]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/link/internal/ld/lib.go
cmd/compile,cmd/internal/obj: replace Ctxt.FixedFrameSize method with Arch field
[gostls13.git] / src / cmd / link / internal / ld / lib.go
1 // Inferno utils/8l/asm.c
2 // https://bitbucket.org/inferno-os/inferno-os/src/master/utils/8l/asm.c
3 //
4 //      Copyright © 1994-1999 Lucent Technologies Inc.  All rights reserved.
5 //      Portions Copyright © 1995-1997 C H Forsyth (forsyth@terzarima.net)
6 //      Portions Copyright © 1997-1999 Vita Nuova Limited
7 //      Portions Copyright © 2000-2007 Vita Nuova Holdings Limited (www.vitanuova.com)
8 //      Portions Copyright © 2004,2006 Bruce Ellis
9 //      Portions Copyright © 2005-2007 C H Forsyth (forsyth@terzarima.net)
10 //      Revisions Copyright © 2000-2007 Lucent Technologies Inc. and others
11 //      Portions Copyright © 2009 The Go Authors. All rights reserved.
12 //
13 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
14 // of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
15 // in the Software without restriction, including without limitation the rights
16 // to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
17 // copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
18 // furnished to do so, subject to the following conditions:
19 //
20 // The above copyright notice and this permission notice shall be included in
21 // all copies or substantial portions of the Software.
22 //
23 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
24 // IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
25 // FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL THE
26 // AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
27 // LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
28 // OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
29 // THE SOFTWARE.
30
31 package ld
32
33 import (
34         "bytes"
35         "cmd/internal/bio"
36         "cmd/internal/goobj"
37         "cmd/internal/obj"
38         "cmd/internal/objabi"
39         "cmd/internal/sys"
40         "cmd/link/internal/loadelf"
41         "cmd/link/internal/loader"
42         "cmd/link/internal/loadmacho"
43         "cmd/link/internal/loadpe"
44         "cmd/link/internal/loadxcoff"
45         "cmd/link/internal/sym"
46         "crypto/sha1"
47         "debug/elf"
48         "debug/macho"
49         "encoding/base64"
50         "encoding/binary"
51         "fmt"
52         "internal/buildcfg"
53         exec "internal/execabs"
54         "io"
55         "io/ioutil"
56         "log"
57         "os"
58         "path/filepath"
59         "runtime"
60         "strings"
61         "sync"
62 )
63
64 // Data layout and relocation.
65
66 // Derived from Inferno utils/6l/l.h
67 // https://bitbucket.org/inferno-os/inferno-os/src/master/utils/6l/l.h
68 //
69 //      Copyright © 1994-1999 Lucent Technologies Inc.  All rights reserved.
70 //      Portions Copyright © 1995-1997 C H Forsyth (forsyth@terzarima.net)
71 //      Portions Copyright © 1997-1999 Vita Nuova Limited
72 //      Portions Copyright © 2000-2007 Vita Nuova Holdings Limited (www.vitanuova.com)
73 //      Portions Copyright © 2004,2006 Bruce Ellis
74 //      Portions Copyright © 2005-2007 C H Forsyth (forsyth@terzarima.net)
75 //      Revisions Copyright © 2000-2007 Lucent Technologies Inc. and others
76 //      Portions Copyright © 2009 The Go Authors. All rights reserved.
77 //
78 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
79 // of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
80 // in the Software without restriction, including without limitation the rights
81 // to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
82 // copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
83 // furnished to do so, subject to the following conditions:
84 //
85 // The above copyright notice and this permission notice shall be included in
86 // all copies or substantial portions of the Software.
87 //
88 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
89 // IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
90 // FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL THE
91 // AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
92 // LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
93 // OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
94 // THE SOFTWARE.
95
96 // ArchSyms holds a number of architecture specific symbols used during
97 // relocation.  Rather than allowing them universal access to all symbols,
98 // we keep a subset for relocation application.
99 type ArchSyms struct {
100         Rel     loader.Sym
101         Rela    loader.Sym
102         RelPLT  loader.Sym
103         RelaPLT loader.Sym
104
105         LinkEditGOT loader.Sym
106         LinkEditPLT loader.Sym
107
108         TOC    loader.Sym
109         DotTOC []loader.Sym // for each version
110
111         GOT    loader.Sym
112         PLT    loader.Sym
113         GOTPLT loader.Sym
114
115         Tlsg      loader.Sym
116         Tlsoffset int
117
118         Dynamic loader.Sym
119         DynSym  loader.Sym
120         DynStr  loader.Sym
121
122         unreachableMethod loader.Sym
123 }
124
125 // mkArchSym is a helper for setArchSyms, to set up a special symbol.
126 func (ctxt *Link) mkArchSym(name string, ver int, ls *loader.Sym) {
127         *ls = ctxt.loader.LookupOrCreateSym(name, ver)
128         ctxt.loader.SetAttrReachable(*ls, true)
129 }
130
131 // mkArchVecSym is similar to  setArchSyms, but operates on elements within
132 // a slice, where each element corresponds to some symbol version.
133 func (ctxt *Link) mkArchSymVec(name string, ver int, ls []loader.Sym) {
134         ls[ver] = ctxt.loader.LookupOrCreateSym(name, ver)
135         ctxt.loader.SetAttrReachable(ls[ver], true)
136 }
137
138 // setArchSyms sets up the ArchSyms structure, and must be called before
139 // relocations are applied.
140 func (ctxt *Link) setArchSyms() {
141         ctxt.mkArchSym(".got", 0, &ctxt.GOT)
142         ctxt.mkArchSym(".plt", 0, &ctxt.PLT)
143         ctxt.mkArchSym(".got.plt", 0, &ctxt.GOTPLT)
144         ctxt.mkArchSym(".dynamic", 0, &ctxt.Dynamic)
145         ctxt.mkArchSym(".dynsym", 0, &ctxt.DynSym)
146         ctxt.mkArchSym(".dynstr", 0, &ctxt.DynStr)
147         ctxt.mkArchSym("runtime.unreachableMethod", abiInternalVer, &ctxt.unreachableMethod)
148
149         if ctxt.IsPPC64() {
150                 ctxt.mkArchSym("TOC", 0, &ctxt.TOC)
151
152                 ctxt.DotTOC = make([]loader.Sym, ctxt.MaxVersion()+1)
153                 for i := 0; i <= ctxt.MaxVersion(); i++ {
154                         if i >= sym.SymVerABICount && i < sym.SymVerStatic { // these versions are not used currently
155                                 continue
156                         }
157                         ctxt.mkArchSymVec(".TOC.", i, ctxt.DotTOC)
158                 }
159         }
160         if ctxt.IsElf() {
161                 ctxt.mkArchSym(".rel", 0, &ctxt.Rel)
162                 ctxt.mkArchSym(".rela", 0, &ctxt.Rela)
163                 ctxt.mkArchSym(".rel.plt", 0, &ctxt.RelPLT)
164                 ctxt.mkArchSym(".rela.plt", 0, &ctxt.RelaPLT)
165         }
166         if ctxt.IsDarwin() {
167                 ctxt.mkArchSym(".linkedit.got", 0, &ctxt.LinkEditGOT)
168                 ctxt.mkArchSym(".linkedit.plt", 0, &ctxt.LinkEditPLT)
169         }
170 }
171
172 type Arch struct {
173         Funcalign  int
174         Maxalign   int
175         Minalign   int
176         Dwarfregsp int
177         Dwarfreglr int
178
179         // Threshold of total text size, used for trampoline insertion. If the total
180         // text size is smaller than TrampLimit, we won't need to insert trampolines.
181         // It is pretty close to the offset range of a direct CALL machine instruction.
182         // We leave some room for extra stuff like PLT stubs.
183         TrampLimit uint64
184
185         Androiddynld   string
186         Linuxdynld     string
187         Freebsddynld   string
188         Netbsddynld    string
189         Openbsddynld   string
190         Dragonflydynld string
191         Solarisdynld   string
192
193         // Empty spaces between codeblocks will be padded with this value.
194         // For example an architecture might want to pad with a trap instruction to
195         // catch wayward programs. Architectures that do not define a padding value
196         // are padded with zeros.
197         CodePad []byte
198
199         // Plan 9 variables.
200         Plan9Magic  uint32
201         Plan9_64Bit bool
202
203         Adddynrel func(*Target, *loader.Loader, *ArchSyms, loader.Sym, loader.Reloc, int) bool
204         Archinit  func(*Link)
205         // Archreloc is an arch-specific hook that assists in relocation processing
206         // (invoked by 'relocsym'); it handles target-specific relocation tasks.
207         // Here "rel" is the current relocation being examined, "sym" is the symbol
208         // containing the chunk of data to which the relocation applies, and "off"
209         // is the contents of the to-be-relocated data item (from sym.P). Return
210         // value is the appropriately relocated value (to be written back to the
211         // same spot in sym.P), number of external _host_ relocations needed (i.e.
212         // ELF/Mach-O/etc. relocations, not Go relocations, this must match Elfreloc1,
213         // etc.), and a boolean indicating success/failure (a failing value indicates
214         // a fatal error).
215         Archreloc func(*Target, *loader.Loader, *ArchSyms, loader.Reloc, loader.Sym,
216                 int64) (relocatedOffset int64, nExtReloc int, ok bool)
217         // Archrelocvariant is a second arch-specific hook used for
218         // relocation processing; it handles relocations where r.Type is
219         // insufficient to describe the relocation (r.Variant !=
220         // sym.RV_NONE). Here "rel" is the relocation being applied, "sym"
221         // is the symbol containing the chunk of data to which the
222         // relocation applies, and "off" is the contents of the
223         // to-be-relocated data item (from sym.P). Return is an updated
224         // offset value.
225         Archrelocvariant func(target *Target, ldr *loader.Loader, rel loader.Reloc,
226                 rv sym.RelocVariant, sym loader.Sym, offset int64, data []byte) (relocatedOffset int64)
227
228         // Generate a trampoline for a call from s to rs if necessary. ri is
229         // index of the relocation.
230         Trampoline func(ctxt *Link, ldr *loader.Loader, ri int, rs, s loader.Sym)
231
232         // Assembling the binary breaks into two phases, writing the code/data/
233         // dwarf information (which is rather generic), and some more architecture
234         // specific work like setting up the elf headers/dynamic relocations, etc.
235         // The phases are called "Asmb" and "Asmb2". Asmb2 needs to be defined for
236         // every architecture, but only if architecture has an Asmb function will
237         // it be used for assembly.  Otherwise a generic assembly Asmb function is
238         // used.
239         Asmb  func(*Link, *loader.Loader)
240         Asmb2 func(*Link, *loader.Loader)
241
242         // Extreloc is an arch-specific hook that converts a Go relocation to an
243         // external relocation. Return the external relocation and whether it is
244         // needed.
245         Extreloc func(*Target, *loader.Loader, loader.Reloc, loader.Sym) (loader.ExtReloc, bool)
246
247         Elfreloc1      func(*Link, *OutBuf, *loader.Loader, loader.Sym, loader.ExtReloc, int, int64) bool
248         ElfrelocSize   uint32 // size of an ELF relocation record, must match Elfreloc1.
249         Elfsetupplt    func(ctxt *Link, plt, gotplt *loader.SymbolBuilder, dynamic loader.Sym)
250         Gentext        func(*Link, *loader.Loader) // Generate text before addressing has been performed.
251         Machoreloc1    func(*sys.Arch, *OutBuf, *loader.Loader, loader.Sym, loader.ExtReloc, int64) bool
252         MachorelocSize uint32 // size of an Mach-O relocation record, must match Machoreloc1.
253         PEreloc1       func(*sys.Arch, *OutBuf, *loader.Loader, loader.Sym, loader.ExtReloc, int64) bool
254         Xcoffreloc1    func(*sys.Arch, *OutBuf, *loader.Loader, loader.Sym, loader.ExtReloc, int64) bool
255
256         // Generate additional symbols for the native symbol table just prior to
257         // code generation.
258         GenSymsLate func(*Link, *loader.Loader)
259
260         // TLSIEtoLE converts a TLS Initial Executable relocation to
261         // a TLS Local Executable relocation.
262         //
263         // This is possible when a TLS IE relocation refers to a local
264         // symbol in an executable, which is typical when internally
265         // linking PIE binaries.
266         TLSIEtoLE func(P []byte, off, size int)
267
268         // optional override for assignAddress
269         AssignAddress func(ldr *loader.Loader, sect *sym.Section, n int, s loader.Sym, va uint64, isTramp bool) (*sym.Section, int, uint64)
270 }
271
272 var (
273         thearch Arch
274         lcSize  int32
275         rpath   Rpath
276         spSize  int32
277         symSize int32
278 )
279
280 const (
281         MINFUNC = 16 // minimum size for a function
282 )
283
284 // Symbol version of ABIInternal symbols. It is sym.SymVerABIInternal if ABI wrappers
285 // are used, 0 otherwise.
286 var abiInternalVer = sym.SymVerABIInternal
287
288 // DynlinkingGo reports whether we are producing Go code that can live
289 // in separate shared libraries linked together at runtime.
290 func (ctxt *Link) DynlinkingGo() bool {
291         if !ctxt.Loaded {
292                 panic("DynlinkingGo called before all symbols loaded")
293         }
294         return ctxt.BuildMode == BuildModeShared || ctxt.linkShared || ctxt.BuildMode == BuildModePlugin || ctxt.canUsePlugins
295 }
296
297 // CanUsePlugins reports whether a plugins can be used
298 func (ctxt *Link) CanUsePlugins() bool {
299         if !ctxt.Loaded {
300                 panic("CanUsePlugins called before all symbols loaded")
301         }
302         return ctxt.canUsePlugins
303 }
304
305 // NeedCodeSign reports whether we need to code-sign the output binary.
306 func (ctxt *Link) NeedCodeSign() bool {
307         return ctxt.IsDarwin() && ctxt.IsARM64()
308 }
309
310 var (
311         dynlib          []string
312         ldflag          []string
313         havedynamic     int
314         Funcalign       int
315         iscgo           bool
316         elfglobalsymndx int
317         interpreter     string
318
319         debug_s bool // backup old value of debug['s']
320         HEADR   int32
321
322         nerrors  int
323         liveness int64 // size of liveness data (funcdata), printed if -v
324
325         // See -strictdups command line flag.
