]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - BaseTools/Source/C/GenFw/Elf64Convert.c
BaseTools/GenFw: Disable support for R_X86_64_32S
[mirror_edk2.git] / BaseTools / Source / C / GenFw / Elf64Convert.c
index 606c7284f7378709ae8d6dd2a97e6de79943ea6a..15da89c755fe755f6edbb92ec9f7be9172d85113 100644 (file)
@@ -1,7 +1,8 @@
 /** @file\r
+Elf64 convert solution\r
 \r
-Copyright (c) 2010 - 2011, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
-Portions copyright (c) 2013, ARM Ltd. All rights reserved.<BR>\r
+Copyright (c) 2010 - 2018, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
+Portions copyright (c) 2013-2014, ARM Ltd. All rights reserved.<BR>\r
 \r
 This program and the accompanying materials are licensed and made available\r
 under the terms and conditions of the BSD License which accompanies this\r
@@ -93,15 +94,24 @@ STATIC Elf_Ehdr *mEhdr;
 STATIC Elf_Shdr *mShdrBase;\r
 STATIC Elf_Phdr *mPhdrBase;\r
 \r
+//\r
+// GOT information\r
+//\r
+STATIC Elf_Shdr *mGOTShdr = NULL;\r
+STATIC UINT32   mGOTShindex = 0;\r
+STATIC UINT32   *mGOTCoffEntries = NULL;\r
+STATIC UINT32   mGOTMaxCoffEntries = 0;\r
+STATIC UINT32   mGOTNumCoffEntries = 0;\r
+\r
 //\r
 // Coff information\r
 //\r
-STATIC const UINT32 mCoffAlignment = 0x20;\r
+STATIC UINT32 mCoffAlignment = 0x20;\r
 \r
 //\r
 // PE section alignment.\r
 //\r
-STATIC const UINT16 mCoffNbrSections = 5;\r
+STATIC const UINT16 mCoffNbrSections = 4;\r
 \r
 //\r
 // ELF sections to offset in Coff file.\r
@@ -116,6 +126,7 @@ STATIC UINT32 mTextOffset;
 STATIC UINT32 mDataOffset;\r
 STATIC UINT32 mHiiRsrcOffset;\r
 STATIC UINT32 mRelocOffset;\r
+STATIC UINT32 mDebugOffset;\r
 \r
 //\r
 // Initialization Function\r
@@ -169,6 +180,10 @@ InitializeElf64 (
   //\r
   VerboseMsg ("Create COFF Section Offset Buffer");\r
   mCoffSectionsOffset = (UINT32 *)malloc(mEhdr->e_shnum * sizeof (UINT32));\r
+  if (mCoffSectionsOffset == NULL) {\r
+    Error (NULL, 0, 4001, "Resource", "memory cannot be allocated!");\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
   memset(mCoffSectionsOffset, 0, mEhdr->e_shnum * sizeof(UINT32));\r
 \r
   //\r
@@ -195,8 +210,11 @@ GetShdrByIndex (
   UINT32 Num\r
   )\r
 {\r
-  if (Num >= mEhdr->e_shnum)\r
-    return NULL;\r
+  if (Num >= mEhdr->e_shnum) {\r
+    Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "GetShdrByIndex: Index %u is too high.", Num);\r
+    exit(EXIT_FAILURE);\r
+  }\r
+\r
   return (Elf_Shdr*)((UINT8*)mShdrBase + Num * mEhdr->e_shentsize);\r
 }\r
 \r
@@ -209,6 +227,15 @@ CoffAlign (
   return (Offset + mCoffAlignment - 1) & ~(mCoffAlignment - 1);\r
 }\r
 \r
+STATIC\r
+UINT32\r
+DebugRvaAlign (\r
+  UINT32 Offset\r
+  )\r
+{\r
+  return (Offset + 3) & ~3;\r
+}\r
+\r
 //\r
 // filter functions\r
 //\r
@@ -244,6 +271,194 @@ IsDataShdr (
   return (BOOLEAN) (Shdr->sh_flags & (SHF_WRITE | SHF_ALLOC)) == (SHF_ALLOC | SHF_WRITE);\r
 }\r
 \r
+STATIC\r
+BOOLEAN\r
+IsStrtabShdr (\r
+  Elf_Shdr *Shdr\r
+  )\r
+{\r
+  Elf_Shdr *Namedr = GetShdrByIndex(mEhdr->e_shstrndx);\r
+\r
+  return (BOOLEAN) (strcmp((CHAR8*)mEhdr + Namedr->sh_offset + Shdr->sh_name, ELF_STRTAB_SECTION_NAME) == 0);\r
+}\r
+\r
+STATIC\r
+Elf_Shdr *\r
+FindStrtabShdr (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32 i;\r
+  for (i = 0; i < mEhdr->e_shnum; i++) {\r
+    Elf_Shdr *shdr = GetShdrByIndex(i);\r
+    if (IsStrtabShdr(shdr)) {\r
+      return shdr;\r
+    }\r
+  }\r
+  return NULL;\r
+}\r
+\r
+STATIC\r
+const UINT8 *\r
+GetSymName (\r
+  Elf_Sym *Sym\r
+  )\r
+{\r
+  Elf_Shdr *StrtabShdr;\r
+  UINT8    *StrtabContents;\r
+  BOOLEAN  foundEnd;\r
+  UINT32   i;\r
+\r
+  if (Sym->st_name == 0) {\r
+    return NULL;\r
+  }\r
+\r
+  StrtabShdr = FindStrtabShdr();\r
+  if (StrtabShdr == NULL) {\r
