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Source file src/cmd/link/internal/s390x/asm.go

Documentation: cmd/link/internal/s390x

  // Inferno utils/5l/asm.c
  // https://bitbucket.org/inferno-os/inferno-os/src/default/utils/5l/asm.c
  //
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  package s390x
  
  import (
  	"cmd/internal/objabi"
  	"cmd/link/internal/ld"
  	"debug/elf"
  	"fmt"
  )
  
  // gentext generates assembly to append the local moduledata to the global
  // moduledata linked list at initialization time. This is only done if the runtime
  // is in a different module.
  //
  // <go.link.addmoduledata>:
  // 	larl  %r2, <local.moduledata>
  // 	jg    <runtime.addmoduledata@plt>
  //	undef
  //
  // The job of appending the moduledata is delegated to runtime.addmoduledata.
  func gentext(ctxt *ld.Link) {
  	if !ctxt.DynlinkingGo() {
  		return
  	}
  	addmoduledata := ctxt.Syms.Lookup("runtime.addmoduledata", 0)
  	if addmoduledata.Type == ld.STEXT && ld.Buildmode != ld.BuildmodePlugin {
  		// we're linking a module containing the runtime -> no need for
  		// an init function
  		return
  	}
  	addmoduledata.Attr |= ld.AttrReachable
  	initfunc := ctxt.Syms.Lookup("go.link.addmoduledata", 0)
  	initfunc.Type = ld.STEXT
  	initfunc.Attr |= ld.AttrLocal
  	initfunc.Attr |= ld.AttrReachable
  
  	// larl %r2, <local.moduledata>
  	ld.Adduint8(ctxt, initfunc, 0xc0)
  	ld.Adduint8(ctxt, initfunc, 0x20)
  	lmd := ld.Addrel(initfunc)
  	lmd.Off = int32(initfunc.Size)
  	lmd.Siz = 4
  	lmd.Sym = ctxt.Moduledata
  	lmd.Type = objabi.R_PCREL
  	lmd.Variant = ld.RV_390_DBL
  	lmd.Add = 2 + int64(lmd.Siz)
  	ld.Adduint32(ctxt, initfunc, 0)
  
  	// jg <runtime.addmoduledata[@plt]>
  	ld.Adduint8(ctxt, initfunc, 0xc0)
  	ld.Adduint8(ctxt, initfunc, 0xf4)
  	rel := ld.Addrel(initfunc)
  	rel.Off = int32(initfunc.Size)
  	rel.Siz = 4
  	rel.Sym = ctxt.Syms.Lookup("runtime.addmoduledata", 0)
  	rel.Type = objabi.R_CALL
  	rel.Variant = ld.RV_390_DBL
  	rel.Add = 2 + int64(rel.Siz)
  	ld.Adduint32(ctxt, initfunc, 0)
  
  	// undef (for debugging)
  	ld.Adduint32(ctxt, initfunc, 0)
  	if ld.Buildmode == ld.BuildmodePlugin {
  		ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, addmoduledata)
  	}
  	ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, initfunc)
  	initarray_entry := ctxt.Syms.Lookup("go.link.addmoduledatainit", 0)
  	initarray_entry.Attr |= ld.AttrLocal
  	initarray_entry.Attr |= ld.AttrReachable
  	initarray_entry.Type = ld.SINITARR
  	ld.Addaddr(ctxt, initarray_entry, initfunc)
  }
  
  func adddynrel(ctxt *ld.Link, s *ld.Symbol, r *ld.Reloc) bool {
  	targ := r.Sym
  
  	switch r.Type {
  	default:
  		if r.Type >= 256 {
  			ld.Errorf(s, "unexpected relocation type %d", r.Type)
  			return false
  		}
  
