ld: Allow section groups to be resolved as part of a relocatable link
authorAndrew Burgess <andrew.burgess@embecosm.com>
Wed, 22 Mar 2017 17:27:49 +0000 (17:27 +0000)
committerAndrew Burgess <andrew.burgess@embecosm.com>
Tue, 6 Jun 2017 08:53:38 +0000 (09:53 +0100)
This commit adds a new linker feature: the ability to resolve section
groups as part of a relocatable link.

Currently section groups are automatically resolved when performing a
final link, and are carried through when performing a relocatable link.
By carried through this means that one copy of each section group (from
all the copies that might be found in all the input files) is placed
into the output file.  Sections that are part of a section group will
not match input section specifiers within a linker script and are
forcibly kept as separate sections.

There is a slight resemblance between section groups and common
section.  Like section groups, common sections are carried through when
performing a relocatable link, and resolved (allocated actual space)
only at final link time.

However, with common sections there is an ability to force the linker to
allocate space for the common sections when performing a relocatable
link, there's currently no such ability for section groups.

This commit adds such a mechanism.  This new facility can be accessed in
two ways, first there's a command line switch --force-group-allocation,
second, there's a new linker script command FORCE_GROUP_ALLOCATION.  If
one of these is used when performing a relocatable link then the linker
will resolve the section groups as though it were performing a final
link, the section group will be deleted, and the members of the group
will be placed like normal input sections.  If there are multiple copies
of the group (from multiple input files) then only one copy of the group
members will be placed, the duplicate copies will be discarded.

Unlike common sections that have the --no-define-common command line
flag, and INHIBIT_COMMON_ALLOCATION linker script command there is no
way to prevent group resolution during a final link, this is because the
ELF gABI specifically prohibits the presence of SHT_GROUP sections in a
fully linked executable.  However, the code as written should make
adding such a feature trivial, setting the new resolve_section_groups
flag to false during a final link should work as you'd expect.

bfd/ChangeLog:

* elf.c (_bfd_elf_make_section_from_shdr): Don't initially mark
SEC_GROUP sections as SEC_EXCLUDE.
(bfd_elf_set_group_contents): Replace use of abort with an assert.
(assign_section_numbers): Use resolve_section_groups flag instead
of relocatable link type.
(_bfd_elf_init_private_section_data): Use resolve_section_groups
flag instead of checking the final_link flag for part of the
checks in here.  Fix white space as a result.
* elflink.c (elf_link_input_bfd): Use resolve_section_groups flag
instead of relocatable link type.
(bfd_elf_final_link): Likewise.

include/ChangeLog:

* bfdlink.h (struct bfd_link_info): Add new resolve_section_groups
flag.

ld/ChangeLog:

* ld.h (struct args_type): Add force_group_allocation field.
* ldgram.y: Add support for FORCE_GROUP_ALLOCATION.
* ldlex.h: Likewise.
* ldlex.l: Likewise.
* lexsup.c: Likewise.
* ldlang.c (unique_section_p): Check resolve_section_groups flag
not the relaxable link flag.
(lang_add_section): Discard section groups when we're resolving
groups.  Clear the SEC_LINK_ONCE flag if we're resolving section
groups.
* ldmain.c (main): Initialise resolve_section_groups flag in
link_info based on command line flags.
* testsuite/ld-elf/group11.d: New file.
* testsuite/ld-elf/group12.d: New file.
* testsuite/ld-elf/group12.ld: New file.
* NEWS: Mention new features.
* ld.texinfo (Options): Document --force-group-allocation.
(Miscellaneous Commands): Document FORCE_GROUP_ALLOCATION.

