bfd/coff-m68k.c

   1 /* BFD back-end for Motorola 68000 COFF binaries.
   2    Copyright 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2005
   4    Free Software Foundation, Inc.
   5    Written by Cygnus Support.
   6
   7 This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
   8
   9 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12 (at your option) any later version.
  13
  14 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17 GNU General Public License for more details.
  18
  19 You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 along with this program; if not, write to the Free Software
  21 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  22
  23 #include "bfd.h"
  24 #include "sysdep.h"
  25 #include "libbfd.h"
  26 #include "coff/m68k.h"
  27 #include "coff/internal.h"
  28 #include "libcoff.h"
  29
  30 /* This source file is compiled multiple times for various m68k COFF
  31    variants.  The following macros control its behaviour:
  32
  33    TARGET_SYM
  34      The C name of the BFD target vector.  The default is m68kcoff_vec.
  35    TARGET_NAME
  36      The user visible target name.  The default is "coff-m68k".
  37    NAMES_HAVE_UNDERSCORE
  38      Whether symbol names have an underscore.
  39    ONLY_DECLARE_RELOCS
  40      Only declare the relocation howto array.  Don't actually compile
  41      it.  The actual array will be picked up in another version of the
  42      file.
  43    STATIC_RELOCS
  44      Make the relocation howto array, and associated functions, static.
  45    COFF_COMMON_ADDEND
  46      If this is defined, then, for a relocation against a common
  47      symbol, the object file holds the value (the size) of the common
  48      symbol.  If this is not defined, then, for a relocation against a
  49      common symbol, the object file holds zero.  */
  50
  51 #define COFF_DEFAULT_SECTION_ALIGNMENT_POWER (2)
  52
  53 #ifndef COFF_PAGE_SIZE
  54 /* The page size is a guess based on ELF.  */
  55 #define COFF_PAGE_SIZE 0x2000
  56 #endif
  57
  58 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
  59 #define RELOC_SPECIAL_FN 0
  60 #else
  61 static bfd_reloc_status_type m68kcoff_common_addend_special_fn
  62   PARAMS ((bfd *, arelent *, asymbol *, PTR, asection *, bfd *, char **));
  63 static reloc_howto_type *m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto
  64   PARAMS ((bfd *, asection *, struct internal_reloc *,
  65            struct coff_link_hash_entry *, struct internal_syment *,
  66            bfd_vma *));
  67 #define RELOC_SPECIAL_FN m68kcoff_common_addend_special_fn
  68 #endif
  69
  70 static bfd_boolean m68k_coff_is_local_label_name
  71   PARAMS ((bfd *, const char *));
  72
  73 /* On the delta, a symbol starting with L% is local.  We won't see
  74    such a symbol on other platforms, so it should be safe to always
  75    consider it local here.  */
  76
  77 static bfd_boolean
  78 m68k_coff_is_local_label_name (abfd, name)
  79      bfd *abfd;
  80      const char *name;
  81 {
  82   if (name[0] == 'L' && name[1] == '%')
  83     return TRUE;
  84
  85   return _bfd_coff_is_local_label_name (abfd, name);
  86 }
  87
  88 #ifndef STATIC_RELOCS
  89 /* Clean up namespace.  */
  90 #define m68kcoff_howto_table    _bfd_m68kcoff_howto_table
  91 #define m68k_rtype2howto        _bfd_m68kcoff_rtype2howto
  92 #define m68k_howto2rtype        _bfd_m68kcoff_howto2rtype
  93 #define m68k_reloc_type_lookup  _bfd_m68kcoff_reloc_type_lookup
  94 #endif
  95
  96 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
  97 extern reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[];
  98 #else
  99 #ifdef STATIC_RELOCS
 100 static
 101 #endif
 102 reloc_howto_type m68kcoff_howto_table[] =
 103   {
 104     HOWTO (R_RELBYTE,          0,  0,   8,  FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "8",        TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
 105     HOWTO (R_RELWORD,          0,  1,   16, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "16",       TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 106     HOWTO (R_RELLONG,          0,  2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "32",       TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 107     HOWTO (R_PCRBYTE,          0,  0,   8,  TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP8",    TRUE, 0x000000ff,0x000000ff, FALSE),