326         checkStrictDups   int // 0=off 1=warning 2=error
327         strictDupMsgCount int
328 )
329
330 var (
331         Segtext      sym.Segment
332         Segrodata    sym.Segment
333         Segrelrodata sym.Segment
334         Segdata      sym.Segment
335         Segdwarf     sym.Segment
336
337         Segments = []*sym.Segment{&Segtext, &Segrodata, &Segrelrodata, &Segdata, &Segdwarf}
338 )
339
340 const pkgdef = "__.PKGDEF"
341
342 var (
343         // externalobj is set to true if we see an object compiled by
344         // the host compiler that is not from a package that is known
345         // to support internal linking mode.
346         externalobj = false
347
348         // unknownObjFormat is set to true if we see an object whose
349         // format we don't recognize.
350         unknownObjFormat = false
351
352         theline string
353 )
354
355 func Lflag(ctxt *Link, arg string) {
356         ctxt.Libdir = append(ctxt.Libdir, arg)
357 }
358
359 /*
360  * Unix doesn't like it when we write to a running (or, sometimes,
361  * recently run) binary, so remove the output file before writing it.
362  * On Windows 7, remove() can force a subsequent create() to fail.
363  * S_ISREG() does not exist on Plan 9.
364  */
365 func mayberemoveoutfile() {
366         if fi, err := os.Lstat(*flagOutfile); err == nil && !fi.Mode().IsRegular() {
367                 return
368         }
369         os.Remove(*flagOutfile)
370 }
371
372 func libinit(ctxt *Link) {
373         Funcalign = thearch.Funcalign
374
375         // add goroot to the end of the libdir list.
376         suffix := ""
377
378         suffixsep := ""
379         if *flagInstallSuffix != "" {
380                 suffixsep = "_"
381                 suffix = *flagInstallSuffix
382         } else if *flagRace {
383                 suffixsep = "_"
384                 suffix = "race"
385         } else if *flagMsan {
386                 suffixsep = "_"
387                 suffix = "msan"
388         } else if *flagAsan {
389                 suffixsep = "_"
390                 suffix = "asan"
391         }
392
393         if buildcfg.GOROOT != "" {
394                 Lflag(ctxt, filepath.Join(buildcfg.GOROOT, "pkg", fmt.Sprintf("%s_%s%s%s", buildcfg.GOOS, buildcfg.GOARCH, suffixsep, suffix)))
395         }
396
397         mayberemoveoutfile()
398
399         if err := ctxt.Out.Open(*flagOutfile); err != nil {
400                 Exitf("cannot create %s: %v", *flagOutfile, err)
401         }
402
403         if *flagEntrySymbol == "" {
404                 switch ctxt.BuildMode {
405                 case BuildModeCShared, BuildModeCArchive:
406                         *flagEntrySymbol = fmt.Sprintf("_rt0_%s_%s_lib", buildcfg.GOARCH, buildcfg.GOOS)
407                 case BuildModeExe, BuildModePIE:
408                         *flagEntrySymbol = fmt.Sprintf("_rt0_%s_%s", buildcfg.GOARCH, buildcfg.GOOS)
409                 case BuildModeShared, BuildModePlugin:
410                         // No *flagEntrySymbol for -buildmode=shared and plugin
411                 default:
412                         Errorf(nil, "unknown *flagEntrySymbol for buildmode %v", ctxt.BuildMode)
413                 }
414         }
415 }
416
417 func exitIfErrors() {
418         if nerrors != 0 || checkStrictDups > 1 && strictDupMsgCount > 0 {
419                 mayberemoveoutfile()
420                 Exit(2)
421         }
422
423 }
424
425 func errorexit() {
426         exitIfErrors()
427         Exit(0)
428 }
429
430 func loadinternal(ctxt *Link, name string) *sym.Library {
431         zerofp := goobj.FingerprintType{}
432         if ctxt.linkShared && ctxt.PackageShlib != nil {
433                 if shlib := ctxt.PackageShlib[name]; shlib != "" {
434                         return addlibpath(ctxt, "internal", "internal", "", name, shlib, zerofp)
435                 }
436         }
437         if ctxt.PackageFile != nil {
438                 if pname := ctxt.PackageFile[name]; pname != "" {
439                         return addlibpath(ctxt, "internal", "internal", pname, name, "", zerofp)
440                 }
441                 ctxt.Logf("loadinternal: cannot find %s\n", name)
442                 return nil
443         }
444
445         for _, libdir := range ctxt.Libdir {
446                 if ctxt.linkShared {
447                         shlibname := filepath.Join(libdir, name+".shlibname")
448                         if ctxt.Debugvlog != 0 {
449                                 ctxt.Logf("searching for %s.a in %s\n", name, shlibname)
450                         }
451                         if _, err := os.Stat(shlibname); err == nil {
452                                 return addlibpath(ctxt, "internal", "internal", "", name, shlibname, zerofp)
453                         }
454                 }
455                 pname := filepath.Join(libdir, name+".a")
456                 if ctxt.Debugvlog != 0 {
457                         ctxt.Logf("searching for %s.a in %s\n", name, pname)
458                 }
459                 if _, err := os.Stat(pname); err == nil {
460                         return addlibpath(ctxt, "internal", "internal", pname, name, "", zerofp)
461                 }
462         }
463
464         ctxt.Logf("warning: unable to find %s.a\n", name)
465         return nil
466 }
467
468 // extld returns the current external linker.
469 func (ctxt *Link) extld() []string {
470         if len(flagExtld) == 0 {
471                 flagExtld = []string{"gcc"}
472         }
473         return flagExtld
474 }
475
476 // findLibPathCmd uses cmd command to find gcc library libname.
477 // It returns library full path if found, or "none" if not found.
478 func (ctxt *Link) findLibPathCmd(cmd, libname string) string {
479         extld := ctxt.extld()
480         name, args := extld[0], extld[1:]
481         args = append(args, hostlinkArchArgs(ctxt.Arch)...)
482         args = append(args, cmd)
483         if ctxt.Debugvlog != 0 {
484                 ctxt.Logf("%s %v\n", extld, args)
485         }
486         out, err := exec.Command(name, args...).Output()
487         if err != nil {
488                 if ctxt.Debugvlog != 0 {
489                         ctxt.Logf("not using a %s file because compiler failed\n%v\n%s\n", libname, err, out)
490                 }
491                 return "none"
492         }
493         return strings.TrimSpace(string(out))
494 }
495
496 // findLibPath searches for library libname.
497 // It returns library full path if found, or "none" if not found.
498 func (ctxt *Link) findLibPath(libname string) string {
499         return ctxt.findLibPathCmd("--print-file-name="+libname, libname)
500 }
501
502 func (ctxt *Link) loadlib() {
503         var flags uint32
504         switch *FlagStrictDups {
505         case 0:
506                 // nothing to do
507         case 1, 2:
508                 flags |= loader.FlagStrictDups
509         default:
510                 log.Fatalf("invalid -strictdups flag value %d", *FlagStrictDups)
511         }
512         elfsetstring1 := func(str string, off int) { elfsetstring(ctxt, 0, str, off) }
513         ctxt.loader = loader.NewLoader(flags, elfsetstring1, &ctxt.ErrorReporter.ErrorReporter)
514         ctxt.ErrorReporter.SymName = func(s loader.Sym) string {
515                 return ctxt.loader.SymName(s)
516         }
517
518         // ctxt.Library grows during the loop, so not a range loop.
519         i := 0
520         for ; i < len(ctxt.Library); i++ {
521                 lib := ctxt.Library[i]
522                 if lib.Shlib == "" {
523                         if ctxt.Debugvlog > 1 {
524                                 ctxt.Logf("autolib: %s (from %s)\n", lib.File, lib.Objref)
525                         }
526                         loadobjfile(ctxt, lib)
527                 }
528         }
529
530         // load internal packages, if not already
531         if *flagRace {
532                 loadinternal(ctxt, "runtime/race")
533         }
534         if *flagMsan {
535                 loadinternal(ctxt, "runtime/msan")
536         }
537         if *flagAsan {
538                 loadinternal(ctxt, "runtime/asan")
539         }
540         loadinternal(ctxt, "runtime")
541         for ; i < len(ctxt.Library); i++ {
542                 lib := ctxt.Library[i]
543                 if lib.Shlib == "" {
544                         loadobjfile(ctxt, lib)
545                 }
546         }
547         // At this point, the Go objects are "preloaded". Not all the symbols are
548         // added to the symbol table (only defined package symbols are). Looking
549         // up symbol by name may not get expected result.
550
551         iscgo = ctxt.LibraryByPkg["runtime/cgo"] != nil
552
553         // Plugins a require cgo support to function. Similarly, plugins may require additional
554         // internal linker support on some platforms which may not be implemented.
555         ctxt.canUsePlugins = ctxt.LibraryByPkg["plugin"] != nil && iscgo
556
557         // We now have enough information to determine the link mode.
558         determineLinkMode(ctxt)
559
560         if ctxt.LinkMode == LinkExternal && !iscgo && !(buildcfg.GOOS == "darwin" && ctxt.BuildMode != BuildModePlugin && ctxt.Arch.Family == sys.AMD64) {
561                 // This indicates a user requested -linkmode=external.
562                 // The startup code uses an import of runtime/cgo to decide
563                 // whether to initialize the TLS.  So give it one. This could
564                 // be handled differently but it's an unusual case.
565                 if lib := loadinternal(ctxt, "runtime/cgo"); lib != nil && lib.Shlib == "" {
566                         if ctxt.BuildMode == BuildModeShared || ctxt.linkShared {
567                                 Exitf("cannot implicitly include runtime/cgo in a shared library")
568                         }
569                         for ; i < len(ctxt.Library); i++ {
570                                 lib := ctxt.Library[i]
571                                 if lib.Shlib == "" {
572                                         loadobjfile(ctxt, lib)
573                                 }
574                         }
575                 }
576         }
577
578         // Add non-package symbols and references of externally defined symbols.
579         ctxt.loader.LoadSyms(ctxt.Arch)
580
581         // Load symbols from shared libraries, after all Go object symbols are loaded.
582         for _, lib := range ctxt.Library {
583                 if lib.Shlib != "" {
584                         if ctxt.Debugvlog > 1 {
585                                 ctxt.Logf("autolib: %s (from %s)\n", lib.Shlib, lib.Objref)
586                         }
587                         ldshlibsyms(ctxt, lib.Shlib)
588                 }
589         }
590
591         // Process cgo directives (has to be done before host object loading).
592         ctxt.loadcgodirectives()
593
594         // Conditionally load host objects, or setup for external linking.
595         hostobjs(ctxt)
596         hostlinksetup(ctxt)
597
598         if ctxt.LinkMode == LinkInternal && len(hostobj) != 0 {
599                 // If we have any undefined symbols in external
600                 // objects, try to read them from the libgcc file.
601                 any := false
602                 undefs := ctxt.loader.UndefinedRelocTargets(1)
603                 if len(undefs) > 0 {
604                         any = true
605                 }
606                 if any {
607                         if *flagLibGCC == "" {
608                                 *flagLibGCC = ctxt.findLibPathCmd("--print-libgcc-file-name", "libgcc")
609                         }
610                         if runtime.GOOS == "openbsd" && *flagLibGCC == "libgcc.a" {
611                                 // On OpenBSD `clang --print-libgcc-file-name` returns "libgcc.a".
612                                 // In this case we fail to load libgcc.a and can encounter link
613                                 // errors - see if we can find libcompiler_rt.a instead.
614                                 *flagLibGCC = ctxt.findLibPathCmd("--print-file-name=libcompiler_rt.a", "libcompiler_rt")
615                         }
616                         if ctxt.HeadType == objabi.Hwindows {
617                                 loadWindowsHostArchives(ctxt)
618                         }
619                         if *flagLibGCC != "none" {
620                                 hostArchive(ctxt, *flagLibGCC)
621                         }
622                 }
623         }
624
625         // We've loaded all the code now.
626         ctxt.Loaded = true
627
628         importcycles()
629
630         strictDupMsgCount = ctxt.loader.NStrictDupMsgs()
631 }
632
633 // loadWindowsHostArchives loads in host archives and objects when
634 // doing internal linking on windows. Older toolchains seem to require
635 // just a single pass through the various archives, but some modern
636 // toolchains when linking a C program with mingw pass library paths
637 // multiple times to the linker, e.g. "... -lmingwex -lmingw32 ...
638 // -lmingwex -lmingw32 ...". To accommodate this behavior, we make two
639 // passes over the host archives below.
640 func loadWindowsHostArchives(ctxt *Link) {
641         any := true
642         for i := 0; any && i < 2; i++ {
643                 // Link crt2.o (if present) to resolve "atexit" when
644                 // using LLVM-based compilers.
645                 isunresolved := symbolsAreUnresolved(ctxt, []string{"atexit"})
646                 if isunresolved[0] {
647                         if p := ctxt.findLibPath("crt2.o"); p != "none" {
648                                 hostObject(ctxt, "crt2", p)
649                         }
650                 }
651                 if p := ctxt.findLibPath("libmingwex.a"); p != "none" {
652                         hostArchive(ctxt, p)
653                 }
654                 if p := ctxt.findLibPath("libmingw32.a"); p != "none" {
655                         hostArchive(ctxt, p)
656                 }
657                 // Link libmsvcrt.a to resolve '__acrt_iob_func' symbol
658                 // (see https://golang.org/issue/23649 for details).
659                 if p := ctxt.findLibPath("libmsvcrt.a"); p != "none" {
660                         hostArchive(ctxt, p)
661                 }
662                 any = false
663                 undefs := ctxt.loader.UndefinedRelocTargets(1)
664                 if len(undefs) > 0 {
665                         any = true
666                 }
667         }
668         // If needed, create the __CTOR_LIST__ and __DTOR_LIST__
669         // symbols (referenced by some of the mingw support library
670         // routines). Creation of these symbols is normally done by the
671         // linker if not already present.