  		// Handle relocations found in ELF object files.
  	case 256 + ld.R_390_12,
  		256 + ld.R_390_GOT12:
  		ld.Errorf(s, "s390x 12-bit relocations have not been implemented (relocation type %d)", r.Type-256)
  		return false
  
  	case 256 + ld.R_390_8,
  		256 + ld.R_390_16,
  		256 + ld.R_390_32,
  		256 + ld.R_390_64:
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			ld.Errorf(s, "unexpected R_390_nn relocation for dynamic symbol %s", targ.Name)
  		}
  		r.Type = objabi.R_ADDR
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_PC16,
  		256 + ld.R_390_PC32,
  		256 + ld.R_390_PC64:
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			ld.Errorf(s, "unexpected R_390_PCnn relocation for dynamic symbol %s", targ.Name)
  		}
  		if targ.Type == 0 || targ.Type == ld.SXREF {
  			ld.Errorf(s, "unknown symbol %s in pcrel", targ.Name)
  		}
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_GOT16,
  		256 + ld.R_390_GOT32,
  		256 + ld.R_390_GOT64:
  		ld.Errorf(s, "unimplemented S390x relocation: %v", r.Type-256)
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_PLT16DBL,
  		256 + ld.R_390_PLT32DBL:
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Variant = ld.RV_390_DBL
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			addpltsym(ctxt, targ)
  			r.Sym = ctxt.Syms.Lookup(".plt", 0)
  			r.Add += int64(targ.Plt)
  		}
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_PLT32,
  		256 + ld.R_390_PLT64:
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			addpltsym(ctxt, targ)
  			r.Sym = ctxt.Syms.Lookup(".plt", 0)
  			r.Add += int64(targ.Plt)
  		}
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_COPY:
  		ld.Errorf(s, "unimplemented S390x relocation: %v", r.Type-256)
  		return false
  
  	case 256 + ld.R_390_GLOB_DAT:
  		ld.Errorf(s, "unimplemented S390x relocation: %v", r.Type-256)
  		return false
  
  	case 256 + ld.R_390_JMP_SLOT:
  		ld.Errorf(s, "unimplemented S390x relocation: %v", r.Type-256)
  		return false
  
  	case 256 + ld.R_390_RELATIVE:
  		ld.Errorf(s, "unimplemented S390x relocation: %v", r.Type-256)
  		return false
  
  	case 256 + ld.R_390_GOTOFF:
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			ld.Errorf(s, "unexpected R_390_GOTOFF relocation for dynamic symbol %s", targ.Name)
  		}
  		r.Type = objabi.R_GOTOFF
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_GOTPC:
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Sym = ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_PC16DBL,
  		256 + ld.R_390_PC32DBL:
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Variant = ld.RV_390_DBL
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		if targ.Type == ld.SDYNIMPORT {
  			ld.Errorf(s, "unexpected R_390_PCnnDBL relocation for dynamic symbol %s", targ.Name)
  		}
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_GOTPCDBL:
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Variant = ld.RV_390_DBL
  		r.Sym = ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		return true
  
  	case 256 + ld.R_390_GOTENT:
  		addgotsym(ctxt, targ)
  
  		r.Type = objabi.R_PCREL
  		r.Variant = ld.RV_390_DBL
  		r.Sym = ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  		r.Add += int64(targ.Got)
  		r.Add += int64(r.Siz)
  		return true
  	}
  	// Handle references to ELF symbols from our own object files.
  	if targ.Type != ld.SDYNIMPORT {
  		return true
  	}
  
  	return false
  }
  
  func elfreloc1(ctxt *ld.Link, r *ld.Reloc, sectoff int64) int {
  	ld.Thearch.Vput(uint64(sectoff))
  
  	elfsym := r.Xsym.ElfsymForReloc()
  	switch r.Type {
  	default:
  		return -1
  
  	case objabi.R_TLS_LE:
  		switch r.Siz {
  		default:
  			return -1
  		case 4:
  			// WARNING - silently ignored by linker in ELF64
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_TLS_LE32 | uint64(elfsym)<<32)
  		case 8:
  			// WARNING - silently ignored by linker in ELF32
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_TLS_LE64 | uint64(elfsym)<<32)
  		}
  