 108     HOWTO (R_PCRWORD,          0,  1,   16, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP16",   TRUE, 0x0000ffff,0x0000ffff, FALSE),
 109     HOWTO (R_PCRLONG,          0,  2,   32, TRUE,  0, complain_overflow_signed,   RELOC_SPECIAL_FN, "DISP32",   TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 110     HOWTO (R_RELLONG_NEG,      0, -2,   32, FALSE, 0, complain_overflow_bitfield, RELOC_SPECIAL_FN, "-32",      TRUE, 0xffffffff,0xffffffff, FALSE),
 111   };
 112 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 113
 114 #ifndef BADMAG
 115 #define BADMAG(x) M68KBADMAG(x)
 116 #endif
 117 #define M68 1           /* Customize coffcode.h */
 118
 119 /* Turn a howto into a reloc number */
 120
 121 #ifdef ONLY_DECLARE_RELOCS
 122 extern void m68k_rtype2howto PARAMS ((arelent *internal, int relocentry));
 123 extern int m68k_howto2rtype PARAMS ((reloc_howto_type *));
 124 extern reloc_howto_type *m68k_reloc_type_lookup
 125   PARAMS ((bfd *, bfd_reloc_code_real_type));
 126 #else
 127
 128 #ifdef STATIC_RELOCS
 129 #define STAT_REL static
 130 #else
 131 #define STAT_REL
 132 #endif
 133
 134 STAT_REL reloc_howto_type * m68k_reloc_type_lookup PARAMS ((bfd *, bfd_reloc_code_real_type));
 135 STAT_REL int m68k_howto2rtype PARAMS ((reloc_howto_type *));
 136 STAT_REL void m68k_rtype2howto PARAMS ((arelent *, int));
 137
 138
 139 STAT_REL void
 140 m68k_rtype2howto(internal, relocentry)
 141      arelent *internal;
 142      int relocentry;
 143 {
 144   switch (relocentry)
 145     {
 146     case R_RELBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 0; break;
 147     case R_RELWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 1; break;
 148     case R_RELLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 2; break;
 149     case R_PCRBYTE:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 3; break;
 150     case R_PCRWORD:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 4; break;
 151     case R_PCRLONG:     internal->howto = m68kcoff_howto_table + 5; break;
 152     case R_RELLONG_NEG: internal->howto = m68kcoff_howto_table + 6; break;
 153     }
 154 }
 155
 156 STAT_REL int
 157 m68k_howto2rtype (internal)
 158      reloc_howto_type *internal;
 159 {
 160   if (internal->pc_relative)
 161     {
 162       switch (internal->bitsize)
 163         {
 164         case 32: return R_PCRLONG;
 165         case 16: return R_PCRWORD;
 166         case 8: return R_PCRBYTE;
 167         }
 168     }
 169   else
 170     {
 171       switch (internal->bitsize)
 172         {
 173         case 32: return R_RELLONG;
 174         case 16: return R_RELWORD;
 175         case 8: return R_RELBYTE;
 176         }
 177     }
 178   return R_RELLONG;
 179 }
 180
 181 STAT_REL reloc_howto_type *
 182 m68k_reloc_type_lookup (abfd, code)
 183      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 184      bfd_reloc_code_real_type code;
 185 {
 186   switch (code)
 187     {
 188     default:                    return NULL;
 189     case BFD_RELOC_8:           return m68kcoff_howto_table + 0;
 190     case BFD_RELOC_16:          return m68kcoff_howto_table + 1;
 191     case BFD_RELOC_CTOR:
 192     case BFD_RELOC_32:          return m68kcoff_howto_table + 2;
 193     case BFD_RELOC_8_PCREL:     return m68kcoff_howto_table + 3;
 194     case BFD_RELOC_16_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 4;
 195     case BFD_RELOC_32_PCREL:    return m68kcoff_howto_table + 5;
 196       /* FIXME: There doesn't seem to be a code for R_RELLONG_NEG.  */
 197     }
 198   /*NOTREACHED*/
 199 }
 200
 201 #endif /* not ONLY_DECLARE_RELOCS */
 202
 203 #define RTYPE2HOWTO(internal, relocentry) \
 204   m68k_rtype2howto(internal, (relocentry)->r_type)
 205
 206 #define SELECT_RELOC(external, internal) \
 207   external.r_type = m68k_howto2rtype (internal)
 208
 209 #define coff_bfd_reloc_type_lookup m68k_reloc_type_lookup
 210
 211 #ifndef COFF_COMMON_ADDEND
 212 #ifndef coff_rtype_to_howto
 213
 214 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_rtype_to_howto
 215
 216 static reloc_howto_type *m68kcoff_rtype_to_howto
 217   PARAMS ((bfd *, asection *, struct internal_reloc *,
 218            struct coff_link_hash_entry *, struct internal_syment *,