672         want := []string{"__CTOR_LIST__", "__DTOR_LIST__"}
673         isunresolved := symbolsAreUnresolved(ctxt, want)
674         for k, w := range want {
675                 if isunresolved[k] {
676                         sb := ctxt.loader.CreateSymForUpdate(w, 0)
677                         sb.SetType(sym.SDATA)
678                         sb.AddUint64(ctxt.Arch, 0)
679                         sb.SetReachable(true)
680                         ctxt.loader.SetAttrSpecial(sb.Sym(), true)
681                 }
682         }
683         // TODO: maybe do something similar to peimporteddlls to collect
684         // all lib names and try link them all to final exe just like
685         // libmingwex.a and libmingw32.a:
686         /*
687                 for:
688                 #cgo windows LDFLAGS: -lmsvcrt -lm
689                 import:
690                 libmsvcrt.a libm.a
691         */
692 }
693
694 // loadcgodirectives reads the previously discovered cgo directives, creating
695 // symbols in preparation for host object loading or use later in the link.
696 func (ctxt *Link) loadcgodirectives() {
697         l := ctxt.loader
698         hostObjSyms := make(map[loader.Sym]struct{})
699         for _, d := range ctxt.cgodata {
700                 setCgoAttr(ctxt, d.file, d.pkg, d.directives, hostObjSyms)
701         }
702         ctxt.cgodata = nil
703
704         if ctxt.LinkMode == LinkInternal {
705                 // Drop all the cgo_import_static declarations.
706                 // Turns out we won't be needing them.
707                 for symIdx := range hostObjSyms {
708                         if l.SymType(symIdx) == sym.SHOSTOBJ {
709                                 // If a symbol was marked both
710                                 // cgo_import_static and cgo_import_dynamic,
711                                 // then we want to make it cgo_import_dynamic
712                                 // now.
713                                 su := l.MakeSymbolUpdater(symIdx)
714                                 if l.SymExtname(symIdx) != "" && l.SymDynimplib(symIdx) != "" && !(l.AttrCgoExportStatic(symIdx) || l.AttrCgoExportDynamic(symIdx)) {
715                                         su.SetType(sym.SDYNIMPORT)
716                                 } else {
717                                         su.SetType(0)
718                                 }
719                         }
720                 }
721         }
722 }
723
724 // Set up flags and special symbols depending on the platform build mode.
725 // This version works with loader.Loader.
726 func (ctxt *Link) linksetup() {
727         switch ctxt.BuildMode {
728         case BuildModeCShared, BuildModePlugin:
729                 symIdx := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.islibrary", 0)
730                 sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(symIdx)
731                 sb.SetType(sym.SNOPTRDATA)
732                 sb.AddUint8(1)
733         case BuildModeCArchive:
734                 symIdx := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.isarchive", 0)
735                 sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(symIdx)
736                 sb.SetType(sym.SNOPTRDATA)
737                 sb.AddUint8(1)
738         }
739
740         // Recalculate pe parameters now that we have ctxt.LinkMode set.
741         if ctxt.HeadType == objabi.Hwindows {
742                 Peinit(ctxt)
743         }
744
745         if ctxt.LinkMode == LinkExternal {
746                 // When external linking, we are creating an object file. The
747                 // absolute address is irrelevant.
748                 *FlagTextAddr = 0
749         }
750
751         // If there are no dynamic libraries needed, gcc disables dynamic linking.
752         // Because of this, glibc's dynamic ELF loader occasionally (like in version 2.13)
753         // assumes that a dynamic binary always refers to at least one dynamic library.
754         // Rather than be a source of test cases for glibc, disable dynamic linking
755         // the same way that gcc would.
756         //
757         // Exception: on OS X, programs such as Shark only work with dynamic
758         // binaries, so leave it enabled on OS X (Mach-O) binaries.
759         // Also leave it enabled on Solaris which doesn't support
760         // statically linked binaries.
761         if ctxt.BuildMode == BuildModeExe {
762                 if havedynamic == 0 && ctxt.HeadType != objabi.Hdarwin && ctxt.HeadType != objabi.Hsolaris {
763                         *FlagD = true
764                 }
765         }
766
767         if ctxt.LinkMode == LinkExternal && ctxt.Arch.Family == sys.PPC64 && buildcfg.GOOS != "aix" {
768                 toc := ctxt.loader.LookupOrCreateSym(".TOC.", 0)
769                 sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(toc)
770                 sb.SetType(sym.SDYNIMPORT)
771         }
772
773         // The Android Q linker started to complain about underalignment of the our TLS
774         // section. We don't actually use the section on android, so don't
775         // generate it.
776         if buildcfg.GOOS != "android" {
777                 tlsg := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.tlsg", 0)
778                 sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(tlsg)
779
780                 // runtime.tlsg is used for external linking on platforms that do not define
781                 // a variable to hold g in assembly (currently only intel).
782                 if sb.Type() == 0 {
783                         sb.SetType(sym.STLSBSS)
784                         sb.SetSize(int64(ctxt.Arch.PtrSize))
785                 } else if sb.Type() != sym.SDYNIMPORT {
786                         Errorf(nil, "runtime declared tlsg variable %v", sb.Type())
787                 }
788                 ctxt.loader.SetAttrReachable(tlsg, true)
789                 ctxt.Tlsg = tlsg
790         }
791
792         var moduledata loader.Sym
793         var mdsb *loader.SymbolBuilder
794         if ctxt.BuildMode == BuildModePlugin {
795                 moduledata = ctxt.loader.LookupOrCreateSym("local.pluginmoduledata", 0)
796                 mdsb = ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(moduledata)
797                 ctxt.loader.SetAttrLocal(moduledata, true)
798         } else {
799                 moduledata = ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.firstmoduledata", 0)
800                 mdsb = ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(moduledata)
801         }
802         if mdsb.Type() != 0 && mdsb.Type() != sym.SDYNIMPORT {
803                 // If the module (toolchain-speak for "executable or shared
804                 // library") we are linking contains the runtime package, it
805                 // will define the runtime.firstmoduledata symbol and we
806                 // truncate it back to 0 bytes so we can define its entire
807                 // contents in symtab.go:symtab().
808                 mdsb.SetSize(0)
809
810                 // In addition, on ARM, the runtime depends on the linker
811                 // recording the value of GOARM.
812                 if ctxt.Arch.Family == sys.ARM {
813                         goarm := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.goarm", 0)
814                         sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(goarm)
815                         sb.SetType(sym.SDATA)
816                         sb.SetSize(0)
817                         sb.AddUint8(uint8(buildcfg.GOARM))
818                 }
819
820                 // Set runtime.disableMemoryProfiling bool if
821                 // runtime.MemProfile is not retained in the binary after
822                 // deadcode (and we're not dynamically linking).
823                 memProfile := ctxt.loader.Lookup("runtime.MemProfile", abiInternalVer)
824                 if memProfile != 0 && !ctxt.loader.AttrReachable(memProfile) && !ctxt.DynlinkingGo() {
825                         memProfSym := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("runtime.disableMemoryProfiling", 0)
826                         sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(memProfSym)
827                         sb.SetType(sym.SDATA)
828                         sb.SetSize(0)
829                         sb.AddUint8(1) // true bool
830                 }
831         } else {
832                 // If OTOH the module does not contain the runtime package,
833                 // create a local symbol for the moduledata.
834                 moduledata = ctxt.loader.LookupOrCreateSym("local.moduledata", 0)
835                 mdsb = ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(moduledata)
836                 ctxt.loader.SetAttrLocal(moduledata, true)
837         }
838         // In all cases way we mark the moduledata as noptrdata to hide it from
839         // the GC.
840         mdsb.SetType(sym.SNOPTRDATA)
841         ctxt.loader.SetAttrReachable(moduledata, true)
842         ctxt.Moduledata = moduledata
843
844         if ctxt.Arch == sys.Arch386 && ctxt.HeadType != objabi.Hwindows {
845                 if (ctxt.BuildMode == BuildModeCArchive && ctxt.IsELF) || ctxt.BuildMode == BuildModeCShared || ctxt.BuildMode == BuildModePIE || ctxt.DynlinkingGo() {
846                         got := ctxt.loader.LookupOrCreateSym("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_", 0)
847                         sb := ctxt.loader.MakeSymbolUpdater(got)
848                         sb.SetType(sym.SDYNIMPORT)
849                         ctxt.loader.SetAttrReachable(got, true)
850                 }
851         }
852
853         // DWARF-gen and other phases require that the unit Textp slices
854         // be populated, so that it can walk the functions in each unit.
855         // Call into the loader to do this (requires that we collect the
856         // set of internal libraries first). NB: might be simpler if we
857         // moved isRuntimeDepPkg to cmd/internal and then did the test in
858         // loader.AssignTextSymbolOrder.
859         ctxt.Library = postorder(ctxt.Library)
860         intlibs := []bool{}
861         for _, lib := range ctxt.Library {
862                 intlibs = append(intlibs, isRuntimeDepPkg(lib.Pkg))
863         }
864         ctxt.Textp = ctxt.loader.AssignTextSymbolOrder(ctxt.Library, intlibs, ctxt.Textp)
865 }
866
867 // mangleTypeSym shortens the names of symbols that represent Go types
868 // if they are visible in the symbol table.
869 //
870 // As the names of these symbols are derived from the string of
871 // the type, they can run to many kilobytes long. So we shorten
872 // them using a SHA-1 when the name appears in the final binary.
873 // This also removes characters that upset external linkers.
874 //
875 // These are the symbols that begin with the prefix 'type.' and
876 // contain run-time type information used by the runtime and reflect
877 // packages. All Go binaries contain these symbols, but only
878 // those programs loaded dynamically in multiple parts need these
879 // symbols to have entries in the symbol table.
880 func (ctxt *Link) mangleTypeSym() {
881         if ctxt.BuildMode != BuildModeShared && !ctxt.linkShared && ctxt.BuildMode != BuildModePlugin && !ctxt.CanUsePlugins() {
882                 return
883         }
884
885         ldr := ctxt.loader
886         for s := loader.Sym(1); s < loader.Sym(ldr.NSym()); s++ {
887                 if !ldr.AttrReachable(s) && !ctxt.linkShared {
888                         // If -linkshared, the GCProg generation code may need to reach
889                         // out to the shared library for the type descriptor's data, even
890                         // the type descriptor itself is not actually needed at run time
891                         // (therefore not reachable). We still need to mangle its name,
892                         // so it is consistent with the one stored in the shared library.
893                         continue
894                 }
895                 name := ldr.SymName(s)
896                 newName := typeSymbolMangle(name)
897                 if newName != name {
898                         ldr.SetSymExtname(s, newName)
899
900                         // When linking against a shared library, the Go object file may
901                         // have reference to the original symbol name whereas the shared
902                         // library provides a symbol with the mangled name. We need to
903                         // copy the payload of mangled to original.
904                         // XXX maybe there is a better way to do this.
905                         dup := ldr.Lookup(newName, ldr.SymVersion(s))
906                         if dup != 0 {
907                                 st := ldr.SymType(s)
908                                 dt := ldr.SymType(dup)
909                                 if st == sym.Sxxx && dt != sym.Sxxx {
910                                         ldr.CopySym(dup, s)
911                                 }
912                         }
913                 }
914         }
915 }
916
917 // typeSymbolMangle mangles the given symbol name into something shorter.
918 //
919 // Keep the type.. prefix, which parts of the linker (like the
920 // DWARF generator) know means the symbol is not decodable.
921 // Leave type.runtime. symbols alone, because other parts of
922 // the linker manipulates them.
923 func typeSymbolMangle(name string) string {
924         if !strings.HasPrefix(name, "type.") {
925                 return name
926         }
927         if strings.HasPrefix(name, "type.runtime.") {
928                 return name
929         }
930         if len(name) <= 14 && !strings.Contains(name, "@") { // Issue 19529
931                 return name
932         }
933         hash := sha1.Sum([]byte(name))
934         prefix := "type."
935         if name[5] == '.' {
936                 prefix = "type.."
937         }
938         return prefix + base64.StdEncoding.EncodeToString(hash[:6])
939 }
940
941 /*
942  * look for the next file in an archive.
943  * adapted from libmach.
944  */
945 func nextar(bp *bio.Reader, off int64, a *ArHdr) int64 {
946         if off&1 != 0 {
947                 off++
948         }
949         bp.MustSeek(off, 0)
950         var buf [SAR_HDR]byte
951         if n, err := io.ReadFull(bp, buf[:]); err != nil {
952                 if n == 0 && err != io.EOF {
953                         return -1
954                 }
955                 return 0
956         }
957
958         a.name = artrim(buf[0:16])
959         a.date = artrim(buf[16:28])
960         a.uid = artrim(buf[28:34])
961         a.gid = artrim(buf[34:40])
962         a.mode = artrim(buf[40:48])
963         a.size = artrim(buf[48:58])
964         a.fmag = artrim(buf[58:60])
965
966         arsize := atolwhex(a.size)
967         if arsize&1 != 0 {
968                 arsize++
969         }
970         return arsize + SAR_HDR
971 }
972
973 func loadobjfile(ctxt *Link, lib *sym.Library) {
974         pkg := objabi.PathToPrefix(lib.Pkg)
975
976         if ctxt.Debugvlog > 1 {
977                 ctxt.Logf("ldobj: %s (%s)\n", lib.File, pkg)
978         }
979         f, err := bio.Open(lib.File)
980         if err != nil {
981                 Exitf("cannot open file %s: %v", lib.File, err)
982         }
983         defer f.Close()
984         defer func() {
985                 if pkg == "main" && !lib.Main {
986                         Exitf("%s: not package main", lib.File)
987                 }
988         }()
989
990         for i := 0; i < len(ARMAG); i++ {
991                 if c, err := f.ReadByte(); err == nil && c == ARMAG[i] {
992                         continue
993                 }
994
995                 /* load it as a regular file */
996                 l := f.MustSeek(0, 2)
997                 f.MustSeek(0, 0)
998                 ldobj(ctxt, f, lib, l, lib.File, lib.File)
999                 return
1000         }
1001
1002         /*
1003          * load all the object files from the archive now.