+    return NULL;\r
+  }\r
+\r
+  assert(Sym->st_name < StrtabShdr->sh_size);\r
+\r
+  StrtabContents = (UINT8*)mEhdr + StrtabShdr->sh_offset;\r
+\r
+  foundEnd = FALSE;\r
+  for (i= Sym->st_name; (i < StrtabShdr->sh_size) && !foundEnd; i++) {\r
+    foundEnd = (BOOLEAN)(StrtabContents[i] == 0);\r
+  }\r
+  assert(foundEnd);\r
+\r
+  return StrtabContents + Sym->st_name;\r
+}\r
+\r
+//\r
+// Find the ELF section hosting the GOT from an ELF Rva\r
+//   of a single GOT entry.  Normally, GOT is placed in\r
+//   ELF .text section, so assume once we find in which\r
+//   section the GOT is, all GOT entries are there, and\r
+//   just verify this.\r
+//\r
+STATIC\r
+VOID\r
+FindElfGOTSectionFromGOTEntryElfRva (\r
+  Elf64_Addr GOTEntryElfRva\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32 i;\r
+  if (mGOTShdr != NULL) {\r
+    if (GOTEntryElfRva >= mGOTShdr->sh_addr &&\r
+        GOTEntryElfRva <  mGOTShdr->sh_addr + mGOTShdr->sh_size) {\r
+      return;\r
+    }\r
+    Error (NULL, 0, 3000, "Unsupported", "FindElfGOTSectionFromGOTEntryElfRva: GOT entries found in multiple sections.");\r
+    exit(EXIT_FAILURE);\r
+  }\r
+  for (i = 0; i < mEhdr->e_shnum; i++) {\r
+    Elf_Shdr *shdr = GetShdrByIndex(i);\r
+    if (GOTEntryElfRva >= shdr->sh_addr &&\r
+        GOTEntryElfRva <  shdr->sh_addr + shdr->sh_size) {\r
+      mGOTShdr = shdr;\r
+      mGOTShindex = i;\r
+      return;\r
+    }\r
+  }\r
+  Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "FindElfGOTSectionFromGOTEntryElfRva: ElfRva 0x%016LX for GOT entry not found in any section.", GOTEntryElfRva);\r
+  exit(EXIT_FAILURE);\r
+}\r
+\r
+//\r
+// Stores locations of GOT entries in COFF image.\r
+//   Returns TRUE if GOT entry is new.\r
+//   Simple implementation as number of GOT\r
+//   entries is expected to be low.\r
+//\r
+\r
+STATIC\r
+BOOLEAN\r
+AccumulateCoffGOTEntries (\r
+  UINT32 GOTCoffEntry\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32 i;\r
+  if (mGOTCoffEntries != NULL) {\r
+    for (i = 0; i < mGOTNumCoffEntries; i++) {\r
+      if (mGOTCoffEntries[i] == GOTCoffEntry) {\r
+        return FALSE;\r
+      }\r
+    }\r
+  }\r
+  if (mGOTCoffEntries == NULL) {\r
+    mGOTCoffEntries = (UINT32*)malloc(5 * sizeof *mGOTCoffEntries);\r
+    if (mGOTCoffEntries == NULL) {\r
+      Error (NULL, 0, 4001, "Resource", "memory cannot be allocated!");\r
+    }\r
+    assert (mGOTCoffEntries != NULL);\r
+    mGOTMaxCoffEntries = 5;\r
+    mGOTNumCoffEntries = 0;\r
+  } else if (mGOTNumCoffEntries == mGOTMaxCoffEntries) {\r
+    mGOTCoffEntries = (UINT32*)realloc(mGOTCoffEntries, 2 * mGOTMaxCoffEntries * sizeof *mGOTCoffEntries);\r
+    if (mGOTCoffEntries == NULL) {\r
+      Error (NULL, 0, 4001, "Resource", "memory cannot be allocated!");\r
+    }\r
+    assert (mGOTCoffEntries != NULL);\r
+    mGOTMaxCoffEntries += mGOTMaxCoffEntries;\r
+  }\r
+  mGOTCoffEntries[mGOTNumCoffEntries++] = GOTCoffEntry;\r
+  return TRUE;\r
+}\r
+\r
+//\r
+// 32-bit Unsigned integer comparator for qsort.\r
+//\r
+STATIC\r
+int\r
+UINT32Comparator (\r
+  const void* lhs,\r
+  const void* rhs\r
+  )\r
+{\r
+  if (*(const UINT32*)lhs < *(const UINT32*)rhs) {\r
+    return -1;\r
+  }\r
+  return *(const UINT32*)lhs > *(const UINT32*)rhs;\r
+}\r
+\r
+//\r
+// Emit accumulated Coff GOT entry relocations into\r
+//   Coff image.  This function performs its job\r
+//   once and then releases the entry list, so\r
+//   it can safely be called multiple times.\r
+//\r
+STATIC\r
+VOID\r
+EmitGOTRelocations (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32 i;\r
+  if (mGOTCoffEntries == NULL) {\r
+    return;\r
+  }\r
+  //\r
+  // Emit Coff relocations with Rvas ordered.\r
+  //\r
+  qsort(\r
+    mGOTCoffEntries,\r