  	case objabi.R_TLS_IE:
  		switch r.Siz {
  		default:
  			return -1
  		case 4:
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_TLS_IEENT | uint64(elfsym)<<32)
  		}
  
  	case objabi.R_ADDR:
  		switch r.Siz {
  		default:
  			return -1
  		case 4:
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_32 | uint64(elfsym)<<32)
  		case 8:
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_64 | uint64(elfsym)<<32)
  		}
  
  	case objabi.R_GOTPCREL:
  		if r.Siz == 4 {
  			ld.Thearch.Vput(ld.R_390_GOTENT | uint64(elfsym)<<32)
  		} else {
  			return -1
  		}
  
  	case objabi.R_PCREL, objabi.R_PCRELDBL, objabi.R_CALL:
  		elfrel := ld.R_390_NONE
  		isdbl := r.Variant&ld.RV_TYPE_MASK == ld.RV_390_DBL
  		// TODO(mundaym): all DBL style relocations should be
  		// signalled using the variant - see issue 14218.
  		switch r.Type {
  		case objabi.R_PCRELDBL, objabi.R_CALL:
  			isdbl = true
  		}
  		if r.Xsym.Type == ld.SDYNIMPORT && (r.Xsym.ElfType == elf.STT_FUNC || r.Type == objabi.R_CALL) {
  			if isdbl {
  				switch r.Siz {
  				case 2:
  					elfrel = ld.R_390_PLT16DBL
  				case 4:
  					elfrel = ld.R_390_PLT32DBL
  				}
  			} else {
  				switch r.Siz {
  				case 4:
  					elfrel = ld.R_390_PLT32
  				case 8:
  					elfrel = ld.R_390_PLT64
  				}
  			}
  		} else {
  			if isdbl {
  				switch r.Siz {
  				case 2:
  					elfrel = ld.R_390_PC16DBL
  				case 4:
  					elfrel = ld.R_390_PC32DBL
  				}
  			} else {
  				switch r.Siz {
  				case 2:
  					elfrel = ld.R_390_PC16
  				case 4:
  					elfrel = ld.R_390_PC32
  				case 8:
  					elfrel = ld.R_390_PC64
  				}
  			}
  		}
  		if elfrel == ld.R_390_NONE {
  			return -1 // unsupported size/dbl combination
  		}
  		ld.Thearch.Vput(uint64(elfrel) | uint64(elfsym)<<32)
  	}
  
  	ld.Thearch.Vput(uint64(r.Xadd))
  	return 0
  }
  
  func elfsetupplt(ctxt *ld.Link) {
  	plt := ctxt.Syms.Lookup(".plt", 0)
  	got := ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  	if plt.Size == 0 {
  		// stg     %r1,56(%r15)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xe3)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xf0)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x38)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x24)
  		// larl    %r1,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xc0)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Addpcrelplus(ctxt, plt, got, 6)
  		// mvc     48(8,%r15),8(%r1)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xd2)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xf0)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x30)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x08)
  		// lg      %r1,16(%r1)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xe3)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x04)
  		// br      %r1
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xf1)
  		// nopr    %r0
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		// nopr    %r0
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		// nopr    %r0
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  
  		// assume got->size == 0 too
  		ld.Addaddrplus(ctxt, got, ctxt.Syms.Lookup(".dynamic", 0), 0)
  
  		ld.Adduint64(ctxt, got, 0)
  		ld.Adduint64(ctxt, got, 0)
  	}
  }
  
  func machoreloc1(s *ld.Symbol, r *ld.Reloc, sectoff int64) int {
  	return -1
  }
  
  func archreloc(ctxt *ld.Link, r *ld.Reloc, s *ld.Symbol, val *int64) int {
  	if ld.Linkmode == ld.LinkExternal {
  		return -1
  	}
  
  	switch r.Type {
  	case objabi.R_CONST:
  		*val = r.Add
  		return 0
  
  	case objabi.R_GOTOFF:
  		*val = ld.Symaddr(r.Sym) + r.Add - ld.Symaddr(ctxt.Syms.Lookup(".got", 0))
  		return 0
  	}
  
