bfd/coff-z80.c

   1 /* BFD back-end for Zilog Z80 COFF binaries.
   2    Copyright (C) 2005-2020 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Arnold Metselaar <[email protected]>
   4
   5    This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  10    (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15    GNU General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program; if not, write to the Free Software
  19    Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
  20    MA 02110-1301, USA.  */
  21
  22 #include "sysdep.h"
  23 #include "bfd.h"
  24 #include "libbfd.h"
  25 #include "bfdlink.h"
  26 #include "coff/z80.h"
  27 #include "coff/internal.h"
  28 #include "libcoff.h"
  29 #include "libiberty.h"
  30
  31 #define COFF_DEFAULT_SECTION_ALIGNMENT_POWER 0
  32
  33 typedef struct {
  34   bfd_reloc_code_real_type r_type;
  35   reloc_howto_type howto;
  36 } bfd_howto_type;
  37
  38 #define BFD_EMPTY_HOWTO(rt,x) {rt, EMPTY_HOWTO(x)}
  39 #define BFD_HOWTO(rt,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m) {rt, HOWTO(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m)}
  40
  41 static bfd_howto_type howto_table[] =
  42 {
  43   BFD_EMPTY_HOWTO (BFD_RELOC_NONE, 0),
  44
  45   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_32,
  46      R_IMM32,           /* type */
  47      0,                 /* rightshift */
  48      2,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
  49      32,                /* bitsize */
  50      FALSE,             /* pc_relative */
  51      0,                 /* bitpos */
  52      complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
  53      0,                 /* special_function */
  54      "r_imm32",         /* name */
  55      FALSE,             /* partial_inplace */
  56      0xffffffff,        /* src_mask */
  57      0xffffffff,        /* dst_mask */
  58      FALSE),            /* pcrel_offset */
  59
  60   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_24,
  61      R_IMM24,           /* type */
  62      0,                 /* rightshift */
  63      1,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
  64      24,                /* bitsize */
  65      FALSE,             /* pc_relative */
  66      0,                 /* bitpos */
  67      complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
  68      0,                 /* special_function */
  69      "r_imm24",         /* name */
  70      FALSE,             /* partial_inplace */
  71      0x00ffffff,        /* src_mask */
  72      0x00ffffff,        /* dst_mask */
  73      FALSE),            /* pcrel_offset */
  74
  75   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_16,
  76      R_IMM16,           /* type */
  77      0,                 /* rightshift */
  78      1,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
  79      16,                /* bitsize */
  80      FALSE,             /* pc_relative */
  81      0,                 /* bitpos */
  82      complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
  83      0,                 /* special_function */
  84      "r_imm16",         /* name */
  85      FALSE,             /* partial_inplace */
  86      0x0000ffff,        /* src_mask */
  87      0x0000ffff,        /* dst_mask */
  88      FALSE),            /* pcrel_offset */
  89
  90   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_8,
  91      R_IMM8,            /* type */
  92      0,                 /* rightshift */
  93      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
  94      8,                 /* bitsize */
  95      FALSE,             /* pc_relative */
  96      0,                 /* bitpos */
  97      complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
  98      0,                 /* special_function */
  99      "r_imm8",          /* name */
 100      FALSE,             /* partial_inplace */
 101      0x000000ff,        /* src_mask */
 102      0x000000ff,        /* dst_mask */
 103      FALSE),            /* pcrel_offset */
 104
 105   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_8_PCREL,
 106      R_JR,              /* type */
 107      0,                 /* rightshift */
 108      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 109      8,                 /* bitsize */
 110      TRUE,              /* pc_relative */
 111      0,                 /* bitpos */