+    mGOTNumCoffEntries,\r
+    sizeof *mGOTCoffEntries,\r
+    UINT32Comparator);\r
+  for (i = 0; i < mGOTNumCoffEntries; i++) {\r
+    VerboseMsg ("EFI_IMAGE_REL_BASED_DIR64 Offset: 0x%08X", mGOTCoffEntries[i]);\r
+    CoffAddFixup(\r
+      mGOTCoffEntries[i],\r
+      EFI_IMAGE_REL_BASED_DIR64);\r
+  }\r
+  free(mGOTCoffEntries);\r
+  mGOTCoffEntries = NULL;\r
+  mGOTMaxCoffEntries = 0;\r
+  mGOTNumCoffEntries = 0;\r
+}\r
+\r
 //\r
 // Elf functions interface implementation\r
 //\r
@@ -259,12 +474,10 @@ ScanSections64 (
   EFI_IMAGE_OPTIONAL_HEADER_UNION *NtHdr;\r
   UINT32                          CoffEntry;\r
   UINT32                          SectionCount;\r
-  BOOLEAN                         FoundText;\r
+  BOOLEAN                         FoundSection;\r
 \r
   CoffEntry = 0;\r
   mCoffOffset = 0;\r
-  mTextOffset = 0;\r
-  FoundText = FALSE;\r
 \r
   //\r
   // Coff file start with a DOS header.\r
@@ -278,7 +491,7 @@ ScanSections64 (
     mCoffOffset += sizeof (EFI_IMAGE_NT_HEADERS64);\r
   break;\r
   default:\r
-    VerboseMsg ("%s unknown e_machine type. Assume X64", (UINTN)mEhdr->e_machine);\r
+    VerboseMsg ("%s unknown e_machine type %hu. Assume X64", mInImageName, mEhdr->e_machine);\r
     mCoffOffset += sizeof (EFI_IMAGE_NT_HEADERS64);\r
   break;\r
   }\r
@@ -286,10 +499,45 @@ ScanSections64 (
   mTableOffset = mCoffOffset;\r
   mCoffOffset += mCoffNbrSections * sizeof(EFI_IMAGE_SECTION_HEADER);\r
 \r
+  //\r
+  // Set mCoffAlignment to the maximum alignment of the input sections\r
+  // we care about\r
+  //\r
+  for (i = 0; i < mEhdr->e_shnum; i++) {\r
+    Elf_Shdr *shdr = GetShdrByIndex(i);\r
+    if (shdr->sh_addralign <= mCoffAlignment) {\r
+      continue;\r
+    }\r
+    if (IsTextShdr(shdr) || IsDataShdr(shdr) || IsHiiRsrcShdr(shdr)) {\r
+      mCoffAlignment = (UINT32)shdr->sh_addralign;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Check if mCoffAlignment is larger than MAX_COFF_ALIGNMENT\r
+  //\r
+  if (mCoffAlignment > MAX_COFF_ALIGNMENT) {\r
+    Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Section alignment is larger than MAX_COFF_ALIGNMENT.");\r
+    assert (FALSE);\r
+  }\r
+\r
+\r
+  //\r
+  // Move the PE/COFF header right before the first section. This will help us\r
+  // save space when converting to TE.\r
+  //\r
+  if (mCoffAlignment > mCoffOffset) {\r
+    mNtHdrOffset += mCoffAlignment - mCoffOffset;\r
+    mTableOffset += mCoffAlignment - mCoffOffset;\r
+    mCoffOffset = mCoffAlignment;\r
+  }\r
+\r
   //\r
   // First text sections.\r
   //\r
   mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
+  mTextOffset = mCoffOffset;\r
+  FoundSection = FALSE;\r
   SectionCount = 0;\r
   for (i = 0; i < mEhdr->e_shnum; i++) {\r
     Elf_Shdr *shdr = GetShdrByIndex(i);\r
@@ -299,12 +547,8 @@ ScanSections64 (
         if ((shdr->sh_addr & (shdr->sh_addralign - 1)) == 0) {\r
           // if the section address is aligned we must align PE/COFF\r
           mCoffOffset = (UINT32) ((mCoffOffset + shdr->sh_addralign - 1) & ~(shdr->sh_addralign - 1));\r
-        } else if ((shdr->sh_addr % shdr->sh_addralign) != (mCoffOffset % shdr->sh_addralign)) {\r
-          // ARM RVCT tools have behavior outside of the ELF specification to try\r
-          // and make images smaller.  If sh_addr is not aligned to sh_addralign\r
-          // then the section needs to preserve sh_addr MOD sh_addralign.\r
-          // Normally doing nothing here works great.\r
-          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Unsupported section alignment.");\r
+        } else {\r
+          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Section address not aligned to its own alignment.");\r
         }\r
       }\r