1004          * this gives us sequential file access and keeps us
1005          * from needing to come back later to pick up more
1006          * objects.  it breaks the usual C archive model, but
1007          * this is Go, not C.  the common case in Go is that
1008          * we need to load all the objects, and then we throw away
1009          * the individual symbols that are unused.
1010          *
1011          * loading every object will also make it possible to
1012          * load foreign objects not referenced by __.PKGDEF.
1013          */
1014         var arhdr ArHdr
1015         off := f.Offset()
1016         for {
1017                 l := nextar(f, off, &arhdr)
1018                 if l == 0 {
1019                         break
1020                 }
1021                 if l < 0 {
1022                         Exitf("%s: malformed archive", lib.File)
1023                 }
1024                 off += l
1025
1026                 // __.PKGDEF isn't a real Go object file, and it's
1027                 // absent in -linkobj builds anyway. Skipping it
1028                 // ensures consistency between -linkobj and normal
1029                 // build modes.
1030                 if arhdr.name == pkgdef {
1031                         continue
1032                 }
1033
1034                 // Skip other special (non-object-file) sections that
1035                 // build tools may have added. Such sections must have
1036                 // short names so that the suffix is not truncated.
1037                 if len(arhdr.name) < 16 {
1038                         if ext := filepath.Ext(arhdr.name); ext != ".o" && ext != ".syso" {
1039                                 continue
1040                         }
1041                 }
1042
1043                 pname := fmt.Sprintf("%s(%s)", lib.File, arhdr.name)
1044                 l = atolwhex(arhdr.size)
1045                 ldobj(ctxt, f, lib, l, pname, lib.File)
1046         }
1047 }
1048
1049 type Hostobj struct {
1050         ld     func(*Link, *bio.Reader, string, int64, string)
1051         pkg    string
1052         pn     string
1053         file   string
1054         off    int64
1055         length int64
1056 }
1057
1058 var hostobj []Hostobj
1059
1060 // These packages can use internal linking mode.
1061 // Others trigger external mode.
1062 var internalpkg = []string{
1063         "crypto/x509",
1064         "net",
1065         "os/user",
1066         "runtime/cgo",
1067         "runtime/race",
1068         "runtime/msan",
1069         "runtime/asan",
1070 }
1071
1072 func ldhostobj(ld func(*Link, *bio.Reader, string, int64, string), headType objabi.HeadType, f *bio.Reader, pkg string, length int64, pn string, file string) *Hostobj {
1073         isinternal := false
1074         for _, intpkg := range internalpkg {
1075                 if pkg == intpkg {
1076                         isinternal = true
1077                         break
1078                 }
1079         }
1080
1081         // DragonFly declares errno with __thread, which results in a symbol
1082         // type of R_386_TLS_GD or R_X86_64_TLSGD. The Go linker does not
1083         // currently know how to handle TLS relocations, hence we have to
1084         // force external linking for any libraries that link in code that
1085         // uses errno. This can be removed if the Go linker ever supports
1086         // these relocation types.
1087         if headType == objabi.Hdragonfly {
1088                 if pkg == "net" || pkg == "os/user" {
1089                         isinternal = false
1090                 }
1091         }
1092
1093         if !isinternal {
1094                 externalobj = true
1095         }
1096
1097         hostobj = append(hostobj, Hostobj{})
1098         h := &hostobj[len(hostobj)-1]
1099         h.ld = ld
1100         h.pkg = pkg
1101         h.pn = pn
1102         h.file = file
1103         h.off = f.Offset()
1104         h.length = length
1105         return h
1106 }
1107
1108 func hostobjs(ctxt *Link) {
1109         if ctxt.LinkMode != LinkInternal {
1110                 return
1111         }
1112         var h *Hostobj
1113
1114         for i := 0; i < len(hostobj); i++ {
1115                 h = &hostobj[i]
1116                 f, err := bio.Open(h.file)
1117                 if err != nil {
1118                         Exitf("cannot reopen %s: %v", h.pn, err)
1119                 }
1120
1121                 f.MustSeek(h.off, 0)
1122                 if h.ld == nil {
1123                         Errorf(nil, "%s: unrecognized object file format", h.pn)
1124                         continue
1125                 }
1126                 h.ld(ctxt, f, h.pkg, h.length, h.pn)
1127                 f.Close()
1128         }
1129 }
1130
1131 func hostlinksetup(ctxt *Link) {
1132         if ctxt.LinkMode != LinkExternal {
1133                 return
1134         }
1135
1136         // For external link, record that we need to tell the external linker -s,
1137         // and turn off -s internally: the external linker needs the symbol
1138         // information for its final link.
1139         debug_s = *FlagS
1140         *FlagS = false
1141
1142         // create temporary directory and arrange cleanup
1143         if *flagTmpdir == "" {
1144                 dir, err := ioutil.TempDir("", "go-link-")
1145                 if err != nil {
1146                         log.Fatal(err)
1147                 }
1148                 *flagTmpdir = dir
1149                 ownTmpDir = true
1150                 AtExit(func() {
1151                         os.RemoveAll(*flagTmpdir)
1152                 })
1153         }
1154
1155         // change our output to temporary object file
1156         if err := ctxt.Out.Close(); err != nil {
1157                 Exitf("error closing output file")
1158         }
1159         mayberemoveoutfile()
1160
1161         p := filepath.Join(*flagTmpdir, "go.o")
1162         if err := ctxt.Out.Open(p); err != nil {
1163                 Exitf("cannot create %s: %v", p, err)
1164         }
1165 }
1166
1167 // hostobjCopy creates a copy of the object files in hostobj in a
1168 // temporary directory.
1169 func hostobjCopy() (paths []string) {
1170         var wg sync.WaitGroup
1171         sema := make(chan struct{}, runtime.NumCPU()) // limit open file descriptors
1172         for i, h := range hostobj {
1173                 h := h
1174                 dst := filepath.Join(*flagTmpdir, fmt.Sprintf("%06d.o", i))
1175                 paths = append(paths, dst)
1176
1177                 wg.Add(1)
1178                 go func() {
1179                         sema <- struct{}{}
1180                         defer func() {
1181                                 <-sema
1182                                 wg.Done()
1183                         }()
1184                         f, err := os.Open(h.file)
1185                         if err != nil {
1186                                 Exitf("cannot reopen %s: %v", h.pn, err)
1187                         }
1188                         defer f.Close()
1189                         if _, err := f.Seek(h.off, 0); err != nil {
1190                                 Exitf("cannot seek %s: %v", h.pn, err)
1191                         }
1192
1193                         w, err := os.Create(dst)
1194                         if err != nil {
1195                                 Exitf("cannot create %s: %v", dst, err)
1196                         }
1197                         if _, err := io.CopyN(w, f, h.length); err != nil {
1198                                 Exitf("cannot write %s: %v", dst, err)
1199                         }
1200                         if err := w.Close(); err != nil {
1201                                 Exitf("cannot close %s: %v", dst, err)
1202                         }
1203                 }()
1204         }
1205         wg.Wait()
1206         return paths
1207 }
1208
1209 // writeGDBLinkerScript creates gcc linker script file in temp
1210 // directory. writeGDBLinkerScript returns created file path.
1211 // The script is used to work around gcc bug
1212 // (see https://golang.org/issue/20183 for details).
1213 func writeGDBLinkerScript() string {
1214         name := "fix_debug_gdb_scripts.ld"
1215         path := filepath.Join(*flagTmpdir, name)
1216         src := `SECTIONS
1217 {
1218   .debug_gdb_scripts BLOCK(__section_alignment__) (NOLOAD) :
1219   {
1220     *(.debug_gdb_scripts)
1221   }
1222 }
1223 INSERT AFTER .debug_types;
1224 `
1225         err := ioutil.WriteFile(path, []byte(src), 0666)
1226         if err != nil {
1227                 Errorf(nil, "WriteFile %s failed: %v", name, err)
1228         }
1229         return path
1230 }
1231
1232 // archive builds a .a archive from the hostobj object files.
1233 func (ctxt *Link) archive() {
1234         if ctxt.BuildMode != BuildModeCArchive {
1235                 return
1236         }
1237
1238         exitIfErrors()
1239
1240         if *flagExtar == "" {
1241                 *flagExtar = "ar"
1242         }
1243
1244         mayberemoveoutfile()
1245
1246         // Force the buffer to flush here so that external
1247         // tools will see a complete file.
1248         if err := ctxt.Out.Close(); err != nil {
1249                 Exitf("error closing %v", *flagOutfile)
1250         }
1251
1252         argv := []string{*flagExtar, "-q", "-c", "-s"}
1253         if ctxt.HeadType == objabi.Haix {
1254                 argv = append(argv, "-X64")
1255         }
1256         argv = append(argv, *flagOutfile)
1257         argv = append(argv, filepath.Join(*flagTmpdir, "go.o"))
1258         argv = append(argv, hostobjCopy()...)
1259
1260         if ctxt.Debugvlog != 0 {
1261                 ctxt.Logf("archive: %s\n", strings.Join(argv, " "))
1262         }
1263
1264         // If supported, use syscall.Exec() to invoke the archive command,
1265         // which should be the final remaining step needed for the link.
1266         // This will reduce peak RSS for the link (and speed up linking of
1267         // large applications), since when the archive command runs we
1268         // won't be holding onto all of the linker's live memory.
1269         if syscallExecSupported && !ownTmpDir {
1270                 runAtExitFuncs()
1271                 ctxt.execArchive(argv)
1272                 panic("should not get here")
1273         }
1274
1275         // Otherwise invoke 'ar' in the usual way (fork + exec).
1276         if out, err := exec.Command(argv[0], argv[1:]...).CombinedOutput(); err != nil {
1277                 Exitf("running %s failed: %v\n%s", argv[0], err, out)
1278         }
1279 }
1280
1281 func (ctxt *Link) hostlink() {
1282         if ctxt.LinkMode != LinkExternal || nerrors > 0 {
1283                 return
1284         }
1285         if ctxt.BuildMode == BuildModeCArchive {
1286                 return
1287         }
1288
1289         var argv []string
1290         argv = append(argv, ctxt.extld()...)
1291         argv = append(argv, hostlinkArchArgs(ctxt.Arch)...)
1292
1293         if *FlagS || debug_s {
1294                 if ctxt.HeadType == objabi.Hdarwin {
1295                         // Recent versions of macOS print
1296                         //      ld: warning: option -s is obsolete and being ignored
1297                         // so do not pass any arguments.
1298                 } else {
1299                         argv = append(argv, "-s")
1300                 }
1301         }
1302
1303         // On darwin, whether to combine DWARF into executable.
1304         // Only macOS supports unmapped segments such as our __DWARF segment.
1305         combineDwarf := ctxt.IsDarwin() && !*FlagS && !*FlagW && !debug_s && machoPlatform == PLATFORM_MACOS
1306
1307         switch ctxt.HeadType {
1308         case objabi.Hdarwin:
1309                 if combineDwarf {
1310                         // Leave room for DWARF combining.
1311                         // -headerpad is incompatible with -fembed-bitcode.
1312                         argv = append(argv, "-Wl,-headerpad,1144")
1313                 }
1314                 if ctxt.DynlinkingGo() && buildcfg.GOOS != "ios" {
1315                         // -flat_namespace is deprecated on iOS.
1316                         // It is useful for supporting plugins. We don't support plugins on iOS.
1317                         // -flat_namespace may cause the dynamic linker to hang at forkExec when
1318                         // resolving a lazy binding. See issue 38824.
1319                         // Force eager resolution to work around.
1320                         argv = append(argv, "-Wl,-flat_namespace", "-Wl,-bind_at_load")
1321                 }
1322                 if !combineDwarf {
1323                         argv = append(argv, "-Wl,-S") // suppress STAB (symbolic debugging) symbols
1324                 }
1325         case objabi.Hopenbsd:
1326                 argv = append(argv, "-Wl,-nopie")
1327                 argv = append(argv, "-pthread")
1328         case objabi.Hwindows:
1329                 if windowsgui {
1330                         argv = append(argv, "-mwindows")
1331                 } else {
1332                         argv = append(argv, "-mconsole")
1333                 }
1334                 // Mark as having awareness of terminal services, to avoid
1335                 // ancient compatibility hacks.
1336                 argv = append(argv, "-Wl,--tsaware")
1337
1338                 // Enable DEP
1339                 argv = append(argv, "-Wl,--nxcompat")
1340
1341                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--major-os-version=%d", PeMinimumTargetMajorVersion))
1342                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--minor-os-version=%d", PeMinimumTargetMinorVersion))
1343                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--major-subsystem-version=%d", PeMinimumTargetMajorVersion))
1344                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--minor-subsystem-version=%d", PeMinimumTargetMinorVersion))
1345         case objabi.Haix:
1346                 argv = append(argv, "-pthread")
1347                 // prevent ld to reorder .text functions to keep the same
1348                 // first/last functions for moduledata.
1349                 argv = append(argv, "-Wl,-bnoobjreorder")
1350                 // mcmodel=large is needed for every gcc generated files, but
1351                 // ld still need -bbigtoc in order to allow larger TOC.
1352                 argv = append(argv, "-mcmodel=large")
1353                 argv = append(argv, "-Wl,-bbigtoc")
1354         }
1355
1356         // Enable/disable ASLR on Windows.
1357         addASLRargs := func(argv []string, val bool) []string {
1358                 // Old/ancient versions of GCC support "--dynamicbase" and
1359                 // "--high-entropy-va" but don't enable it by default. In
1360                 // addition, they don't accept "--disable-dynamicbase" or
1361                 // "--no-dynamicbase", so the only way to disable ASLR is to
1362                 // not pass any flags at all.
1363                 //
1364                 // More modern versions of GCC (and also clang) enable ASLR
1365                 // by default. With these compilers, however you can turn it
1366                 // off if you want using "--disable-dynamicbase" or
1367                 // "--no-dynamicbase".
1368                 //
1369                 // The strategy below is to try using "--disable-dynamicbase";
1370                 // if this succeeds, then assume we're working with more
1371                 // modern compilers and act accordingly. If it fails, assume
1372                 // an ancient compiler with ancient defaults.