18 files changed:
bfd/ChangeLog
bfd/elf.c
bfd/elflink.c
include/ChangeLog
include/bfdlink.h
ld/ChangeLog
ld/NEWS
ld/ld.h
ld/ld.texinfo
ld/ldgram.y
ld/ldlang.c
ld/ldlex.h
ld/ldlex.l
ld/ldmain.c
ld/lexsup.c
ld/testsuite/ld-elf/group11.d [new file with mode: 0644]
ld/testsuite/ld-elf/group12.d [new file with mode: 0644]
ld/testsuite/ld-elf/group12.ld [new file with mode: 0644]

index 7dfc62fe896287731deafec8c449f7fcf570209d..99329c84428cf667724938c679c8b41b680312d2 100644 (file)
@@ -1,3 +1,17 @@
+2017-06-06  Andrew Burgess  <andrew.burgess@embecosm.com>
+
+       * elf.c (_bfd_elf_make_section_from_shdr): Don't initially mark
+       SEC_GROUP sections as SEC_EXCLUDE.
+       (bfd_elf_set_group_contents): Replace use of abort with an assert.
+       (assign_section_numbers): Use resolve_section_groups flag instead
+       of relocatable link type.
+       (_bfd_elf_init_private_section_data): Use resolve_section_groups
+       flag instead of checking the final_link flag for part of the
+       checks in here.  Fix white space as a result.
+       * elflink.c (elf_link_input_bfd): Use resolve_section_groups flag
+       instead of relocatable link type.
+       (bfd_elf_final_link): Likewise.
+
 2017-06-06  Jose E. Marchesi  <jose.marchesi@oracle.com>
 
        * elfxx-mips.c (_bfd_mips_elf_relocate_section): Remove unused
index b0da500dc7aa4846da6f3482a3344687ff3431b7..bab1e16f8ca3a44bc7aa1c0afcfc5c881a352447 100644 (file)
--- a/bfd/elf.c
+++ b/bfd/elf.c
@@ -983,7 +983,7 @@ _bfd_elf_make_section_from_shdr (bfd *abfd,
   if (hdr->sh_type != SHT_NOBITS)
     flags |= SEC_HAS_CONTENTS;
   if (hdr->sh_type == SHT_GROUP)
-    flags |= SEC_GROUP | SEC_EXCLUDE;
+    flags |= SEC_GROUP;
   if ((hdr->sh_flags & SHF_ALLOC) != 0)
     {
       flags |= SEC_ALLOC;
@@ -3533,8 +3533,8 @@ bfd_elf_set_group_contents (bfd *abfd, asection *sec, void *failedptrarg)
        break;
     }
 
-  if ((loc -= 4) != sec->contents)
-    abort ();
+  loc -= 4;
+  BFD_ASSERT (loc == sec->contents);
 
   H_PUT_32 (abfd, sec->flags & SEC_LINK_ONCE ? GRP_COMDAT : 0, loc);
 }
@@ -3609,7 +3609,7 @@ assign_section_numbers (bfd *abfd, struct bfd_link_info *link_info)
   _bfd_elf_strtab_clear_all_refs (elf_shstrtab (abfd));
 
   /* SHT_GROUP sections are in relocatable files only.  */
-  if (link_info == NULL || bfd_link_relocatable (link_info))
+  if (link_info == NULL || !link_info->resolve_section_groups)
     {
       size_t reloc_count = 0;
 
@@ -7445,23 +7445,22 @@ _bfd_elf_init_private_section_data (bfd *ibfd,
      SHT_GROUP section will have its elf_next_in_group pointing back
      to the input group members.  Ignore linker created group section.
      See elfNN_ia64_object_p in elfxx-ia64.c.  */
-  if (!final_link)
+  if ((link_info == NULL
+       || !link_info->resolve_section_groups)
+      && (elf_sec_group (isec) == NULL
+         || (elf_sec_group (isec)->flags & SEC_LINKER_CREATED) == 0))
     {
-      if (elf_sec_group (isec) == NULL
-         || (elf_sec_group (isec)->flags & SEC_LINKER_CREATED) == 0)
-       {
-         if (elf_section_flags (isec) & SHF_GROUP)
-           elf_section_flags (osec) |= SHF_GROUP;
-         elf_next_in_group (osec) = elf_next_in_group (isec);
-         elf_section_data (osec)->group = elf_section_data (isec)->group;
-       }
-
-      /* If not decompress, preserve SHF_COMPRESSED.  */
-      if ((ibfd->flags & BFD_DECOMPRESS) == 0)
-       elf_section_flags (osec) |= (elf_section_flags (isec)
-                                    & SHF_COMPRESSED);
+      if (elf_section_flags (isec) & SHF_GROUP)
+       elf_section_flags (osec) |= SHF_GROUP;
+      elf_next_in_group (osec) = elf_next_in_group (isec);
+      elf_section_data (osec)->group = elf_section_data (isec)->group;
     }
 