 219            bfd_vma *));
 220
 221 static reloc_howto_type *
 222 m68kcoff_rtype_to_howto (abfd, sec, rel, h, sym, addendp)
 223      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 224      asection *sec;
 225      struct internal_reloc *rel;
 226      struct coff_link_hash_entry *h ATTRIBUTE_UNUSED;
 227      struct internal_syment *sym ATTRIBUTE_UNUSED;
 228      bfd_vma *addendp;
 229 {
 230   arelent relent;
 231   reloc_howto_type *howto;
 232
 233   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 234
 235   howto = relent.howto;
 236
 237   if (howto->pc_relative)
 238     *addendp += sec->vma;
 239
 240   return howto;
 241 }
 242
 243 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 244 #endif /* ! defined (COFF_COMMON_ADDEND) */
 245 \f
 246 #ifdef COFF_COMMON_ADDEND
 247
 248 /* If COFF_COMMON_ADDEND is defined, then when using m68k COFF the
 249    value stored in the .text section for a reference to a common
 250    symbol is the value itself plus any desired offset.  (taken from
 251    work done by Ian Taylor, Cygnus Support, for I386 COFF).  */
 252
 253 /* If we are producing relocatable output, we need to do some
 254    adjustments to the object file that are not done by the
 255    bfd_perform_relocation function.  This function is called by every
 256    reloc type to make any required adjustments.  */
 257
 258 static bfd_reloc_status_type
 259 m68kcoff_common_addend_special_fn (abfd, reloc_entry, symbol, data,
 260                                    input_section, output_bfd, error_message)
 261      bfd *abfd;
 262      arelent *reloc_entry;
 263      asymbol *symbol;
 264      PTR data;
 265      asection *input_section ATTRIBUTE_UNUSED;
 266      bfd *output_bfd;
 267      char **error_message ATTRIBUTE_UNUSED;
 268 {
 269   symvalue diff;
 270
 271   if (output_bfd == (bfd *) NULL)
 272     return bfd_reloc_continue;
 273
 274   if (bfd_is_com_section (symbol->section))
 275     {
 276       /* We are relocating a common symbol.  The current value in the
 277          object file is ORIG + OFFSET, where ORIG is the value of the
 278          common symbol as seen by the object file when it was compiled
 279          (this may be zero if the symbol was undefined) and OFFSET is
 280          the offset into the common symbol (normally zero, but may be
 281          non-zero when referring to a field in a common structure).
 282          ORIG is the negative of reloc_entry->addend, which is set by
 283          the CALC_ADDEND macro below.  We want to replace the value in
 284          the object file with NEW + OFFSET, where NEW is the value of
 285          the common symbol which we are going to put in the final
 286          object file.  NEW is symbol->value.  */
 287       diff = symbol->value + reloc_entry->addend;
 288     }
 289   else
 290     {
 291       /* For some reason bfd_perform_relocation always effectively
 292          ignores the addend for a COFF target when producing
 293          relocatable output.  This seems to be always wrong for 386
 294          COFF, so we handle the addend here instead.  */
 295       diff = reloc_entry->addend;
 296     }
 297
 298 #define DOIT(x) \
 299   x = ((x & ~howto->dst_mask) | (((x & howto->src_mask) + diff) & howto->dst_mask))
 300
 301   if (diff != 0)
 302     {
 303       reloc_howto_type *howto = reloc_entry->howto;
 304       unsigned char *addr = (unsigned char *) data + reloc_entry->address;
 305
 306       switch (howto->size)
 307         {
 308         case 0:
 309           {
 310             char x = bfd_get_8 (abfd, addr);
 311             DOIT (x);
 312             bfd_put_8 (abfd, x, addr);
 313           }
 314           break;
 315
 316         case 1:
 317           {
 318             short x = bfd_get_16 (abfd, addr);
 319             DOIT (x);
 320             bfd_put_16 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 321           }
 322           break;
 323
 324         case 2:
 325           {
 326             long x = bfd_get_32 (abfd, addr);
 327             DOIT (x);
 328             bfd_put_32 (abfd, (bfd_vma) x, addr);
 329           }
 330           break;
 331
 332         default:
 333           abort ();
 334         }
 335     }
 336
 337   /* Now let bfd_perform_relocation finish everything up.  */
 338   return bfd_reloc_continue;