1373                 var dbopt string
1374                 var heopt string
1375                 dbon := "--dynamicbase"
1376                 heon := "--high-entropy-va"
1377                 dboff := "--disable-dynamicbase"
1378                 heoff := "--disable-high-entropy-va"
1379                 if val {
1380                         dbopt = dbon
1381                         heopt = heon
1382                 } else {
1383                         // Test to see whether "--disable-dynamicbase" works.
1384                         newer := linkerFlagSupported(ctxt.Arch, argv[0], "", "-Wl,"+dboff)
1385                         if newer {
1386                                 // Newer compiler, which supports both on/off options.
1387                                 dbopt = dboff
1388                                 heopt = heoff
1389                         } else {
1390                                 // older toolchain: we have to say nothing in order to
1391                                 // get a no-ASLR binary.
1392                                 dbopt = ""
1393                                 heopt = ""
1394                         }
1395                 }
1396                 if dbopt != "" {
1397                         argv = append(argv, "-Wl,"+dbopt)
1398                 }
1399                 // enable high-entropy ASLR on 64-bit.
1400                 if ctxt.Arch.PtrSize >= 8 && heopt != "" {
1401                         argv = append(argv, "-Wl,"+heopt)
1402                 }
1403                 return argv
1404         }
1405
1406         switch ctxt.BuildMode {
1407         case BuildModeExe:
1408                 if ctxt.HeadType == objabi.Hdarwin {
1409                         if machoPlatform == PLATFORM_MACOS && ctxt.IsAMD64() {
1410                                 argv = append(argv, "-Wl,-no_pie")
1411                                 argv = append(argv, "-Wl,-pagezero_size,4000000")
1412                         }
1413                 }
1414         case BuildModePIE:
1415                 switch ctxt.HeadType {
1416                 case objabi.Hdarwin, objabi.Haix:
1417                 case objabi.Hwindows:
1418                         argv = addASLRargs(argv, *flagAslr)
1419                 default:
1420                         // ELF.
1421                         if ctxt.UseRelro() {
1422                                 argv = append(argv, "-Wl,-z,relro")
1423                         }
1424                         argv = append(argv, "-pie")
1425                 }
1426         case BuildModeCShared:
1427                 if ctxt.HeadType == objabi.Hdarwin {
1428                         argv = append(argv, "-dynamiclib")
1429                 } else {
1430                         if ctxt.UseRelro() {
1431                                 argv = append(argv, "-Wl,-z,relro")
1432                         }
1433                         argv = append(argv, "-shared")
1434                         if ctxt.HeadType == objabi.Hwindows {
1435                                 argv = addASLRargs(argv, *flagAslr)
1436                         } else {
1437                                 // Pass -z nodelete to mark the shared library as
1438                                 // non-closeable: a dlclose will do nothing.
1439                                 argv = append(argv, "-Wl,-z,nodelete")
1440                                 // Only pass Bsymbolic on non-Windows.
1441                                 argv = append(argv, "-Wl,-Bsymbolic")
1442                         }
1443                 }
1444         case BuildModeShared:
1445                 if ctxt.UseRelro() {
1446                         argv = append(argv, "-Wl,-z,relro")
1447                 }
1448                 argv = append(argv, "-shared")
1449         case BuildModePlugin:
1450                 if ctxt.HeadType == objabi.Hdarwin {
1451                         argv = append(argv, "-dynamiclib")
1452                 } else {
1453                         if ctxt.UseRelro() {
1454                                 argv = append(argv, "-Wl,-z,relro")
1455                         }
1456                         argv = append(argv, "-shared")
1457                 }
1458         }
1459
1460         var altLinker string
1461         if ctxt.IsELF && ctxt.DynlinkingGo() {
1462                 // We force all symbol resolution to be done at program startup
1463                 // because lazy PLT resolution can use large amounts of stack at
1464                 // times we cannot allow it to do so.
1465                 argv = append(argv, "-Wl,-znow")
1466
1467                 // Do not let the host linker generate COPY relocations. These
1468                 // can move symbols out of sections that rely on stable offsets
1469                 // from the beginning of the section (like sym.STYPE).
1470                 argv = append(argv, "-Wl,-znocopyreloc")
1471
1472                 if buildcfg.GOOS == "android" {
1473                         // Use lld to avoid errors from default linker (issue #38838)
1474                         altLinker = "lld"
1475                 }
1476
1477                 if ctxt.Arch.InFamily(sys.ARM, sys.ARM64) && buildcfg.GOOS == "linux" {
1478                         // On ARM, the GNU linker will generate COPY relocations
1479                         // even with -znocopyreloc set.
1480                         // https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=19962
1481                         //
1482                         // On ARM64, the GNU linker will fail instead of
1483                         // generating COPY relocations.
1484                         //
1485                         // In both cases, switch to gold.
1486                         altLinker = "gold"
1487
1488                         // If gold is not installed, gcc will silently switch
1489                         // back to ld.bfd. So we parse the version information
1490                         // and provide a useful error if gold is missing.
1491                         name, args := flagExtld[0], flagExtld[1:]
1492                         args = append(args, "-fuse-ld=gold", "-Wl,--version")
1493                         cmd := exec.Command(name, args...)
1494                         if out, err := cmd.CombinedOutput(); err == nil {
1495                                 if !bytes.Contains(out, []byte("GNU gold")) {
1496                                         log.Fatalf("ARM external linker must be gold (issue #15696), but is not: %s", out)
1497                                 }
1498                         }
1499                 }
1500         }
1501         if ctxt.Arch.Family == sys.ARM64 && buildcfg.GOOS == "freebsd" {
1502                 // Switch to ld.bfd on freebsd/arm64.
1503                 altLinker = "bfd"
1504
1505                 // Provide a useful error if ld.bfd is missing.
1506                 name, args := flagExtld[0], flagExtld[1:]
1507                 args = append(args, "-fuse-ld=bfd", "-Wl,--version")
1508                 cmd := exec.Command(name, args...)
1509                 if out, err := cmd.CombinedOutput(); err == nil {
1510                         if !bytes.Contains(out, []byte("GNU ld")) {
1511                                 log.Fatalf("ARM64 external linker must be ld.bfd (issue #35197), please install devel/binutils")
1512                         }
1513                 }
1514         }
1515         if altLinker != "" {
1516                 argv = append(argv, "-fuse-ld="+altLinker)
1517         }
1518
1519         if ctxt.IsELF && len(buildinfo) > 0 {
1520                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--build-id=0x%x", buildinfo))
1521         }
1522
1523         // On Windows, given -o foo, GCC will append ".exe" to produce
1524         // "foo.exe".  We have decided that we want to honor the -o
1525         // option. To make this work, we append a '.' so that GCC
1526         // will decide that the file already has an extension. We
1527         // only want to do this when producing a Windows output file
1528         // on a Windows host.
1529         outopt := *flagOutfile
1530         if buildcfg.GOOS == "windows" && runtime.GOOS == "windows" && filepath.Ext(outopt) == "" {
1531                 outopt += "."
1532         }
1533         argv = append(argv, "-o")
1534         argv = append(argv, outopt)
1535
1536         if rpath.val != "" {
1537                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,-rpath,%s", rpath.val))
1538         }
1539
1540         if *flagInterpreter != "" {
1541                 // Many linkers support both -I and the --dynamic-linker flags
1542                 // to set the ELF interpreter, but lld only supports
1543                 // --dynamic-linker so prefer that (ld on very old Solaris only
1544                 // supports -I but that seems less important).
1545                 argv = append(argv, fmt.Sprintf("-Wl,--dynamic-linker,%s", *flagInterpreter))
1546         }
1547
1548         // Force global symbols to be exported for dlopen, etc.
1549         if ctxt.IsELF {
1550                 argv = append(argv, "-rdynamic")
1551         }
1552         if ctxt.HeadType == objabi.Haix {
1553                 fileName := xcoffCreateExportFile(ctxt)
1554                 argv = append(argv, "-Wl,-bE:"+fileName)
1555         }
1556
1557         const unusedArguments = "-Qunused-arguments"
1558         if linkerFlagSupported(ctxt.Arch, argv[0], altLinker, unusedArguments) {
1559                 argv = append(argv, unusedArguments)
1560         }
1561
1562         const compressDWARF = "-Wl,--compress-debug-sections=zlib"
1563         if ctxt.compressDWARF && linkerFlagSupported(ctxt.Arch, argv[0], altLinker, compressDWARF) {
1564                 argv = append(argv, compressDWARF)
1565         }
1566
1567         argv = append(argv, filepath.Join(*flagTmpdir, "go.o"))
1568         argv = append(argv, hostobjCopy()...)
1569         if ctxt.HeadType == objabi.Haix {
1570                 // We want to have C files after Go files to remove
1571                 // trampolines csects made by ld.
1572                 argv = append(argv, "-nostartfiles")
1573                 argv = append(argv, "/lib/crt0_64.o")
1574
1575                 extld := ctxt.extld()
1576                 name, args := extld[0], extld[1:]
1577                 // Get starting files.
1578                 getPathFile := func(file string) string {
1579                         args := append(args, "-maix64", "--print-file-name="+file)
1580                         out, err := exec.Command(name, args...).CombinedOutput()
1581                         if err != nil {
1582                                 log.Fatalf("running %s failed: %v\n%s", extld, err, out)
1583                         }
1584                         return strings.Trim(string(out), "\n")
1585                 }
1586                 // Since GCC version 11, the 64-bit version of GCC starting files
1587                 // are now suffixed by "_64". Even under "-maix64" multilib directory
1588                 // "crtcxa.o" is 32-bit.
1589                 crtcxa := getPathFile("crtcxa_64.o")
1590                 if !filepath.IsAbs(crtcxa) {
1591                         crtcxa = getPathFile("crtcxa.o")
1592                 }
1593                 crtdbase := getPathFile("crtdbase_64.o")
1594                 if !filepath.IsAbs(crtdbase) {
1595                         crtdbase = getPathFile("crtdbase.o")
1596                 }
1597                 argv = append(argv, crtcxa)
1598                 argv = append(argv, crtdbase)
1599         }
1600
1601         if ctxt.linkShared {
1602                 seenDirs := make(map[string]bool)
1603                 seenLibs := make(map[string]bool)
1604                 addshlib := func(path string) {
1605                         dir, base := filepath.Split(path)
1606                         if !seenDirs[dir] {
1607                                 argv = append(argv, "-L"+dir)
1608                                 if !rpath.set {
1609                                         argv = append(argv, "-Wl,-rpath="+dir)
1610                                 }
1611                                 seenDirs[dir] = true
1612                         }
1613                         base = strings.TrimSuffix(base, ".so")
1614                         base = strings.TrimPrefix(base, "lib")
1615                         if !seenLibs[base] {
1616                                 argv = append(argv, "-l"+base)
1617                                 seenLibs[base] = true
1618                         }
1619                 }
1620                 for _, shlib := range ctxt.Shlibs {
1621                         addshlib(shlib.Path)
1622                         for _, dep := range shlib.Deps {
1623                                 if dep == "" {
1624                                         continue
1625                                 }
1626                                 libpath := findshlib(ctxt, dep)
1627                                 if libpath != "" {
1628                                         addshlib(libpath)
1629                                 }
1630                         }
1631                 }
1632         }
1633
1634         // clang, unlike GCC, passes -rdynamic to the linker
1635         // even when linking with -static, causing a linker
1636         // error when using GNU ld. So take out -rdynamic if
1637         // we added it. We do it in this order, rather than
1638         // only adding -rdynamic later, so that -extldflags
1639         // can override -rdynamic without using -static.
1640         // Similarly for -Wl,--dynamic-linker.
1641         checkStatic := func(arg string) {
1642                 if ctxt.IsELF && arg == "-static" {
1643                         for i := range argv {
1644                                 if argv[i] == "-rdynamic" || strings.HasPrefix(argv[i], "-Wl,--dynamic-linker,") {
1645                                         argv[i] = "-static"
1646                                 }
1647                         }
1648                 }
1649         }
1650
1651         for _, p := range ldflag {
1652                 argv = append(argv, p)
1653                 checkStatic(p)
1654         }
1655
1656         // When building a program with the default -buildmode=exe the
1657         // gc compiler generates code requires DT_TEXTREL in a
1658         // position independent executable (PIE). On systems where the
1659         // toolchain creates PIEs by default, and where DT_TEXTREL
1660         // does not work, the resulting programs will not run. See
1661         // issue #17847. To avoid this problem pass -no-pie to the
1662         // toolchain if it is supported.
1663         if ctxt.BuildMode == BuildModeExe && !ctxt.linkShared && !(ctxt.IsDarwin() && ctxt.IsARM64()) {
1664                 // GCC uses -no-pie, clang uses -nopie.
1665                 for _, nopie := range []string{"-no-pie", "-nopie"} {
1666                         if linkerFlagSupported(ctxt.Arch, argv[0], altLinker, nopie) {
1667                                 argv = append(argv, nopie)
1668                                 break
1669                         }
1670                 }
1671         }
1672
1673         for _, p := range flagExtldflags {
1674                 argv = append(argv, p)
1675                 checkStatic(p)
1676         }
1677         if ctxt.HeadType == objabi.Hwindows {
1678                 // Determine which linker we're using. Add in the extldflags in
1679                 // case used has specified "-fuse-ld=...".
1680                 extld := ctxt.extld()
1681                 name, args := extld[0], extld[1:]
1682                 args = append(args, flagExtldflags...)
1683                 args = append(args, "-Wl,--version")
1684                 cmd := exec.Command(name, args...)
1685                 usingLLD := false
1686                 if out, err := cmd.CombinedOutput(); err == nil {
1687                         if bytes.Contains(out, []byte("LLD ")) {
1688                                 usingLLD = true
1689                         }
1690                 }
1691
1692                 // use gcc linker script to work around gcc bug
1693                 // (see https://golang.org/issue/20183 for details).
1694                 if !usingLLD {
1695                         p := writeGDBLinkerScript()
1696                         argv = append(argv, "-Wl,-T,"+p)
1697                 }
1698                 // libmingw32 and libmingwex have some inter-dependencies,
1699                 // so must use linker groups.