+  /* If not decompress, preserve SHF_COMPRESSED.  */
+  if (!final_link && (ibfd->flags & BFD_DECOMPRESS) == 0)
+    elf_section_flags (osec) |= (elf_section_flags (isec)
+                                & SHF_COMPRESSED);
+
   ihdr = &elf_section_data (isec)->this_hdr;
 
   /* We need to handle elf_linked_to_section for SHF_LINK_ORDER. We
index 7b001b78106e01c243e043666f967324f9cd8592..1b447bb785081844b2d577f364586d67c81328ce 100644 (file)
@@ -10277,7 +10277,7 @@ elf_link_input_bfd (struct elf_final_link_info *flinfo, bfd *input_bfd)
          continue;
        }
 
-      if (bfd_link_relocatable (flinfo->info)
+      if (!flinfo->info->resolve_section_groups
          && (o->flags & (SEC_LINKER_CREATED | SEC_GROUP)) == SEC_GROUP)
        {
          /* Deal with the group signature symbol.  */
@@ -10285,6 +10285,7 @@ elf_link_input_bfd (struct elf_final_link_info *flinfo, bfd *input_bfd)
          unsigned long symndx = sec_data->this_hdr.sh_info;
          asection *osec = o->output_section;
 
+         BFD_ASSERT (bfd_link_relocatable (flinfo->info));
          if (symndx >= locsymcount
              || (elf_bad_symtab (input_bfd)
                  && flinfo->sections[symndx] == NULL))
@@ -12463,10 +12464,11 @@ bfd_elf_final_link (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
        }
     }
 
-  if (bfd_link_relocatable (info))
+  if (!info->resolve_section_groups)
     {
       bfd_boolean failed = FALSE;
 
+      BFD_ASSERT (bfd_link_relocatable (info));
       bfd_map_over_sections (abfd, bfd_elf_set_group_contents, &failed);
       if (failed)
        goto error_return;
index d034b2b54facb57bf8eff4bba86e34a4848b0410..3818610b5ce59e8719b14a9e58e9a08bc2fe1274 100644 (file)
@@ -1,3 +1,8 @@
+2017-06-06  Andrew Burgess  <andrew.burgess@embecosm.com>
+
+       * bfdlink.h (struct bfd_link_info): Add new resolve_section_groups
+       flag.
+
 2017-06-01  Alan Modra  <amodra@gmail.com>
 
        * elf/ppc64.h (PPC64_OPT_LOCALENTRY): Define.
index 371822c5fc6a9f3bcd405442c4f5ec21f1175e95..2e3f0b15aea88fde6e8a30941c4c500328328a2a 100644 (file)
@@ -348,6 +348,9 @@ struct bfd_link_info
   /* TRUE if all data symbols should be dynamic.  */
   unsigned int dynamic_data: 1;
 
+  /* TRUE if section groups should be resolved.  */
+  unsigned int resolve_section_groups: 1;
+
   /* Which symbols to strip.  */
   ENUM_BITFIELD (bfd_link_strip) strip : 2;
 