  	return -1
  }
  
  func archrelocvariant(ctxt *ld.Link, r *ld.Reloc, s *ld.Symbol, t int64) int64 {
  	switch r.Variant & ld.RV_TYPE_MASK {
  	default:
  		ld.Errorf(s, "unexpected relocation variant %d", r.Variant)
  		return t
  
  	case ld.RV_NONE:
  		return t
  
  	case ld.RV_390_DBL:
  		if (t & 1) != 0 {
  			ld.Errorf(s, "%s+%v is not 2-byte aligned", r.Sym.Name, r.Sym.Value)
  		}
  		return t >> 1
  	}
  }
  
  func addpltsym(ctxt *ld.Link, s *ld.Symbol) {
  	if s.Plt >= 0 {
  		return
  	}
  
  	ld.Adddynsym(ctxt, s)
  
  	if ld.Iself {
  		plt := ctxt.Syms.Lookup(".plt", 0)
  		got := ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  		rela := ctxt.Syms.Lookup(".rela.plt", 0)
  		if plt.Size == 0 {
  			elfsetupplt(ctxt)
  		}
  		// larl    %r1,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+index
  
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xc0)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Addpcrelplus(ctxt, plt, got, got.Size+6) // need variant?
  
  		// add to got: pointer to current pos in plt
  		ld.Addaddrplus(ctxt, got, plt, plt.Size+8) // weird but correct
  		// lg      %r1,0(%r1)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xe3)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x04)
  		// br      %r1
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x07)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xf1)
  		// basr    %r1,%r0
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x0d)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		// lgf     %r1,12(%r1)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xe3)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x10)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x0c)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x00)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0x14)
  		// jg .plt
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xc0)
  		ld.Adduint8(ctxt, plt, 0xf4)
  
  		ld.Adduint32(ctxt, plt, uint32(-((plt.Size - 2) >> 1))) // roll-your-own relocation
  		//.plt index
  		ld.Adduint32(ctxt, plt, uint32(rela.Size)) // rela size before current entry
  
  		// rela
  		ld.Addaddrplus(ctxt, rela, got, got.Size-8)
  
  		ld.Adduint64(ctxt, rela, ld.ELF64_R_INFO(uint32(s.Dynid), ld.R_390_JMP_SLOT))
  		ld.Adduint64(ctxt, rela, 0)
  
  		s.Plt = int32(plt.Size - 32)
  
  	} else {
  		ld.Errorf(s, "addpltsym: unsupported binary format")
  	}
  }
  
  func addgotsym(ctxt *ld.Link, s *ld.Symbol) {
  	if s.Got >= 0 {
  		return
  	}
  
  	ld.Adddynsym(ctxt, s)
  	got := ctxt.Syms.Lookup(".got", 0)
  	s.Got = int32(got.Size)
  	ld.Adduint64(ctxt, got, 0)
  
  	if ld.Iself {
  		rela := ctxt.Syms.Lookup(".rela", 0)
  		ld.Addaddrplus(ctxt, rela, got, int64(s.Got))
  		ld.Adduint64(ctxt, rela, ld.ELF64_R_INFO(uint32(s.Dynid), ld.R_390_GLOB_DAT))
  		ld.Adduint64(ctxt, rela, 0)
  	} else {
  		ld.Errorf(s, "addgotsym: unsupported binary format")
  	}
  }
  
  func asmb(ctxt *ld.Link) {
  	if ctxt.Debugvlog != 0 {
  		ctxt.Logf("%5.2f asmb\n", ld.Cputime())
  	}
  
  	if ld.Iself {
  		ld.Asmbelfsetup()
  	}
  
  	sect := ld.Segtext.Sections[0]
  	ld.Cseek(int64(sect.Vaddr - ld.Segtext.Vaddr + ld.Segtext.Fileoff))
  	ld.Codeblk(ctxt, int64(sect.Vaddr), int64(sect.Length))
  	for _, sect = range ld.Segtext.Sections[1:] {
  		ld.Cseek(int64(sect.Vaddr - ld.Segtext.Vaddr + ld.Segtext.Fileoff))
  		ld.Datblk(ctxt, int64(sect.Vaddr), int64(sect.Length))
  	}
  