1700                 argv = append(argv, "-Wl,--start-group", "-lmingwex", "-lmingw32", "-Wl,--end-group")
1701                 argv = append(argv, peimporteddlls()...)
1702         }
1703
1704         if ctxt.Debugvlog != 0 {
1705                 ctxt.Logf("host link:")
1706                 for _, v := range argv {
1707                         ctxt.Logf(" %q", v)
1708                 }
1709                 ctxt.Logf("\n")
1710         }
1711
1712         out, err := exec.Command(argv[0], argv[1:]...).CombinedOutput()
1713         if err != nil {
1714                 Exitf("running %s failed: %v\n%s", argv[0], err, out)
1715         }
1716
1717         // Filter out useless linker warnings caused by bugs outside Go.
1718         // See also cmd/go/internal/work/exec.go's gccld method.
1719         var save [][]byte
1720         var skipLines int
1721         for _, line := range bytes.SplitAfter(out, []byte("\n")) {
1722                 // golang.org/issue/26073 - Apple Xcode bug
1723                 if bytes.Contains(line, []byte("ld: warning: text-based stub file")) {
1724                         continue
1725                 }
1726
1727                 if skipLines > 0 {
1728                         skipLines--
1729                         continue
1730                 }
1731
1732                 // Remove TOC overflow warning on AIX.
1733                 if bytes.Contains(line, []byte("ld: 0711-783")) {
1734                         skipLines = 2
1735                         continue
1736                 }
1737
1738                 save = append(save, line)
1739         }
1740         out = bytes.Join(save, nil)
1741
1742         if len(out) > 0 {
1743                 // always print external output even if the command is successful, so that we don't
1744                 // swallow linker warnings (see https://golang.org/issue/17935).
1745                 ctxt.Logf("%s", out)
1746         }
1747
1748         if combineDwarf {
1749                 // Find "dsymutils" and "strip" tools using CC --print-prog-name.
1750                 var cc []string
1751                 cc = append(cc, ctxt.extld()...)
1752                 cc = append(cc, hostlinkArchArgs(ctxt.Arch)...)
1753                 cc = append(cc, "--print-prog-name", "dsymutil")
1754                 out, err := exec.Command(cc[0], cc[1:]...).CombinedOutput()
1755                 if err != nil {
1756                         Exitf("%s: finding dsymutil failed: %v\n%s", os.Args[0], err, out)
1757                 }
1758                 dsymutilCmd := strings.TrimSuffix(string(out), "\n")
1759
1760                 cc[len(cc)-1] = "strip"
1761                 out, err = exec.Command(cc[0], cc[1:]...).CombinedOutput()
1762                 if err != nil {
1763                         Exitf("%s: finding strip failed: %v\n%s", os.Args[0], err, out)
1764                 }
1765                 stripCmd := strings.TrimSuffix(string(out), "\n")
1766
1767                 dsym := filepath.Join(*flagTmpdir, "go.dwarf")
1768                 if out, err := exec.Command(dsymutilCmd, "-f", *flagOutfile, "-o", dsym).CombinedOutput(); err != nil {
1769                         Exitf("%s: running dsymutil failed: %v\n%s", os.Args[0], err, out)
1770                 }
1771                 // Remove STAB (symbolic debugging) symbols after we are done with them (by dsymutil).
1772                 // They contain temporary file paths and make the build not reproducible.
1773                 if out, err := exec.Command(stripCmd, "-S", *flagOutfile).CombinedOutput(); err != nil {
1774                         Exitf("%s: running strip failed: %v\n%s", os.Args[0], err, out)
1775                 }
1776                 // Skip combining if `dsymutil` didn't generate a file. See #11994.
1777                 if _, err := os.Stat(dsym); os.IsNotExist(err) {
1778                         return
1779                 }
1780                 // For os.Rename to work reliably, must be in same directory as outfile.
1781                 combinedOutput := *flagOutfile + "~"
1782                 exef, err := os.Open(*flagOutfile)
1783                 if err != nil {
1784                         Exitf("%s: combining dwarf failed: %v", os.Args[0], err)
1785                 }
1786                 defer exef.Close()
1787                 exem, err := macho.NewFile(exef)
1788                 if err != nil {
1789                         Exitf("%s: parsing Mach-O header failed: %v", os.Args[0], err)
1790                 }
1791                 if err := machoCombineDwarf(ctxt, exef, exem, dsym, combinedOutput); err != nil {
1792                         Exitf("%s: combining dwarf failed: %v", os.Args[0], err)
1793                 }
1794                 os.Remove(*flagOutfile)
1795                 if err := os.Rename(combinedOutput, *flagOutfile); err != nil {
1796                         Exitf("%s: %v", os.Args[0], err)
1797                 }
1798         }
1799         if ctxt.NeedCodeSign() {
1800                 err := machoCodeSign(ctxt, *flagOutfile)
1801                 if err != nil {
1802                         Exitf("%s: code signing failed: %v", os.Args[0], err)
1803                 }
1804         }
1805 }
1806
1807 var createTrivialCOnce sync.Once
1808
1809 func linkerFlagSupported(arch *sys.Arch, linker, altLinker, flag string) bool {
1810         createTrivialCOnce.Do(func() {
1811                 src := filepath.Join(*flagTmpdir, "trivial.c")
1812                 if err := ioutil.WriteFile(src, []byte("int main() { return 0; }"), 0666); err != nil {
1813                         Errorf(nil, "WriteFile trivial.c failed: %v", err)
1814                 }
1815         })
1816
1817         flagsWithNextArgSkip := []string{
1818                 "-F",
1819                 "-l",
1820                 "-L",
1821                 "-framework",
1822                 "-Wl,-framework",
1823                 "-Wl,-rpath",
1824                 "-Wl,-undefined",
1825         }
1826         flagsWithNextArgKeep := []string{
1827                 "-arch",
1828                 "-isysroot",
1829                 "--sysroot",
1830                 "-target",
1831         }
1832         prefixesToKeep := []string{
1833                 "-f",
1834                 "-m",
1835                 "-p",
1836                 "-Wl,",
1837                 "-arch",
1838                 "-isysroot",
1839                 "--sysroot",
1840                 "-target",
1841         }
1842
1843         flags := hostlinkArchArgs(arch)
1844         keep := false
1845         skip := false
1846         for _, f := range append(flagExtldflags, ldflag...) {
1847                 if keep {
1848                         flags = append(flags, f)
1849                         keep = false
1850                 } else if skip {
1851                         skip = false
1852                 } else if f == "" || f[0] != '-' {
1853                 } else if contains(flagsWithNextArgSkip, f) {
1854                         skip = true
1855                 } else if contains(flagsWithNextArgKeep, f) {
1856                         flags = append(flags, f)
1857                         keep = true
1858                 } else {
1859                         for _, p := range prefixesToKeep {
1860                                 if strings.HasPrefix(f, p) {
1861                                         flags = append(flags, f)
1862                                         break
1863                                 }
1864                         }
1865                 }
1866         }
1867
1868         if altLinker != "" {
1869                 flags = append(flags, "-fuse-ld="+altLinker)
1870         }
1871         flags = append(flags, flag, "trivial.c")
1872
1873         cmd := exec.Command(linker, flags...)
1874         cmd.Dir = *flagTmpdir
1875         cmd.Env = append([]string{"LC_ALL=C"}, os.Environ()...)
1876         out, err := cmd.CombinedOutput()
1877         // GCC says "unrecognized command line option ‘-no-pie’"
1878         // clang says "unknown argument: '-no-pie'"
1879         return err == nil && !bytes.Contains(out, []byte("unrecognized")) && !bytes.Contains(out, []byte("unknown"))
1880 }
1881
1882 // hostlinkArchArgs returns arguments to pass to the external linker
1883 // based on the architecture.
1884 func hostlinkArchArgs(arch *sys.Arch) []string {
1885         switch arch.Family {
1886         case sys.I386:
1887                 return []string{"-m32"}
1888         case sys.AMD64:
1889                 if buildcfg.GOOS == "darwin" {
1890                         return []string{"-arch", "x86_64", "-m64"}
1891                 }
1892                 return []string{"-m64"}
1893         case sys.S390X:
1894                 return []string{"-m64"}
1895         case sys.ARM:
1896                 return []string{"-marm"}
1897         case sys.ARM64:
1898                 if buildcfg.GOOS == "darwin" {
1899                         return []string{"-arch", "arm64"}
1900                 }
1901         case sys.MIPS64:
1902                 return []string{"-mabi=64"}
1903         case sys.MIPS:
1904                 return []string{"-mabi=32"}
1905         case sys.PPC64:
1906                 if buildcfg.GOOS == "aix" {
1907                         return []string{"-maix64"}
1908                 } else {
1909                         return []string{"-m64"}
1910                 }
1911
1912         }
1913         return nil
1914 }
1915
1916 var wantHdr = objabi.HeaderString()
1917
1918 // ldobj loads an input object. If it is a host object (an object
1919 // compiled by a non-Go compiler) it returns the Hostobj pointer. If
1920 // it is a Go object, it returns nil.
1921 func ldobj(ctxt *Link, f *bio.Reader, lib *sym.Library, length int64, pn string, file string) *Hostobj {
1922         pkg := objabi.PathToPrefix(lib.Pkg)
1923
1924         eof := f.Offset() + length
1925         start := f.Offset()
1926         c1 := bgetc(f)
1927         c2 := bgetc(f)
1928         c3 := bgetc(f)
1929         c4 := bgetc(f)
1930         f.MustSeek(start, 0)
1931
1932         unit := &sym.CompilationUnit{Lib: lib}
1933         lib.Units = append(lib.Units, unit)
1934
1935         magic := uint32(c1)<<24 | uint32(c2)<<16 | uint32(c3)<<8 | uint32(c4)
1936         if magic == 0x7f454c46 { // \x7F E L F
1937                 ldelf := func(ctxt *Link, f *bio.Reader, pkg string, length int64, pn string) {
1938                         textp, flags, err := loadelf.Load(ctxt.loader, ctxt.Arch, ctxt.IncVersion(), f, pkg, length, pn, ehdr.Flags)
1939                         if err != nil {
1940                                 Errorf(nil, "%v", err)
1941                                 return
1942                         }
1943                         ehdr.Flags = flags
1944                         ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, textp...)
1945                 }
1946                 return ldhostobj(ldelf, ctxt.HeadType, f, pkg, length, pn, file)
1947         }
1948
1949         if magic&^1 == 0xfeedface || magic&^0x01000000 == 0xcefaedfe {
1950                 ldmacho := func(ctxt *Link, f *bio.Reader, pkg string, length int64, pn string) {
1951                         textp, err := loadmacho.Load(ctxt.loader, ctxt.Arch, ctxt.IncVersion(), f, pkg, length, pn)
1952                         if err != nil {
1953                                 Errorf(nil, "%v", err)
1954                                 return
1955                         }
1956                         ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, textp...)
1957                 }
1958                 return ldhostobj(ldmacho, ctxt.HeadType, f, pkg, length, pn, file)
1959         }
1960
1961         switch c1<<8 | c2 {
1962         case 0x4c01, // 386
1963                 0x6486, // amd64
1964                 0xc401, // arm
1965                 0x64aa: // arm64
1966                 ldpe := func(ctxt *Link, f *bio.Reader, pkg string, length int64, pn string) {
1967                         textp, rsrc, err := loadpe.Load(ctxt.loader, ctxt.Arch, ctxt.IncVersion(), f, pkg, length, pn)
1968                         if err != nil {
1969                                 Errorf(nil, "%v", err)
1970                                 return
1971                         }
1972                         if len(rsrc) != 0 {
1973                                 setpersrc(ctxt, rsrc)
1974                         }
1975                         ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, textp...)
1976                 }
1977                 return ldhostobj(ldpe, ctxt.HeadType, f, pkg, length, pn, file)
1978         }
1979
1980         if c1 == 0x01 && (c2 == 0xD7 || c2 == 0xF7) {
1981                 ldxcoff := func(ctxt *Link, f *bio.Reader, pkg string, length int64, pn string) {
1982                         textp, err := loadxcoff.Load(ctxt.loader, ctxt.Arch, ctxt.IncVersion(), f, pkg, length, pn)
1983                         if err != nil {
1984                                 Errorf(nil, "%v", err)
1985                                 return
1986                         }
1987                         ctxt.Textp = append(ctxt.Textp, textp...)
1988                 }
1989                 return ldhostobj(ldxcoff, ctxt.HeadType, f, pkg, length, pn, file)
1990         }
1991
1992         if c1 != 'g' || c2 != 'o' || c3 != ' ' || c4 != 'o' {
1993                 // An unrecognized object is just passed to the external linker.
1994                 // If we try to read symbols from this object, we will
1995                 // report an error at that time.
1996                 unknownObjFormat = true
1997                 return ldhostobj(nil, ctxt.HeadType, f, pkg, length, pn, file)
1998         }
1999
2000         /* check the header */
2001         line, err := f.ReadString('\n')
2002         if err != nil {
2003                 Errorf(nil, "truncated object file: %s: %v", pn, err)
2004                 return nil
2005         }
2006
2007         if !strings.HasPrefix(line, "go object ") {
2008                 if strings.HasSuffix(pn, ".go") {
2009                         Exitf("%s: uncompiled .go source file", pn)
2010                         return nil
2011                 }
2012
2013                 if line == ctxt.Arch.Name {
2014                         // old header format: just $GOOS
2015                         Errorf(nil, "%s: stale object file", pn)
2016                         return nil
2017                 }
2018
2019                 Errorf(nil, "%s: not an object file: @%d %q", pn, start, line)
2020                 return nil
2021         }
2022
2023         // First, check that the basic GOOS, GOARCH, and Version match.
2024         if line != wantHdr {
2025                 Errorf(nil, "%s: linked object header mismatch:\nhave %q\nwant %q\n", pn, line, wantHdr)
2026         }
2027
2028         // Skip over exports and other info -- ends with \n!\n.
2029         //
2030         // Note: It's possible for "\n!\n" to appear within the binary
2031         // package export data format. To avoid truncating the package
2032         // definition prematurely (issue 21703), we keep track of
2033         // how many "$$" delimiters we've seen.