index 0e52c27495ef31384f593934724c3b667c11d6d1..e80477ffafc24847058672d122298c87ba84809a 100644 (file)
@@ -1,3 +1,24 @@
+2017-06-06  Andrew Burgess  <andrew.burgess@embecosm.com>
+
+       * ld.h (struct args_type): Add force_group_allocation field.
+       * ldgram.y: Add support for FORCE_GROUP_ALLOCATION.
+       * ldlex.h: Likewise.
+       * ldlex.l: Likewise.
+       * lexsup.c: Likewise.
+       * ldlang.c (unique_section_p): Check resolve_section_groups flag
+       not the relaxable link flag.
+       (lang_add_section): Discard section groups when we're resolving
+       groups.  Clear the SEC_LINK_ONCE flag if we're resolving section
+       groups.
+       * ldmain.c (main): Initialise resolve_section_groups flag in
+       link_info based on command line flags.
+       * testsuite/ld-elf/group11.d: New file.
+       * testsuite/ld-elf/group12.d: New file.
+       * testsuite/ld-elf/group12.ld: New file.
+       * NEWS: Mention new features.
+       * ld.texinfo (Options): Document --force-group-allocation.
+       (Miscellaneous Commands): Document FORCE_GROUP_ALLOCATION.
+
 2017-06-05  H.J. Lu  <hongjiu.lu@intel.com>
 
        PR ld/21529
diff --git a/ld/NEWS b/ld/NEWS
index 52daa6bf57ed9ea6654b7a7e350bdfcd96a5c9e7..98055b5f4edd3bcac3461da74dbe616f3c767fb8 100644 (file)
--- a/ld/NEWS
+++ b/ld/NEWS
 * Orphan sections placed after an empty section that has an AT(LMA) will now
   take an load memory address starting from LMA.
 
+* Section groups can now be resolved (the group deleted and the group members
+  placed like normal sections) at partial link time either using the new linker
+  option --force-group-allocation or by placing FORCE_GROUP_ALLOCATION into the
+  linker script.
+
 Changes in 2.28:
 
 * The EXCLUDE_FILE linker script construct can now be applied outside of the
diff --git a/ld/ld.h b/ld/ld.h
index 104bb8e2376b192bd10000066cd98e84964cd043..d9bb65306ce2677ad68e3c4d079f2cb8bb10c7d9 100644 (file)
--- a/ld/ld.h
+++ b/ld/ld.h
@@ -172,6 +172,11 @@ typedef struct
   /* If set, display the target memory usage (per memory region).  */
   bfd_boolean print_memory_usage;
 
+  /* Shold we force section groups to be resolved?  Controlled with
+     --force-group-allocation on the command line or FORCE_GROUP_ALLOCATION
+     in the linker script.  */
+  bfd_boolean force_group_allocation;
+
   /* Big or little endian as set on command line.  */
   enum endian_enum endian;
 
index edf1e31a8bb3bbc215ad4dcab97053b96323f056..790b52f0251f2558d67273e2879d75754ea34341 100644 (file)
@@ -1484,6 +1484,18 @@ and also prevents any possible confusion over resolving to the wrong
 duplicate when there are many dynamic modules with specialized search
 paths for runtime symbol resolution.
 
+@cindex group allocation in linker script
+@cindex section groups
+@cindex COMDAT
+@kindex --force-group-allocation
+@item --force-group-allocation
+This option causes the linker to place section group members like
+normal input sections, and to delete the section groups.  This is the
+default behaviour for a final link but this option can be used to
+change the behaviour of a relocatable link (@samp{-r}).  The script
+command @code{FORCE_GROUP_ALLOCATION} has the same
+effect. @xref{Miscellaneous Commands}.
+
 @cindex symbols, from command line
 @kindex --defsym=@var{symbol}=@var{exp}
 @item --defsym=@var{symbol}=@var{expression}
@@ -3726,6 +3738,17 @@ This command has the same effect as the @samp{--no-define-common}
 command-line option: to make @code{ld} omit the assignment of addresses
 to common symbols even for a non-relocatable output file.
 