 \r
@@ -317,9 +561,9 @@ ScanSections64 (
       //\r
       // Set mTextOffset with the offset of the first '.text' section\r
       //\r
-      if (!FoundText) {\r
+      if (!FoundSection) {\r
         mTextOffset = mCoffOffset;\r
-        FoundText = TRUE;\r
+        FoundSection = TRUE;\r
       }\r
 \r
       mCoffSectionsOffset[i] = mCoffOffset;\r
@@ -328,14 +572,13 @@ ScanSections64 (
     }\r
   }\r
 \r
-  if (!FoundText) {\r
+  if (!FoundSection) {\r
     Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Did not find any '.text' section.");\r
     assert (FALSE);\r
   }\r
 \r
-  if (mEhdr->e_machine != EM_ARM) {\r
-    mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
-  }\r
+  mDebugOffset = DebugRvaAlign(mCoffOffset);\r
+  mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
 \r
   if (SectionCount > 1 && mOutImageType == FW_EFI_IMAGE) {\r
     Warning (NULL, 0, 0, NULL, "Mulitple sections in %s are merged into 1 text section. Source level debug might not work correctly.", mInImageName);\r
@@ -345,6 +588,7 @@ ScanSections64 (
   //  Then data sections.\r
   //\r
   mDataOffset = mCoffOffset;\r
+  FoundSection = FALSE;\r
   SectionCount = 0;\r
   for (i = 0; i < mEhdr->e_shnum; i++) {\r
     Elf_Shdr *shdr = GetShdrByIndex(i);\r
@@ -354,20 +598,41 @@ ScanSections64 (
         if ((shdr->sh_addr & (shdr->sh_addralign - 1)) == 0) {\r
           // if the section address is aligned we must align PE/COFF\r
           mCoffOffset = (UINT32) ((mCoffOffset + shdr->sh_addralign - 1) & ~(shdr->sh_addralign - 1));\r
-        } else if ((shdr->sh_addr % shdr->sh_addralign) != (mCoffOffset % shdr->sh_addralign)) {\r
-          // ARM RVCT tools have behavior outside of the ELF specification to try\r
-          // and make images smaller.  If sh_addr is not aligned to sh_addralign\r
-          // then the section needs to preserve sh_addr MOD sh_addralign.\r
-          // Normally doing nothing here works great.\r
-          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Unsupported section alignment.");\r
+        } else {\r
+          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Section address not aligned to its own alignment.");\r
         }\r
       }\r
+\r
+      //\r
+      // Set mDataOffset with the offset of the first '.data' section\r
+      //\r
+      if (!FoundSection) {\r
+        mDataOffset = mCoffOffset;\r
+        FoundSection = TRUE;\r
+      }\r
       mCoffSectionsOffset[i] = mCoffOffset;\r
       mCoffOffset += (UINT32) shdr->sh_size;\r
       SectionCount ++;\r
     }\r
   }\r
+\r
+  //\r
+  // Make room for .debug data in .data (or .text if .data is empty) instead of\r
+  // putting it in a section of its own. This is explicitly allowed by the\r
+  // PE/COFF spec, and prevents bloat in the binary when using large values for\r
+  // section alignment.\r
+  //\r
+  if (SectionCount > 0) {\r
+    mDebugOffset = DebugRvaAlign(mCoffOffset);\r
+  }\r
+  mCoffOffset = mDebugOffset + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY) +\r
+                sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_CODEVIEW_NB10_ENTRY) +\r
+                strlen(mInImageName) + 1;\r
+\r
   mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
+  if (SectionCount == 0) {\r
+    mDataOffset = mCoffOffset;\r
+  }\r
 \r
   if (SectionCount > 1 && mOutImageType == FW_EFI_IMAGE) {\r
     Warning (NULL, 0, 0, NULL, "Mulitple sections in %s are merged into 1 data section. Source level debug might not work correctly.", mInImageName);\r
@@ -385,15 +650,12 @@ ScanSections64 (
         if ((shdr->sh_addr & (shdr->sh_addralign - 1)) == 0) {\r
           // if the section address is aligned we must align PE/COFF\r