2034
2035         import0 := f.Offset()
2036
2037         c1 = '\n' // the last line ended in \n
2038         c2 = bgetc(f)
2039         c3 = bgetc(f)
2040         markers := 0
2041         for {
2042                 if c1 == '\n' {
2043                         if markers%2 == 0 && c2 == '!' && c3 == '\n' {
2044                                 break
2045                         }
2046                         if c2 == '$' && c3 == '$' {
2047                                 markers++
2048                         }
2049                 }
2050
2051                 c1 = c2
2052                 c2 = c3
2053                 c3 = bgetc(f)
2054                 if c3 == -1 {
2055                         Errorf(nil, "truncated object file: %s", pn)
2056                         return nil
2057                 }
2058         }
2059
2060         import1 := f.Offset()
2061
2062         f.MustSeek(import0, 0)
2063         ldpkg(ctxt, f, lib, import1-import0-2, pn) // -2 for !\n
2064         f.MustSeek(import1, 0)
2065
2066         fingerprint := ctxt.loader.Preload(ctxt.IncVersion(), f, lib, unit, eof-f.Offset())
2067         if !fingerprint.IsZero() { // Assembly objects don't have fingerprints. Ignore them.
2068                 // Check fingerprint, to ensure the importing and imported packages
2069                 // have consistent view of symbol indices.
2070                 // Normally the go command should ensure this. But in case something
2071                 // goes wrong, it could lead to obscure bugs like run-time crash.
2072                 // Check it here to be sure.
2073                 if lib.Fingerprint.IsZero() { // Not yet imported. Update its fingerprint.
2074                         lib.Fingerprint = fingerprint
2075                 }
2076                 checkFingerprint(lib, fingerprint, lib.Srcref, lib.Fingerprint)
2077         }
2078
2079         addImports(ctxt, lib, pn)
2080         return nil
2081 }
2082
2083 // symbolsAreUnresolved scans through the loader's list of unresolved
2084 // symbols and checks to see whether any of them match the names of the
2085 // symbols in 'want'. Return value is a list of bools, with list[K] set
2086 // to true if there is an unresolved reference to the symbol in want[K].
2087 func symbolsAreUnresolved(ctxt *Link, want []string) []bool {
2088         returnAllUndefs := -1
2089         undefs := ctxt.loader.UndefinedRelocTargets(returnAllUndefs)
2090         seen := make(map[loader.Sym]struct{})
2091         rval := make([]bool, len(want))
2092         wantm := make(map[string]int)
2093         for k, w := range want {
2094                 wantm[w] = k
2095         }
2096         count := 0
2097         for _, s := range undefs {
2098                 if _, ok := seen[s]; ok {
2099                         continue
2100                 }
2101                 seen[s] = struct{}{}
2102                 if k, ok := wantm[ctxt.loader.SymName(s)]; ok {
2103                         rval[k] = true
2104                         count++
2105                         if count == len(want) {
2106                                 return rval
2107                         }
2108                 }
2109         }
2110         return rval
2111 }
2112
2113 // hostObject reads a single host object file (compare to "hostArchive").
2114 // This is used as part of internal linking when we need to pull in
2115 // files such as "crt?.o".
2116 func hostObject(ctxt *Link, objname string, path string) {
2117         if ctxt.Debugvlog > 1 {
2118                 ctxt.Logf("hostObject(%s)\n", path)
2119         }
2120         objlib := sym.Library{
2121                 Pkg: objname,
2122         }
2123         f, err := bio.Open(path)
2124         if err != nil {
2125                 Exitf("cannot open host object %q file %s: %v", objname, path, err)
2126         }
2127         defer f.Close()
2128         h := ldobj(ctxt, f, &objlib, 0, path, path)
2129         if h.ld == nil {
2130                 Exitf("unrecognized object file format in %s", path)
2131         }
2132         f.MustSeek(h.off, 0)
2133         h.ld(ctxt, f, h.pkg, h.length, h.pn)
2134 }
2135
2136 func checkFingerprint(lib *sym.Library, libfp goobj.FingerprintType, src string, srcfp goobj.FingerprintType) {
2137         if libfp != srcfp {
2138                 Exitf("fingerprint mismatch: %s has %x, import from %s expecting %x", lib, libfp, src, srcfp)
2139         }
2140 }
2141
2142 func readelfsymboldata(ctxt *Link, f *elf.File, sym *elf.Symbol) []byte {
2143         data := make([]byte, sym.Size)
2144         sect := f.Sections[sym.Section]
2145         if sect.Type != elf.SHT_PROGBITS && sect.Type != elf.SHT_NOTE {
2146                 Errorf(nil, "reading %s from non-data section", sym.Name)
2147         }
2148         n, err := sect.ReadAt(data, int64(sym.Value-sect.Addr))
2149         if uint64(n) != sym.Size {
2150                 Errorf(nil, "reading contents of %s: %v", sym.Name, err)
2151         }
2152         return data
2153 }
2154
2155 func readwithpad(r io.Reader, sz int32) ([]byte, error) {
2156         data := make([]byte, Rnd(int64(sz), 4))
2157         _, err := io.ReadFull(r, data)
2158         if err != nil {
2159                 return nil, err
2160         }
2161         data = data[:sz]
2162         return data, nil
2163 }
2164
2165 func readnote(f *elf.File, name []byte, typ int32) ([]byte, error) {
2166         for _, sect := range f.Sections {
2167                 if sect.Type != elf.SHT_NOTE {
2168                         continue
2169                 }
2170                 r := sect.Open()
2171                 for {
2172                         var namesize, descsize, noteType int32
2173                         err := binary.Read(r, f.ByteOrder, &namesize)
2174                         if err != nil {
2175                                 if err == io.EOF {
2176                                         break
2177                                 }
2178                                 return nil, fmt.Errorf("read namesize failed: %v", err)
2179                         }
2180                         err = binary.Read(r, f.ByteOrder, &descsize)
2181                         if err != nil {
2182                                 return nil, fmt.Errorf("read descsize failed: %v", err)
2183                         }
2184                         err = binary.Read(r, f.ByteOrder, &noteType)
2185                         if err != nil {
2186                                 return nil, fmt.Errorf("read type failed: %v", err)
2187                         }
2188                         noteName, err := readwithpad(r, namesize)
2189                         if err != nil {
2190                                 return nil, fmt.Errorf("read name failed: %v", err)
2191                         }
2192                         desc, err := readwithpad(r, descsize)
2193                         if err != nil {
2194                                 return nil, fmt.Errorf("read desc failed: %v", err)
2195                         }
2196                         if string(name) == string(noteName) && typ == noteType {
2197                                 return desc, nil
2198                         }
2199                 }
2200         }
2201         return nil, nil
2202 }
2203
2204 func findshlib(ctxt *Link, shlib string) string {
2205         if filepath.IsAbs(shlib) {
2206                 return shlib
2207         }
2208         for _, libdir := range ctxt.Libdir {
2209                 libpath := filepath.Join(libdir, shlib)
2210                 if _, err := os.Stat(libpath); err == nil {
2211                         return libpath
2212                 }
2213         }
2214         Errorf(nil, "cannot find shared library: %s", shlib)
2215         return ""
2216 }
2217
2218 func ldshlibsyms(ctxt *Link, shlib string) {
2219         var libpath string
2220         if filepath.IsAbs(shlib) {
2221                 libpath = shlib
2222                 shlib = filepath.Base(shlib)
2223         } else {
2224                 libpath = findshlib(ctxt, shlib)
2225                 if libpath == "" {
2226                         return
2227                 }
2228         }
2229         for _, processedlib := range ctxt.Shlibs {
2230                 if processedlib.Path == libpath {
2231                         return
2232                 }
2233         }
2234         if ctxt.Debugvlog > 1 {
2235                 ctxt.Logf("ldshlibsyms: found library with name %s at %s\n", shlib, libpath)
2236         }
2237
2238         f, err := elf.Open(libpath)
2239         if err != nil {
2240                 Errorf(nil, "cannot open shared library: %s", libpath)
2241                 return
2242         }
2243         // Keep the file open as decodetypeGcprog needs to read from it.
2244         // TODO: fix. Maybe mmap the file.
2245         //defer f.Close()
2246
2247         hash, err := readnote(f, ELF_NOTE_GO_NAME, ELF_NOTE_GOABIHASH_TAG)
2248         if err != nil {
2249                 Errorf(nil, "cannot read ABI hash from shared library %s: %v", libpath, err)
2250                 return
2251         }
2252
2253         depsbytes, err := readnote(f, ELF_NOTE_GO_NAME, ELF_NOTE_GODEPS_TAG)
2254         if err != nil {
2255                 Errorf(nil, "cannot read dep list from shared library %s: %v", libpath, err)
2256                 return
2257         }
2258         var deps []string
2259         for _, dep := range strings.Split(string(depsbytes), "\n") {
2260                 if dep == "" {
2261                         continue
2262                 }
2263                 if !filepath.IsAbs(dep) {
2264                         // If the dep can be interpreted as a path relative to the shlib
2265                         // in which it was found, do that. Otherwise, we will leave it
2266                         // to be resolved by libdir lookup.
2267                         abs := filepath.Join(filepath.Dir(libpath), dep)
2268                         if _, err := os.Stat(abs); err == nil {
2269                                 dep = abs
2270                         }
2271                 }
2272                 deps = append(deps, dep)
2273         }
2274
2275         syms, err := f.DynamicSymbols()
2276         if err != nil {
2277                 Errorf(nil, "cannot read symbols from shared library: %s", libpath)
2278                 return
2279         }
2280
2281         for _, elfsym := range syms {
2282                 if elf.ST_TYPE(elfsym.Info) == elf.STT_NOTYPE || elf.ST_TYPE(elfsym.Info) == elf.STT_SECTION {
2283                         continue
2284                 }
2285
2286                 // Symbols whose names start with "type." are compiler
2287                 // generated, so make functions with that prefix internal.
2288                 ver := 0
2289                 symname := elfsym.Name // (unmangled) symbol name
2290                 if elf.ST_TYPE(elfsym.Info) == elf.STT_FUNC && strings.HasPrefix(elfsym.Name, "type.") {
2291                         ver = abiInternalVer
2292                 } else if buildcfg.Experiment.RegabiWrappers && elf.ST_TYPE(elfsym.Info) == elf.STT_FUNC {
2293                         // Demangle the ABI name. Keep in sync with symtab.go:mangleABIName.
2294                         if strings.HasSuffix(elfsym.Name, ".abiinternal") {
2295                                 ver = sym.SymVerABIInternal
2296                                 symname = strings.TrimSuffix(elfsym.Name, ".abiinternal")
2297                         } else if strings.HasSuffix(elfsym.Name, ".abi0") {
2298                                 ver = 0
2299                                 symname = strings.TrimSuffix(elfsym.Name, ".abi0")
2300                         }
2301                 }
2302
2303                 l := ctxt.loader
2304                 s := l.LookupOrCreateSym(symname, ver)
2305
2306                 // Because loadlib above loads all .a files before loading
2307                 // any shared libraries, any non-dynimport symbols we find
2308                 // that duplicate symbols already loaded should be ignored
2309                 // (the symbols from the .a files "win").
2310                 if l.SymType(s) != 0 && l.SymType(s) != sym.SDYNIMPORT {
2311                         continue
2312                 }
2313                 su := l.MakeSymbolUpdater(s)
2314                 su.SetType(sym.SDYNIMPORT)
2315                 l.SetSymElfType(s, elf.ST_TYPE(elfsym.Info))
2316                 su.SetSize(int64(elfsym.Size))
2317                 if elfsym.Section != elf.SHN_UNDEF {
2318                         // Set .File for the library that actually defines the symbol.
2319                         l.SetSymPkg(s, libpath)
2320
2321                         // The decodetype_* functions in decodetype.go need access to
2322                         // the type data.
2323                         sname := l.SymName(s)
2324                         if strings.HasPrefix(sname, "type.") && !strings.HasPrefix(sname, "type..") {
2325                                 su.SetData(readelfsymboldata(ctxt, f, &elfsym))
2326                         }
2327                 }
2328
2329                 if symname != elfsym.Name {
2330                         l.SetSymExtname(s, elfsym.Name)
2331                 }
2332         }
2333         ctxt.Shlibs = append(ctxt.Shlibs, Shlib{Path: libpath, Hash: hash, Deps: deps, File: f})
2334 }
2335
2336 func addsection(ldr *loader.Loader, arch *sys.Arch, seg *sym.Segment, name string, rwx int) *sym.Section {
2337         sect := ldr.NewSection()
2338         sect.Rwx = uint8(rwx)
2339         sect.Name = name
2340         sect.Seg = seg
2341         sect.Align = int32(arch.PtrSize) // everything is at least pointer-aligned
2342         seg.Sections = append(seg.Sections, sect)
2343         return sect
2344 }
2345
2346 type chain struct {
2347         sym   loader.Sym
2348         up    *chain
2349         limit int // limit on entry to sym
2350 }
2351
2352 func callsize(ctxt *Link) int {
2353         if ctxt.Arch.HasLR {
2354                 return 0
2355         }
2356         return ctxt.Arch.RegSize
2357 }
2358
2359 type stkChk struct {
2360         ldr       *loader.Loader
2361         ctxt      *Link
2362         morestack loader.Sym
2363         done      loader.Bitmap
2364 }
2365
2366 // Walk the call tree and check that there is always enough stack space
2367 // for the call frames, especially for a chain of nosplit functions.
2368 func (ctxt *Link) dostkcheck() {
2369         ldr := ctxt.loader
2370         sc := stkChk{
2371                 ldr:       ldr,
2372                 ctxt:      ctxt,
2373                 morestack: ldr.Lookup("runtime.morestack", 0),
2374                 done:      loader.MakeBitmap(ldr.NSym()),
2375         }
2376
2377         // Every splitting function ensures that there are at least StackLimit
2378         // bytes available below SP when the splitting prologue finishes.
2379         // If the splitting function calls F, then F begins execution with
2380         // at least StackLimit - callsize() bytes available.
2381         // Check that every function behaves correctly with this amount
2382         // of stack, following direct calls in order to piece together chains
2383         // of non-splitting functions.