 112      complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
 113      0,                 /* special_function */
 114      "r_jr",            /* name */
 115      FALSE,             /* partial_inplace */
 116      0,                 /* src_mask */
 117      0xFF,              /* dst_mask */
 118      TRUE),             /* pcrel_offset */
 119
 120   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_DISP8,
 121      R_OFF8,            /* type */
 122      0,                 /* rightshift */
 123      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 124      8,                 /* bitsize */
 125      FALSE,             /* pc_relative */
 126      0,                 /* bitpos */
 127      complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
 128      0,                 /* special_function */
 129      "r_off8",          /* name */
 130      FALSE,             /* partial_inplace */
 131      0,                 /* src_mask */
 132      0xff,              /* dst_mask */
 133      FALSE),            /* pcrel_offset */
 134
 135   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_BYTE0,
 136      R_BYTE0,           /* type */
 137      0,                 /* rightshift */
 138      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 139      8,                 /* bitsize */
 140      FALSE,             /* pc_relative */
 141      0,                 /* bitpos */
 142      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 143      0,                 /* special_function */
 144      "r_byte0",         /* name */
 145      FALSE,             /* partial_inplace */
 146      0,                 /* src_mask */
 147      0xff,              /* dst_mask */
 148      FALSE),            /* pcrel_offset */
 149
 150   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_BYTE1,
 151      R_BYTE1,           /* type */
 152      8,                 /* rightshift */
 153      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 154      8,                 /* bitsize */
 155      FALSE,             /* pc_relative */
 156      0,                 /* bitpos */
 157      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 158      0,                 /* special_function */
 159      "r_byte1",         /* name */
 160      FALSE,             /* partial_inplace */
 161      0,                 /* src_mask */
 162      0xff,              /* dst_mask */
 163      FALSE),            /* pcrel_offset */
 164
 165   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_BYTE2,
 166      R_BYTE2,           /* type */
 167      16,                /* rightshift */
 168      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 169      8,                 /* bitsize */
 170      FALSE,             /* pc_relative */
 171      0,                 /* bitpos */
 172      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 173      0,                 /* special_function */
 174      "r_byte2",         /* name */
 175      FALSE,             /* partial_inplace */
 176      0,                 /* src_mask */
 177      0xff,              /* dst_mask */
 178      FALSE),            /* pcrel_offset */
 179
 180   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_BYTE3,
 181      R_BYTE3,           /* type */
 182      24,                /* rightshift */
 183      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 184      8,                 /* bitsize */
 185      FALSE,             /* pc_relative */
 186      0,                 /* bitpos */
 187      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 188      0,                 /* special_function */
 189      "r_byte3",         /* name */
 190      FALSE,             /* partial_inplace */
 191      0,                 /* src_mask */
 192      0xff,              /* dst_mask */
 193      FALSE),            /* pcrel_offset */
 194
 195   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_WORD0,
 196      R_WORD0,           /* type */
 197      0,                 /* rightshift */
 198      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 199      16,                /* bitsize */
 200      FALSE,             /* pc_relative */
 201      0,                 /* bitpos */
 202      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 203      0,                 /* special_function */
 204      "r_word0",         /* name */
 205      FALSE,             /* partial_inplace */