           mCoffOffset = (UINT32) ((mCoffOffset + shdr->sh_addralign - 1) & ~(shdr->sh_addralign - 1));\r
-        } else if ((shdr->sh_addr % shdr->sh_addralign) != (mCoffOffset % shdr->sh_addralign)) {\r
-          // ARM RVCT tools have behavior outside of the ELF specification to try\r
-          // and make images smaller.  If sh_addr is not aligned to sh_addralign\r
-          // then the section needs to preserve sh_addr MOD sh_addralign.\r
-          // Normally doing nothing here works great.\r
-          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Unsupported section alignment.");\r
+        } else {\r
+          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "Section address not aligned to its own alignment.");\r
         }\r
       }\r
       if (shdr->sh_size != 0) {\r
+        mHiiRsrcOffset = mCoffOffset;\r
         mCoffSectionsOffset[i] = mCoffOffset;\r
         mCoffOffset += (UINT32) shdr->sh_size;\r
         mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
@@ -409,6 +671,10 @@ ScanSections64 (
   // Allocate base Coff file.  Will be expanded later for relocations.\r
   //\r
   mCoffFile = (UINT8 *)malloc(mCoffOffset);\r
+  if (mCoffFile == NULL) {\r
+    Error (NULL, 0, 4001, "Resource", "memory cannot be allocated!");\r
+  }\r
+  assert (mCoffFile != NULL);\r
   memset(mCoffFile, 0, mCoffOffset);\r
 \r
   //\r
@@ -514,6 +780,7 @@ WriteSections64 (
   Elf_Shdr    *SecShdr;\r
   UINT32      SecOffset;\r
   BOOLEAN     (*Filter)(Elf_Shdr *);\r
+  Elf64_Addr  GOTEntryRva;\r
 \r
   //\r
   // Initialize filter pointer\r
@@ -541,6 +808,9 @@ WriteSections64 (
       switch (Shdr->sh_type) {\r
       case SHT_PROGBITS:\r
         /* Copy.  */\r
+        if (Shdr->sh_offset + Shdr->sh_size > mFileBufferSize) {\r
+          return FALSE;\r
+        }\r
         memcpy(mCoffFile + mCoffSectionsOffset[Idx],\r
               (UINT8*)mEhdr + Shdr->sh_offset,\r
               (size_t) Shdr->sh_size);\r
@@ -573,6 +843,20 @@ WriteSections64 (
       continue;\r
     }\r
 \r
+    //\r
+    // If this is a ET_DYN (PIE) executable, we will encounter a dynamic SHT_RELA\r
+    // section that applies to the entire binary, and which will have its section\r
+    // index set to #0 (which is a NULL section with the SHF_ALLOC bit cleared).\r
+    //\r
+    // In the absence of GOT based relocations,\r
+    // this RELA section will contain redundant R_xxx_RELATIVE relocations, one\r
+    // for every R_xxx_xx64 relocation appearing in the per-section RELA sections.\r
+    // (i.e., .rela.text and .rela.data)\r
+    //\r
+    if (RelShdr->sh_info == 0) {\r
+      continue;\r
+    }\r
+\r
     //\r
     // Relocation section found.  Now extract section information that the relocations\r
     // apply to in the ELF data and the new COFF data.\r
@@ -615,9 +899,18 @@ WriteSections64 (
         // header location.\r
         //\r
         if (Sym->st_shndx == SHN_UNDEF\r
-            || Sym->st_shndx == SHN_ABS\r
-            || Sym->st_shndx > mEhdr->e_shnum) {\r
-          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "%s bad symbol definition.", mInImageName);\r
+            || Sym->st_shndx >= mEhdr->e_shnum) {\r
+          const UINT8 *SymName = GetSymName(Sym);\r
+          if (SymName == NULL) {\r
+            SymName = (const UINT8 *)"<unknown>";\r
+          }\r
+\r
+          Error (NULL, 0, 3000, "Invalid",\r
+                 "%s: Bad definition for symbol '%s'@%#llx or unsupported symbol type.  "\r
+                 "For example, absolute and undefined symbols are not supported.",\r
+                 mInImageName, SymName, Sym->st_value);\r
+\r
+          exit(EXIT_FAILURE);\r
         }\r
         SymShdr = GetShdrByIndex(Sym->st_shndx);\r
 \r