  	if ld.Segrodata.Filelen > 0 {
  		if ctxt.Debugvlog != 0 {
  			ctxt.Logf("%5.2f rodatblk\n", ld.Cputime())
  		}
  		ld.Cseek(int64(ld.Segrodata.Fileoff))
  		ld.Datblk(ctxt, int64(ld.Segrodata.Vaddr), int64(ld.Segrodata.Filelen))
  	}
  	if ld.Segrelrodata.Filelen > 0 {
  		if ctxt.Debugvlog != 0 {
  			ctxt.Logf("%5.2f rodatblk\n", ld.Cputime())
  		}
  		ld.Cseek(int64(ld.Segrelrodata.Fileoff))
  		ld.Datblk(ctxt, int64(ld.Segrelrodata.Vaddr), int64(ld.Segrelrodata.Filelen))
  	}
  
  	if ctxt.Debugvlog != 0 {
  		ctxt.Logf("%5.2f datblk\n", ld.Cputime())
  	}
  
  	ld.Cseek(int64(ld.Segdata.Fileoff))
  	ld.Datblk(ctxt, int64(ld.Segdata.Vaddr), int64(ld.Segdata.Filelen))
  
  	ld.Cseek(int64(ld.Segdwarf.Fileoff))
  	ld.Dwarfblk(ctxt, int64(ld.Segdwarf.Vaddr), int64(ld.Segdwarf.Filelen))
  
  	/* output symbol table */
  	ld.Symsize = 0
  
  	ld.Lcsize = 0
  	symo := uint32(0)
  	if !*ld.FlagS {
  		if !ld.Iself {
  			ld.Errorf(nil, "unsupported executable format")
  		}
  		if ctxt.Debugvlog != 0 {
  			ctxt.Logf("%5.2f sym\n", ld.Cputime())
  		}
  		symo = uint32(ld.Segdwarf.Fileoff + ld.Segdwarf.Filelen)
  		symo = uint32(ld.Rnd(int64(symo), int64(*ld.FlagRound)))
  
  		ld.Cseek(int64(symo))
  		if ctxt.Debugvlog != 0 {
  			ctxt.Logf("%5.2f elfsym\n", ld.Cputime())
  		}
  		ld.Asmelfsym(ctxt)
  		ld.Cflush()
  		ld.Cwrite(ld.Elfstrdat)
  
  		if ctxt.Debugvlog != 0 {
  			ctxt.Logf("%5.2f dwarf\n", ld.Cputime())
  		}
  
  		if ld.Linkmode == ld.LinkExternal {
  			ld.Elfemitreloc(ctxt)
  		}
  	}
  
  	if ctxt.Debugvlog != 0 {
  		ctxt.Logf("%5.2f header\n", ld.Cputime())
  	}
  	ld.Cseek(0)
  	switch ld.Headtype {
  	default:
  		ld.Errorf(nil, "unsupported operating system")
  	case objabi.Hlinux:
  		ld.Asmbelf(ctxt, int64(symo))
  	}
  
  	ld.Cflush()
  	if *ld.FlagC {
  		fmt.Printf("textsize=%d\n", ld.Segtext.Filelen)
  		fmt.Printf("datsize=%d\n", ld.Segdata.Filelen)
  		fmt.Printf("bsssize=%d\n", ld.Segdata.Length-ld.Segdata.Filelen)
  		fmt.Printf("symsize=%d\n", ld.Symsize)
  		fmt.Printf("lcsize=%d\n", ld.Lcsize)
  		fmt.Printf("total=%d\n", ld.Segtext.Filelen+ld.Segdata.Length+uint64(ld.Symsize)+uint64(ld.Lcsize))
  	}
  }
  

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