 206      0,                 /* src_mask */
 207      0xffff,            /* dst_mask */
 208      FALSE),            /* pcrel_offset */
 209
 210   BFD_HOWTO (BFD_RELOC_Z80_WORD1,
 211      R_WORD1,           /* type */
 212      16,                /* rightshift */
 213      0,                 /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
 214      16,                /* bitsize */
 215      FALSE,             /* pc_relative */
 216      0,                 /* bitpos */
 217      complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
 218      0,                 /* special_function */
 219      "r_word1",         /* name */
 220      FALSE,             /* partial_inplace */
 221      0,                 /* src_mask */
 222      0xffff,            /* dst_mask */
 223      FALSE),            /* pcrel_offset */
 224 };
 225
 226 #define NUM_HOWTOS ARRAY_SIZE (howto_table)
 227
 228 #define BADMAG(x) Z80BADMAG(x)
 229 #define Z80 1                   /* Customize coffcode.h.  */
 230 #define __A_MAGIC_SET__
 231
 232 /* Code to swap in the reloc.  */
 233
 234 #define SWAP_IN_RELOC_OFFSET    H_GET_32
 235 #define SWAP_OUT_RELOC_OFFSET   H_PUT_32
 236
 237 #define SWAP_OUT_RELOC_EXTRA(abfd, src, dst) \
 238   dst->r_stuff[0] = 'S'; \
 239   dst->r_stuff[1] = 'C';
 240
 241 /* Code to turn a r_type into a howto ptr, uses the above howto table.  */
 242 static void
 243 rtype2howto (arelent *internal, struct internal_reloc *dst)
 244 {
 245   unsigned i;
 246   for (i = 0; i < NUM_HOWTOS; i++)
 247     {
 248       if (howto_table[i].howto.type == dst->r_type)
 249         {
 250           internal->howto = &howto_table[i].howto;
 251           return;
 252         }
 253     }
 254   internal->howto = NULL;
 255 }
 256
 257 #define RTYPE2HOWTO(internal, relocentry) rtype2howto (internal, relocentry)
 258
 259 static reloc_howto_type *
 260 coff_z80_reloc_type_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 261                             bfd_reloc_code_real_type code)
 262 {
 263   unsigned i;
 264   for (i = 0; i < NUM_HOWTOS; i++)
 265     if (howto_table[i].r_type == code)
 266       return &howto_table[i].howto;
 267
 268   BFD_FAIL ();
 269   return NULL;
 270 }
 271
 272 static reloc_howto_type *
 273 coff_z80_reloc_name_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 274                             const char *r_name)
 275 {
 276   unsigned i;
 277   for (i = 0; i < NUM_HOWTOS; i++)
 278     if (strcasecmp(howto_table[i].howto.name, r_name) == 0)
 279       return &howto_table[i].howto;
 280
 281   return NULL;
 282 }
 283
 284 /* Perform any necessary magic to the addend in a reloc entry.  */
 285
 286 #define CALC_ADDEND(abfd, symbol, ext_reloc, cache_ptr) \
 287  cache_ptr->addend =  ext_reloc.r_offset;
 288
 289 #define RELOC_PROCESSING(relent,reloc,symbols,abfd,section) \
 290  reloc_processing(relent, reloc, symbols, abfd, section)
 291
 292 static void
 293 reloc_processing (arelent *relent,
 294                   struct internal_reloc *reloc,
 295                   asymbol **symbols,
 296                   bfd *abfd,
 297                   asection *section)
 298 {
 299   relent->address = reloc->r_vaddr;
 300   rtype2howto (relent, reloc);
 301
 302   if (reloc->r_symndx > 0)
 303     relent->sym_ptr_ptr = symbols + obj_convert (abfd)[reloc->r_symndx];
 304   else
 305     relent->sym_ptr_ptr = bfd_abs_section_ptr->symbol_ptr_ptr;
 306
 307   relent->addend = reloc->r_offset;
 308   relent->address -= section->vma;
 309 }
 310
 311 static void
 312 extra_case (bfd *in_abfd,
 313             struct bfd_link_info *link_info,
 314             struct bfd_link_order *link_order,
 315             arelent *reloc,
 316             bfd_byte *data,
 317             unsigned int *src_ptr,
 318             unsigned int *dst_ptr)
 319 {
 320   asection * input_section = link_order->u.indirect.section;
 321   int val = bfd_coff_reloc16_get_value (reloc, link_info, input_section);
 322
 323   switch (reloc->howto->type)
 324     {
 325     case R_OFF8:
 326       if (reloc->howto->partial_inplace)
 327         val += (signed char)(bfd_get_8 ( in_abfd, data+*src_ptr)
 328                              & reloc->howto->src_mask);
 329       if (val>127 || val<-128) /* Test for overflow.  */
 330           (*link_info->callbacks->reloc_overflow)
 331             (link_info, NULL, bfd_asymbol_name (*reloc->sym_ptr_ptr),