@@ -645,79 +938,185 @@ WriteSections64 (
             // Absolute relocation.\r
             //\r
             VerboseMsg ("R_X86_64_64");\r
-            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%016LX", \r
-              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)), \r
+            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%016LX",\r
+              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
               *(UINT64 *)Targ);\r
             *(UINT64 *)Targ = *(UINT64 *)Targ - SymShdr->sh_addr + mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx];\r
             VerboseMsg ("Relocation:  0x%016LX", *(UINT64*)Targ);\r
             break;\r
           case R_X86_64_32:\r
             VerboseMsg ("R_X86_64_32");\r
-            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X", \r
-              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)), \r
+            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X",\r
+              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
               *(UINT32 *)Targ);\r
             *(UINT32 *)Targ = (UINT32)((UINT64)(*(UINT32 *)Targ) - SymShdr->sh_addr + mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx]);\r
             VerboseMsg ("Relocation:  0x%08X", *(UINT32*)Targ);\r
             break;\r
           case R_X86_64_32S:\r
             VerboseMsg ("R_X86_64_32S");\r
-            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X", \r
-              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)), \r
+            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X",\r
+              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
               *(UINT32 *)Targ);\r
             *(INT32 *)Targ = (INT32)((INT64)(*(INT32 *)Targ) - SymShdr->sh_addr + mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx]);\r
             VerboseMsg ("Relocation:  0x%08X", *(UINT32*)Targ);\r
             break;\r
+\r
+          case R_X86_64_PLT32:\r
+            //\r
+            // Treat R_X86_64_PLT32 relocations as R_X86_64_PC32: this is\r
+            // possible since we know all code symbol references resolve to\r
+            // definitions in the same module (UEFI has no shared libraries),\r
+            // and so there is never a reason to jump via a PLT entry,\r
+            // allowing us to resolve the reference using the symbol directly.\r
+            //\r
+            VerboseMsg ("Treating R_X86_64_PLT32 as R_X86_64_PC32 ...");\r
+            /* fall through */\r
           case R_X86_64_PC32:\r
             //\r
             // Relative relocation: Symbol - Ip + Addend\r
             //\r
             VerboseMsg ("R_X86_64_PC32");\r
-            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X", \r
-              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)), \r
+            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X",\r
+              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
               *(UINT32 *)Targ);\r
             *(UINT32 *)Targ = (UINT32) (*(UINT32 *)Targ\r
               + (mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx] - SymShdr->sh_addr)\r
               - (SecOffset - SecShdr->sh_addr));\r
             VerboseMsg ("Relocation:  0x%08X", *(UINT32 *)Targ);\r
             break;\r
+          case R_X86_64_GOTPCREL:\r
+          case R_X86_64_GOTPCRELX:\r
+          case R_X86_64_REX_GOTPCRELX:\r
+            VerboseMsg ("R_X86_64_GOTPCREL family");\r
+            VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%08X",\r
+              (UINT32)(SecOffset + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
+              *(UINT32 *)Targ);\r
+            GOTEntryRva = Rel->r_offset - Rel->r_addend + *(INT32 *)Targ;\r