+@item FORCE_GROUP_ALLOCATION
+@kindex FORCE_GROUP_ALLOCATION
+@cindex group allocation in linker script
+@cindex section groups
+@cindex COMDAT
+This command has the same effect as the
+@samp{--force-group-allocation} command-line option: to make
+@command{ld} place section group members like normal input sections,
+and to delete the section groups even if a relocatable output file is
+specified (@samp{-r}).
+
 @item INSERT [ AFTER | BEFORE ] @var{output_section}
 @kindex INSERT
 @cindex insert user script into default script
index 849f272f99a8df1fda61d9e75d54a43832012165..4c1efdc2ede526e2d1445bbc01fc4c4bc9bfe388 100644 (file)
@@ -131,7 +131,7 @@ static int error_index;
 %token SORT_BY_INIT_PRIORITY
 %token '{' '}'
 %token SIZEOF_HEADERS OUTPUT_FORMAT FORCE_COMMON_ALLOCATION OUTPUT_ARCH
-%token INHIBIT_COMMON_ALLOCATION
+%token INHIBIT_COMMON_ALLOCATION FORCE_GROUP_ALLOCATION
 %token SEGMENT_START
 %token INCLUDE
 %token MEMORY
@@ -336,6 +336,8 @@ ifile_p1:
                  { ldfile_set_output_arch ($3, bfd_arch_unknown); }
        |       FORCE_COMMON_ALLOCATION
                { command_line.force_common_definition = TRUE ; }
+       |       FORCE_GROUP_ALLOCATION
+               { command_line.force_group_allocation = TRUE ; }
        |       INHIBIT_COMMON_ALLOCATION
                { command_line.inhibit_common_definition = TRUE ; }
        |       INPUT '(' input_list ')'
index ed7e5525ed06ecff730d40d0bb2e7863227dc032..252400bd510d8924c9ea343490d9bdc86f842ac5 100644 (file)
@@ -207,7 +207,7 @@ unique_section_p (const asection *sec,
   struct unique_sections *unam;
   const char *secnam;
 
-  if (bfd_link_relocatable (&link_info)
+  if (!link_info.resolve_section_groups
       && sec->owner != NULL
       && bfd_is_group_section (sec->owner, sec))
     return !(os != NULL
@@ -2349,6 +2349,12 @@ lang_add_section (lang_statement_list_type *ptr,
   if (strcmp (output->name, DISCARD_SECTION_NAME) == 0)
     discard = TRUE;
 
+  /* Discard the group descriptor sections when we're finally placing the
+     sections from within the group.  */
+  if ((section->flags & SEC_GROUP) == SEC_GROUP
+      && link_info.resolve_section_groups)
+    discard = TRUE;
+
   /* Discard debugging sections if we are stripping debugging
      information.  */
   if ((link_info.strip == strip_debugger || link_info.strip == strip_all)
@@ -2389,8 +2395,14 @@ lang_add_section (lang_statement_list_type *ptr,
      already been processed.  One reason to do this is that on pe
      format targets, .text$foo sections go into .text and it's odd
      to see .text with SEC_LINK_ONCE set.  */
-
-  if (!bfd_link_relocatable (&link_info))
+  if ((flags & (SEC_LINK_ONCE | SEC_GROUP)) == (SEC_LINK_ONCE | SEC_GROUP))
+    {
+      if (link_info.resolve_section_groups)
+        flags &= ~(SEC_LINK_ONCE | SEC_LINK_DUPLICATES | SEC_RELOC);
+      else
+        flags &= ~(SEC_LINK_DUPLICATES | SEC_RELOC);
+    }
+  else if (!bfd_link_relocatable (&link_info))
     flags &= ~(SEC_LINK_ONCE | SEC_LINK_DUPLICATES | SEC_RELOC);
 
   switch (output->sectype)
index dac152b12d85948e356f8a310a635ff24026ece0..5aa7f6bc3e3d5fc29cdd438ca3bca75fd1df9f38 100644 (file)
@@ -146,6 +146,7 @@ enum option_values
   OPTION_PRINT_MEMORY_USAGE,
   OPTION_REQUIRE_DEFINED_SYMBOL,
   OPTION_ORPHAN_HANDLING,
+  OPTION_FORCE_GROUP_ALLOCATION,
 };
 