 339 }
 340
 341 /* Compute the addend of a reloc.  If the reloc is to a common symbol,
 342    the object file contains the value of the common symbol.  By the
 343    time this is called, the linker may be using a different symbol
 344    from a different object file with a different value.  Therefore, we
 345    hack wildly to locate the original symbol from this file so that we
 346    can make the correct adjustment.  This macro sets coffsym to the
 347    symbol from the original file, and uses it to set the addend value
 348    correctly.  If this is not a common symbol, the usual addend
 349    calculation is done, except that an additional tweak is needed for
 350    PC relative relocs.
 351    FIXME: This macro refers to symbols and asect; these are from the
 352    calling function, not the macro arguments.  */
 353
 354 #define CALC_ADDEND(abfd, ptr, reloc, cache_ptr)                \
 355   {                                                             \
 356     coff_symbol_type *coffsym = (coff_symbol_type *) NULL;      \
 357     if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) != abfd)                   \
 358       coffsym = (obj_symbols (abfd)                             \
 359                  + (cache_ptr->sym_ptr_ptr - symbols));         \
 360     else if (ptr)                                               \
 361       coffsym = coff_symbol_from (abfd, ptr);                   \
 362     if (coffsym != (coff_symbol_type *) NULL                    \
 363         && coffsym->native->u.syment.n_scnum == 0)              \
 364       cache_ptr->addend = - coffsym->native->u.syment.n_value;  \
 365     else if (ptr && bfd_asymbol_bfd (ptr) == abfd               \
 366              && ptr->section != (asection *) NULL)              \
 367       cache_ptr->addend = - (ptr->section->vma + ptr->value);   \
 368     else                                                        \
 369       cache_ptr->addend = 0;                                    \
 370     if (ptr && (reloc.r_type == R_PCRBYTE                       \
 371                 || reloc.r_type == R_PCRWORD                    \
 372                 || reloc.r_type == R_PCRLONG))                  \
 373       cache_ptr->addend += asect->vma;                          \
 374   }
 375
 376 #ifndef coff_rtype_to_howto
 377
 378 /* coff-m68k.c uses the special COFF backend linker.  We need to
 379    adjust common symbols.  */
 380
 381 static reloc_howto_type *
 382 m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto (abfd, sec, rel, h, sym, addendp)
 383      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
 384      asection *sec;
 385      struct internal_reloc *rel;
 386      struct coff_link_hash_entry *h;
 387      struct internal_syment *sym;
 388      bfd_vma *addendp;
 389 {
 390   arelent relent;
 391   reloc_howto_type *howto;
 392
 393   RTYPE2HOWTO (&relent, rel);
 394
 395   howto = relent.howto;
 396
 397   if (howto->pc_relative)
 398     *addendp += sec->vma;
 399
 400   if (sym != NULL && sym->n_scnum == 0 && sym->n_value != 0)
 401     {
 402       /* This is a common symbol.  The section contents include the
 403          size (sym->n_value) as an addend.  The relocate_section
 404          function will be adding in the final value of the symbol.  We
 405          need to subtract out the current size in order to get the
 406          correct result.  */
 407       BFD_ASSERT (h != NULL);
 408       *addendp -= sym->n_value;
 409     }
 410
 411   /* If the output symbol is common (in which case this must be a
 412      relocatable link), we need to add in the final size of the
 413      common symbol.  */
 414   if (h != NULL && h->root.type == bfd_link_hash_common)
 415     *addendp += h->root.u.c.size;
 416
 417   return howto;
 418 }
 419
 420 #define coff_rtype_to_howto m68kcoff_common_addend_rtype_to_howto
 421
 422 #endif /* ! defined (coff_rtype_to_howto) */
 423
 424 #endif /* COFF_COMMON_ADDEND */
 425
 426 #if !defined ONLY_DECLARE_RELOCS && ! defined STATIC_RELOCS