 332              reloc->howto->name, reloc->addend, input_section->owner,
 333              input_section, reloc->address);
 334
 335         bfd_put_8 (in_abfd, val, data + *dst_ptr);
 336         (*dst_ptr) += 1;
 337         (*src_ptr) += 1;
 338       break;
 339
 340     case R_BYTE3:
 341       bfd_put_8 (in_abfd, val >> 24, data + *dst_ptr);
 342       (*dst_ptr) += 1;
 343       (*src_ptr) += 1;
 344       break;
 345
 346     case R_BYTE2:
 347       bfd_put_8 (in_abfd, val >> 16, data + *dst_ptr);
 348       (*dst_ptr) += 1;
 349       (*src_ptr) += 1;
 350       break;
 351
 352     case R_BYTE1:
 353       bfd_put_8 (in_abfd, val >> 8, data + *dst_ptr);
 354       (*dst_ptr) += 1;
 355       (*src_ptr) += 1;
 356       break;
 357
 358     case R_IMM8:
 359       if (reloc->howto->partial_inplace)
 360         val += bfd_get_8 ( in_abfd, data+*src_ptr) & reloc->howto->src_mask;
 361       //fallthrough
 362     case R_BYTE0:
 363       bfd_put_8 (in_abfd, val, data + *dst_ptr);
 364       (*dst_ptr) += 1;
 365       (*src_ptr) += 1;
 366       break;
 367
 368     case R_WORD1:
 369       bfd_put_16 (in_abfd, val >> 16, data + *dst_ptr);
 370       (*dst_ptr) += 2;
 371       (*src_ptr) += 2;
 372       break;
 373
 374     case R_IMM16:
 375       if (reloc->howto->partial_inplace)
 376         val += bfd_get_16 ( in_abfd, data+*src_ptr) & reloc->howto->src_mask;
 377       //fallthrough
 378     case R_WORD0:
 379       bfd_put_16 (in_abfd, val, data + *dst_ptr);
 380       (*dst_ptr) += 2;
 381       (*src_ptr) += 2;
 382       break;
 383
 384     case R_IMM24:
 385       if (reloc->howto->partial_inplace)
 386         val += (bfd_get_16 ( in_abfd, data+*src_ptr)
 387             + (bfd_get_8 ( in_abfd, data+*src_ptr+2) << 16))
 388             & reloc->howto->src_mask;
 389       bfd_put_16 (in_abfd, val, data + *dst_ptr);
 390       bfd_put_8 (in_abfd, val >> 16, data + *dst_ptr+2);
 391       (*dst_ptr) += 3;
 392       (*src_ptr) += 3;
 393       break;
 394
 395     case R_IMM32:
 396       if (reloc->howto->partial_inplace)
 397         val += bfd_get_32 ( in_abfd, data+*src_ptr) & reloc->howto->src_mask;
 398       bfd_put_32 (in_abfd, val, data + *dst_ptr);
 399       (*dst_ptr) += 4;
 400       (*src_ptr) += 4;
 401       break;
 402
 403     case R_JR:
 404       {
 405         if (reloc->howto->partial_inplace)
 406           val += (signed char)(bfd_get_8 ( in_abfd, data+*src_ptr)
 407                                & reloc->howto->src_mask);
 408         bfd_vma dot = (*dst_ptr
 409                        + input_section->output_offset
 410                        + input_section->output_section->vma);
 411         int gap = val - dot;
 412         if (gap >= 128 || gap < -128)
 413           (*link_info->callbacks->reloc_overflow)
 414             (link_info, NULL, bfd_asymbol_name (*reloc->sym_ptr_ptr),
 415              reloc->howto->name, reloc->addend, input_section->owner,
 416              input_section, reloc->address);
 417
 418         bfd_put_8 (in_abfd, gap, data + *dst_ptr);
 419         (*dst_ptr)++;
 420         (*src_ptr)++;
 421         break;
 422       }
 423
 424     default:
 425       abort ();
 426     }
 427 }
 428
 429 static int
 430 z80_is_local_label_name (bfd *        abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 431                          const char * name)
 432 {
 433   return (name[0] == '.' && name[1] == 'L') ||
 434          _bfd_coff_is_local_label_name (abfd, name);
 435 }
 436
 437 #define coff_bfd_is_local_label_name z80_is_local_label_name
 438
 439 #define coff_reloc16_extra_cases    extra_case
 440 #define coff_bfd_reloc_type_lookup  coff_z80_reloc_type_lookup
 441 #define coff_bfd_reloc_name_lookup coff_z80_reloc_name_lookup
 442
 443 #ifndef bfd_pe_print_pdata
 444 #define bfd_pe_print_pdata      NULL
 445 #endif
 446
 447 #include "coffcode.h"
 448
 449 #undef  coff_bfd_get_relocated_section_contents
 450 #define coff_bfd_get_relocated_section_contents \
 451   bfd_coff_reloc16_get_relocated_section_contents
 452
 453 #undef  coff_bfd_relax_section
 454 #define coff_bfd_relax_section bfd_coff_reloc16_relax_section
 455
 456 CREATE_LITTLE_COFF_TARGET_VEC (z80_coff_vec, "coff-z80", 0,
 457                                SEC_CODE | SEC_DATA, '\0', NULL,
 458                                COFF_SWAP_TABLE)
 459