 /* The initial parser states.  */
index acba1a2b4b63c1f8c28d463cb6f4b71c7f05d2bf..ba618ecc2715bdb380752e97a919c33563042e31 100644 (file)
@@ -274,6 +274,7 @@ V_IDENTIFIER [*?.$_a-zA-Z\[\]\-\!\^\\]([*?.$_a-zA-Z0-9\[\]\-\!\^\\]|::)*
 <BOTH,SCRIPT>"CREATE_OBJECT_SYMBOLS"   { RTOKEN(CREATE_OBJECT_SYMBOLS);}
 <BOTH,SCRIPT>"CONSTRUCTORS"            { RTOKEN( CONSTRUCTORS);}
 <BOTH,SCRIPT>"FORCE_COMMON_ALLOCATION" { RTOKEN(FORCE_COMMON_ALLOCATION);}
+<BOTH,SCRIPT>"FORCE_GROUP_ALLOCATION"  { RTOKEN(FORCE_GROUP_ALLOCATION);}
 <BOTH,SCRIPT>"INHIBIT_COMMON_ALLOCATION" { RTOKEN(INHIBIT_COMMON_ALLOCATION);}
 <BOTH,SCRIPT>"SECTIONS"                        { RTOKEN(SECTIONS);}
 <BOTH,SCRIPT>"INSERT"                  { RTOKEN(INSERT_K);}
index 2b3a59150f0320772e7f1a53bc407561c389d667..ee5ab1166ade91a6de329cc97ff3179c0ed8ba61 100644 (file)
@@ -386,6 +386,12 @@ main (int argc, char **argv)
       info_msg ("\n==================================================\n");
     }
 
+  if (command_line.force_group_allocation
+      || !bfd_link_relocatable (&link_info))
+    link_info.resolve_section_groups = TRUE;
+  else
+    link_info.resolve_section_groups = FALSE;
+
   if (command_line.print_output_format)
     info_msg ("%s\n", lang_get_output_target ());
 
index 0b7d4976ac90e719b25c43117957a757be9836f3..95c7e599b9fcbe4e54d563375395278d560be6ea 100644 (file)
@@ -112,6 +112,9 @@ static const struct ld_option ld_options[] =
     'd', NULL, N_("Force common symbols to be defined"), ONE_DASH },
   { {"dp", no_argument, NULL, 'd'},
     '\0', NULL, NULL, ONE_DASH },
+  { {"force-group-allocation", no_argument, NULL,
+     OPTION_FORCE_GROUP_ALLOCATION},
+    '\0', NULL, N_("Force group members out of groups"), TWO_DASHES },
   { {"entry", required_argument, NULL, 'e'},
     'e', N_("ADDRESS"), N_("Set start address"), TWO_DASHES },
   { {"export-dynamic", no_argument, NULL, OPTION_EXPORT_DYNAMIC},
@@ -767,6 +770,9 @@ parse_args (unsigned argc, char **argv)
        case 'd':
          command_line.force_common_definition = TRUE;
          break;
+        case OPTION_FORCE_GROUP_ALLOCATION:
+          command_line.force_group_allocation = TRUE;
+          break;
        case OPTION_DEFSYM:
          lex_string = optarg;
          lex_redirect (optarg, "--defsym", ++defsym_count);
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/group11.d b/ld/testsuite/ld-elf/group11.d
new file mode 100644 (file)
index 0000000..245cf44
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,6 @@
+#source: group1a.s
+#source: group1b.s
+#ld: -r --force-group-allocation
+#readelf: -g
+
+There are no section groups in this file.
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/group12.d b/ld/testsuite/ld-elf/group12.d
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3fa7be8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,6 @@
+#source: group1a.s
+#source: group1b.s
+#ld: -r -T group12.ld
+#readelf: -g
+
+There are no section groups in this file.
diff --git a/ld/testsuite/ld-elf/group12.ld b/ld/testsuite/ld-elf/group12.ld
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4a36ee5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,14 @@
+FORCE_GROUP_ALLOCATION
+
+PHDRS
+{
+  header PT_PHDR PHDRS ;
+  image  PT_LOAD PHDRS;
+}
+
+SECTIONS
+{
+  . = 0x1000;
+  .text : { *(.text) *(.rodata.brlt) } :image :header
+  /DISCARD/ : { *(.dropme) *(.reginfo) *(.MIPS.abiflags) }
+}