2384         var ch chain
2385         ch.limit = objabi.StackLimit - callsize(ctxt)
2386         if buildcfg.GOARCH == "arm64" {
2387                 // need extra 8 bytes below SP to save FP
2388                 ch.limit -= 8
2389         }
2390
2391         // Check every function, but do the nosplit functions in a first pass,
2392         // to make the printed failure chains as short as possible.
2393         for _, s := range ctxt.Textp {
2394                 if ldr.IsNoSplit(s) {
2395                         ch.sym = s
2396                         sc.check(&ch, 0)
2397                 }
2398         }
2399
2400         for _, s := range ctxt.Textp {
2401                 if !ldr.IsNoSplit(s) {
2402                         ch.sym = s
2403                         sc.check(&ch, 0)
2404                 }
2405         }
2406 }
2407
2408 func (sc *stkChk) check(up *chain, depth int) int {
2409         limit := up.limit
2410         s := up.sym
2411         ldr := sc.ldr
2412         ctxt := sc.ctxt
2413
2414         // Don't duplicate work: only need to consider each
2415         // function at top of safe zone once.
2416         top := limit == objabi.StackLimit-callsize(ctxt)
2417         if top {
2418                 if sc.done.Has(s) {
2419                         return 0
2420                 }
2421                 sc.done.Set(s)
2422         }
2423
2424         if depth > 500 {
2425                 sc.ctxt.Errorf(s, "nosplit stack check too deep")
2426                 sc.broke(up, 0)
2427                 return -1
2428         }
2429
2430         if ldr.AttrExternal(s) {
2431                 // external function.
2432                 // should never be called directly.
2433                 // onlyctxt.Diagnose the direct caller.
2434                 // TODO(mwhudson): actually think about this.
2435                 // TODO(khr): disabled for now. Calls to external functions can only happen on the g0 stack.
2436                 // See the trampolines in src/runtime/sys_darwin_$ARCH.go.
2437                 //if depth == 1 && ldr.SymType(s) != sym.SXREF && !ctxt.DynlinkingGo() &&
2438                 //      ctxt.BuildMode != BuildModeCArchive && ctxt.BuildMode != BuildModePIE && ctxt.BuildMode != BuildModeCShared && ctxt.BuildMode != BuildModePlugin {
2439                 //      Errorf(s, "call to external function")
2440                 //}
2441                 return -1
2442         }
2443         info := ldr.FuncInfo(s)
2444         if !info.Valid() { // external function. see above.
2445                 return -1
2446         }
2447
2448         if limit < 0 {
2449                 sc.broke(up, limit)
2450                 return -1
2451         }
2452
2453         // morestack looks like it calls functions,
2454         // but it switches the stack pointer first.
2455         if s == sc.morestack {
2456                 return 0
2457         }
2458
2459         var ch chain
2460         ch.up = up
2461
2462         if !ldr.IsNoSplit(s) {
2463                 // Ensure we have enough stack to call morestack.
2464                 ch.limit = limit - callsize(ctxt)
2465                 ch.sym = sc.morestack
2466                 if sc.check(&ch, depth+1) < 0 {
2467                         return -1
2468                 }
2469                 if !top {
2470                         return 0
2471                 }
2472                 // Raise limit to allow frame.
2473                 locals := info.Locals()
2474                 limit = objabi.StackLimit + int(locals) + int(ctxt.Arch.FixedFrameSize)
2475         }
2476
2477         // Walk through sp adjustments in function, consuming relocs.
2478         relocs := ldr.Relocs(s)
2479         var ch1 chain
2480         pcsp := obj.NewPCIter(uint32(ctxt.Arch.MinLC))
2481         ri := 0
2482         for pcsp.Init(ldr.Data(ldr.Pcsp(s))); !pcsp.Done; pcsp.Next() {
2483                 // pcsp.value is in effect for [pcsp.pc, pcsp.nextpc).
2484
2485                 // Check stack size in effect for this span.
2486                 if int32(limit)-pcsp.Value < 0 {
2487                         sc.broke(up, int(int32(limit)-pcsp.Value))
2488                         return -1
2489                 }
2490
2491                 // Process calls in this span.
2492                 for ; ri < relocs.Count(); ri++ {
2493                         r := relocs.At(ri)
2494                         if uint32(r.Off()) >= pcsp.NextPC {
2495                                 break
2496                         }
2497                         t := r.Type()
2498                         switch {
2499                         case t.IsDirectCall():
2500                                 ch.limit = int(int32(limit) - pcsp.Value - int32(callsize(ctxt)))
2501                                 ch.sym = r.Sym()
2502                                 if sc.check(&ch, depth+1) < 0 {
2503                                         return -1
2504                                 }
2505
2506                         // Indirect call. Assume it is a call to a splitting function,
2507                         // so we have to make sure it can call morestack.
2508                         // Arrange the data structures to report both calls, so that
2509                         // if there is an error, stkprint shows all the steps involved.
2510                         case t == objabi.R_CALLIND:
2511                                 ch.limit = int(int32(limit) - pcsp.Value - int32(callsize(ctxt)))
2512                                 ch.sym = 0
2513                                 ch1.limit = ch.limit - callsize(ctxt) // for morestack in called prologue
2514                                 ch1.up = &ch
2515                                 ch1.sym = sc.morestack
2516                                 if sc.check(&ch1, depth+2) < 0 {
2517                                         return -1
2518                                 }
2519                         }
2520                 }
2521         }
2522
2523         return 0
2524 }
2525
2526 func (sc *stkChk) broke(ch *chain, limit int) {
2527         sc.ctxt.Errorf(ch.sym, "nosplit stack overflow")
2528         sc.print(ch, limit)
2529 }
2530
2531 func (sc *stkChk) print(ch *chain, limit int) {
2532         ldr := sc.ldr
2533         ctxt := sc.ctxt
2534         var name string
2535         if ch.sym != 0 {
2536                 name = fmt.Sprintf("%s<%d>", ldr.SymName(ch.sym), ldr.SymVersion(ch.sym))
2537                 if ldr.IsNoSplit(ch.sym) {
2538                         name += " (nosplit)"
2539                 }
2540         } else {
2541                 name = "function pointer"
2542         }
2543
2544         if ch.up == nil {
2545                 // top of chain. ch.sym != 0.
2546                 if ldr.IsNoSplit(ch.sym) {
2547                         fmt.Printf("\t%d\tassumed on entry to %s\n", ch.limit, name)
2548                 } else {
2549                         fmt.Printf("\t%d\tguaranteed after split check in %s\n", ch.limit, name)
2550                 }
2551         } else {
2552                 sc.print(ch.up, ch.limit+callsize(ctxt))
2553                 if !ctxt.Arch.HasLR {
2554                         fmt.Printf("\t%d\ton entry to %s\n", ch.limit, name)
2555                 }
2556         }
2557
2558         if ch.limit != limit {
2559                 fmt.Printf("\t%d\tafter %s uses %d\n", limit, name, ch.limit-limit)
2560         }
2561 }
2562
2563 func usage() {
2564         fmt.Fprintf(os.Stderr, "usage: link [options] main.o\n")
2565         objabi.Flagprint(os.Stderr)
2566         Exit(2)
2567 }
2568
2569 type SymbolType int8 // TODO: after genasmsym is gone, maybe rename to plan9typeChar or something
2570
2571 const (
2572         // see also https://9p.io/magic/man2html/1/nm
2573         TextSym      SymbolType = 'T'
2574         DataSym      SymbolType = 'D'
2575         BSSSym       SymbolType = 'B'
2576         UndefinedSym SymbolType = 'U'
2577         TLSSym       SymbolType = 't'
2578         FrameSym     SymbolType = 'm'
2579         ParamSym     SymbolType = 'p'
2580         AutoSym      SymbolType = 'a'
2581
2582         // Deleted auto (not a real sym, just placeholder for type)
2583         DeletedAutoSym = 'x'
2584 )
2585
2586 // defineInternal defines a symbol used internally by the go runtime.
2587 func (ctxt *Link) defineInternal(p string, t sym.SymKind) loader.Sym {
2588         s := ctxt.loader.CreateSymForUpdate(p, 0)
2589         s.SetType(t)
2590         s.SetSpecial(true)
2591         s.SetLocal(true)
2592         return s.Sym()
2593 }
2594
2595 func (ctxt *Link) xdefine(p string, t sym.SymKind, v int64) loader.Sym {
2596         s := ctxt.defineInternal(p, t)
2597         ctxt.loader.SetSymValue(s, v)
2598         return s
2599 }
2600
2601 func datoff(ldr *loader.Loader, s loader.Sym, addr int64) int64 {
2602         if uint64(addr) >= Segdata.Vaddr {
2603                 return int64(uint64(addr) - Segdata.Vaddr + Segdata.Fileoff)
2604         }
2605         if uint64(addr) >= Segtext.Vaddr {
2606                 return int64(uint64(addr) - Segtext.Vaddr + Segtext.Fileoff)
2607         }
2608         ldr.Errorf(s, "invalid datoff %#x", addr)
2609         return 0
2610 }
2611
2612 func Entryvalue(ctxt *Link) int64 {
2613         a := *flagEntrySymbol
2614         if a[0] >= '0' && a[0] <= '9' {
2615                 return atolwhex(a)
2616         }
2617         ldr := ctxt.loader
2618         s := ldr.Lookup(a, 0)
2619         st := ldr.SymType(s)
2620         if st == 0 {
2621                 return *FlagTextAddr
2622         }
2623         if !ctxt.IsAIX() && st != sym.STEXT {
2624                 ldr.Errorf(s, "entry not text")
2625         }
2626         return ldr.SymValue(s)
2627 }
2628
2629 func (ctxt *Link) callgraph() {
2630         if !*FlagC {
2631                 return
2632         }
2633
2634         ldr := ctxt.loader
2635         for _, s := range ctxt.Textp {
2636                 relocs := ldr.Relocs(s)
2637                 for i := 0; i < relocs.Count(); i++ {
2638                         r := relocs.At(i)
2639                         rs := r.Sym()
2640                         if rs == 0 {
2641                                 continue
2642                         }
2643                         if r.Type().IsDirectCall() && ldr.SymType(rs) == sym.STEXT {
2644                                 ctxt.Logf("%s calls %s\n", ldr.SymName(s), ldr.SymName(rs))
2645                         }
2646                 }
2647         }
2648 }
2649
2650 func Rnd(v int64, r int64) int64 {
2651         if r <= 0 {
2652                 return v
2653         }
2654         v += r - 1
2655         c := v % r
2656         if c < 0 {
2657                 c += r
2658         }
2659         v -= c
2660         return v
2661 }
2662
2663 func bgetc(r *bio.Reader) int {
2664         c, err := r.ReadByte()
2665         if err != nil {
2666                 if err != io.EOF {
2667                         log.Fatalf("reading input: %v", err)
2668                 }
2669                 return -1
2670         }
2671         return int(c)
2672 }
2673
2674 type markKind uint8 // for postorder traversal
2675 const (
2676         _ markKind = iota
2677         visiting
2678         visited
2679 )
2680
2681 func postorder(libs []*sym.Library) []*sym.Library {
2682         order := make([]*sym.Library, 0, len(libs)) // hold the result
2683         mark := make(map[*sym.Library]markKind, len(libs))
2684         for _, lib := range libs {
2685                 dfs(lib, mark, &order)
2686         }
2687         return order
2688 }
2689
2690 func dfs(lib *sym.Library, mark map[*sym.Library]markKind, order *[]*sym.Library) {
2691         if mark[lib] == visited {
2692                 return
2693         }
2694         if mark[lib] == visiting {
2695                 panic("found import cycle while visiting " + lib.Pkg)
2696         }
2697         mark[lib] = visiting
2698         for _, i := range lib.Imports {
2699                 dfs(i, mark, order)
2700         }
2701         mark[lib] = visited
2702         *order = append(*order, lib)
2703 }
2704
2705 func ElfSymForReloc(ctxt *Link, s loader.Sym) int32 {
2706         // If putelfsym created a local version of this symbol, use that in all
2707         // relocations.
2708         les := ctxt.loader.SymLocalElfSym(s)
2709         if les != 0 {
2710                 return les
2711         } else {
2712                 return ctxt.loader.SymElfSym(s)
2713         }
2714 }
2715
2716 func AddGotSym(target *Target, ldr *loader.Loader, syms *ArchSyms, s loader.Sym, elfRelocTyp uint32) {
2717         if ldr.SymGot(s) >= 0 {
2718                 return
2719         }
2720
2721         Adddynsym(ldr, target, syms, s)
2722         got := ldr.MakeSymbolUpdater(syms.GOT)
2723         ldr.SetGot(s, int32(got.Size()))
2724         got.AddUint(target.Arch, 0)
2725
2726         if target.IsElf() {
2727                 if target.Arch.PtrSize == 8 {
2728                         rela := ldr.MakeSymbolUpdater(syms.Rela)
2729                         rela.AddAddrPlus(target.Arch, got.Sym(), int64(ldr.SymGot(s)))
2730                         rela.AddUint64(target.Arch, elf.R_INFO(uint32(ldr.SymDynid(s)), elfRelocTyp))
2731                         rela.AddUint64(target.Arch, 0)
2732                 } else {
2733                         rel := ldr.MakeSymbolUpdater(syms.Rel)
2734                         rel.AddAddrPlus(target.Arch, got.Sym(), int64(ldr.SymGot(s)))
2735                         rel.AddUint32(target.Arch, elf.R_INFO32(uint32(ldr.SymDynid(s)), elfRelocTyp))
2736                 }
2737         } else if target.IsDarwin() {
2738                 leg := ldr.MakeSymbolUpdater(syms.LinkEditGOT)
2739                 leg.AddUint32(target.Arch, uint32(ldr.SymDynid(s)))
2740                 if target.IsPIE() && target.IsInternal() {
2741                         // Mach-O relocations are a royal pain to lay out.
2742                         // They use a compact stateful bytecode representation.
2743                         // Here we record what are needed and encode them later.
2744                         MachoAddBind(int64(ldr.SymGot(s)), s)
2745                 }
2746         } else {
2747                 ldr.Errorf(s, "addgotsym: unsupported binary format")
2748         }
2749 }