 427 /* Given a .data section and a .emreloc in-memory section, store
 428    relocation information into the .emreloc section which can be
 429    used at runtime to relocate the section.  This is called by the
 430    linker when the --embedded-relocs switch is used.  This is called
 431    after the add_symbols entry point has been called for all the
 432    objects, and before the final_link entry point is called.  */
 433
 434 bfd_boolean
 435 bfd_m68k_coff_create_embedded_relocs (abfd, info, datasec, relsec, errmsg)
 436      bfd *abfd;
 437      struct bfd_link_info *info;
 438      asection *datasec;
 439      asection *relsec;
 440      char **errmsg;
 441 {
 442   char *extsyms;
 443   bfd_size_type symesz;
 444   struct internal_reloc *irel, *irelend;
 445   bfd_byte *p;
 446   bfd_size_type amt;
 447
 448   BFD_ASSERT (! info->relocatable);
 449
 450   *errmsg = NULL;
 451
 452   if (datasec->reloc_count == 0)
 453     return TRUE;
 454
 455   extsyms = obj_coff_external_syms (abfd);
 456   symesz = bfd_coff_symesz (abfd);
 457
 458   irel = _bfd_coff_read_internal_relocs (abfd, datasec, TRUE, NULL, FALSE,
 459                                          NULL);
 460   irelend = irel + datasec->reloc_count;
 461
 462   amt = (bfd_size_type) datasec->reloc_count * 12;
 463   relsec->contents = (bfd_byte *) bfd_alloc (abfd, amt);
 464   if (relsec->contents == NULL)
 465     return FALSE;
 466
 467   p = relsec->contents;
 468
 469   for (; irel < irelend; irel++, p += 12)
 470     {
 471       asection *targetsec;
 472
 473       /* We are going to write a four byte longword into the runtime
 474        reloc section.  The longword will be the address in the data
 475        section which must be relocated.  It is followed by the name
 476        of the target section NUL-padded or truncated to 8
 477        characters.  */
 478
 479       /* We can only relocate absolute longword relocs at run time.  */
 480       if (irel->r_type != R_RELLONG)
 481         {
 482           *errmsg = _("unsupported reloc type");
 483           bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
 484           return FALSE;
 485         }
 486
 487       if (irel->r_symndx == -1)
 488         targetsec = bfd_abs_section_ptr;
 489       else
 490         {
 491           struct coff_link_hash_entry *h;
 492
 493           h = obj_coff_sym_hashes (abfd)[irel->r_symndx];
 494           if (h == NULL)
 495             {
 496               struct internal_syment isym;
 497
 498               bfd_coff_swap_sym_in (abfd, extsyms + symesz * irel->r_symndx,
 499                                     &isym);
 500               targetsec = coff_section_from_bfd_index (abfd, isym.n_scnum);
 501             }
 502           else if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
 503                    || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
 504             targetsec = h->root.u.def.section;
 505           else
 506             targetsec = NULL;
 507         }
 508
 509       bfd_put_32 (abfd,
 510                   (irel->r_vaddr - datasec->vma + datasec->output_offset), p);
 511       memset (p + 4, 0, 8);
 512       if (targetsec != NULL)
 513         strncpy ((char *) p + 4, targetsec->output_section->name, 8);
 514     }
 515
 516   return TRUE;
 517 }
 518 #endif /* neither ONLY_DECLARE_RELOCS not STATIC_RELOCS  */
 519 \f
 520 #define coff_bfd_is_local_label_name m68k_coff_is_local_label_name
 521
 522 #define coff_relocate_section _bfd_coff_generic_relocate_section
 523
 524 #include "coffcode.h"
 525
 526 #ifndef TARGET_SYM
 527 #define TARGET_SYM m68kcoff_vec
 528 #endif
 529
 530 #ifndef TARGET_NAME
 531 #define TARGET_NAME "coff-m68k"
 532 #endif
 533
 534 #ifdef NAMES_HAVE_UNDERSCORE
 535 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, '_', NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 536 #else
 537 CREATE_BIG_COFF_TARGET_VEC (TARGET_SYM, TARGET_NAME, D_PAGED, 0, 0, NULL, COFF_SWAP_TABLE)
 538 #endif