation (bfd *abfd, bfd *input_bfd,
     case R_MICROMIPS_PC16_S1:
       if (howto->partial_inplace)
        addend = _bfd_mips_elf_sign_extend (addend, 17);
+
+      if ((was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
+         && (*cross_mode_jump_p
+             ? ((symbol + addend) & 3) != 0
+             : ((symbol + addend) & 1) == 0))
+       return bfd_reloc_outofrange;
+
       value = symbol + addend - p;
       if (was_local_p || h->root.root.type != bfd_link_hash_undefweak)
        overflowed_p = mips_elf_overflow_p (value, 17);
@@ -6273,7 +6339,21 @@ mips_elf_perform_relocation (struct bfd_link_info *info,
   /* Set the field.  */
   x |= (value & howto->dst_mask);
 
-  /* If required, turn JAL into JALX.  */
+  /* Detect incorrect JALX usage.  If required, turn JAL into JALX.  */
+  if (!cross_mode_jump_p && jal_reloc_p (r_type))
+    {
+      bfd_vma opcode = x >> 26;
+
+      if (r_type == R_MIPS16_26 ? opcode == 0x7
+         : r_type == R_MICROMIPS_26_S1 ? opcode == 0x3c
+         : opcode == 0x1d)
+       {
+         info->callbacks->einfo
+           (_("%X%H: Unsupported JALX to the same ISA mode\n"),
+            input_bfd, input_section, relocation->r_offset);
+         return TRUE;
+       }
+    }
   if (cross_mode_jump_p && jal_reloc_p (r_type))
     {
       bfd_boolean ok;
@@ -6311,6 +6391,13 @@ mips_elf_perform_relocation (struct bfd_link_info *info,
       /* Make this the JALX opcode.  */
       x = (x & ~(0x3f << 26)) | (jalx_opcode << 26);
     }
+  else if (cross_mode_jump_p && b_reloc_p (r_type))
+    {
+      info->callbacks->einfo
+       (_("%X%H: Unsupported branch between ISA modes\n"),
+        input_bfd, input_section, relocation->r_offset);
+      return TRUE;
+    }
 
   /* Try converting JAL to BAL and J(AL)R to B(AL), if the target is in
      range.  */
@@ -10296,7 +10383,12 @@ _bfd_mips_elf_relocate_section (bfd *output_bfd, struct bfd_link_info *info,
        case bfd_reloc_outofrange:
          msg = NULL;
          if (jal_reloc_p (howto->type))
-           msg = _("JALX to a non-word-aligned address");
+           msg = (cross_mode_jump_p
+                  ? _("Cannot convert a jump to JALX "
+                      "for a non-word-aligned address")
+                  : (howto->type == R_MIPS16_26
+                     ? _("Jump to a non-word-aligned address")
+                     : _("Jump to a non-instruction-aligned address")));
          else if (b_reloc_p (howto->type))
            msg = _("Branch to a non-instruction-aligned address");
          else if (aligned_pcrel_reloc_p (howto->type))