+            FindElfGOTSectionFromGOTEntryElfRva(GOTEntryRva);\r
+            *(UINT32 *)Targ = (UINT32) (*(UINT32 *)Targ\r
+              + (mCoffSectionsOffset[mGOTShindex] - mGOTShdr->sh_addr)\r
+              - (SecOffset - SecShdr->sh_addr));\r
+            VerboseMsg ("Relocation:  0x%08X", *(UINT32 *)Targ);\r
+            GOTEntryRva += (mCoffSectionsOffset[mGOTShindex] - mGOTShdr->sh_addr);  // ELF Rva -> COFF Rva\r
+            if (AccumulateCoffGOTEntries((UINT32)GOTEntryRva)) {\r
+              //\r
+              // Relocate GOT entry if it's the first time we run into it\r
+              //\r
+              Targ = mCoffFile + GOTEntryRva;\r
+              //\r
+              // Limitation: The following three statements assume memory\r
+              //   at *Targ is valid because the section containing the GOT\r
+              //   has already been copied from the ELF image to the Coff image.\r
+              //   This pre-condition presently holds because the GOT is placed\r
+              //   in section .text, and the ELF text sections are all copied\r
+              //   prior to reaching this point.\r
+              //   If the pre-condition is violated in the future, this fixup\r
+              //   either needs to be deferred after the GOT section is copied\r
+              //   to the Coff image, or the fixup should be performed on the\r
+              //   source Elf image instead of the destination Coff image.\r
+              //\r
+              VerboseMsg ("Offset: 0x%08X, Addend: 0x%016LX",\r
+                (UINT32)GOTEntryRva,\r
+                *(UINT64 *)Targ);\r
+              *(UINT64 *)Targ = *(UINT64 *)Targ - SymShdr->sh_addr + mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx];\r
+              VerboseMsg ("Relocation:  0x%016LX", *(UINT64*)Targ);\r
+            }\r
+            break;\r
           default:\r
             Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "%s unsupported ELF EM_X86_64 relocation 0x%x.", mInImageName, (unsigned) ELF_R_TYPE(Rel->r_info));\r
           }\r
         } else if (mEhdr->e_machine == EM_AARCH64) {\r
 \r
-          // AARCH64 GCC uses RELA relocation, so all relocations have to be fixed up.\r
-          // As opposed to ARM32 using REL.\r
-\r
           switch (ELF_R_TYPE(Rel->r_info)) {\r
 \r
-          case R_AARCH64_LD_PREL_LO19:\r
-            if  (Rel->r_addend != 0 ) { /* TODO */\r
-              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "AArch64: R_AARCH64_LD_PREL_LO19 Need to fixup with addend!.");\r
+          case R_AARCH64_ADR_PREL_PG_HI21:\r
+            //\r
+            // AArch64 PG_H21 relocations are typically paired with ABS_LO12\r
+            // relocations, where a PC-relative reference with +/- 4 GB range is\r
+            // split into a relative high part and an absolute low part. Since\r
+            // the absolute low part represents the offset into a 4 KB page, we\r
+            // either have to convert the ADRP into an ADR instruction, or we\r
+            // need to use a section alignment of at least 4 KB, so that the\r
+            // binary appears at a correct offset at runtime. In any case, we\r
+            // have to make sure that the 4 KB relative offsets of both the\r
+            // section containing the reference as well as the section to which\r
+            // it refers have not been changed during PE/COFF conversion (i.e.,\r
+            // in ScanSections64() above).\r
+            //\r
+            if (mCoffAlignment < 0x1000) {\r
+              //\r
+              // Attempt to convert the ADRP into an ADR instruction.\r
+              // This is only possible if the symbol is within +/- 1 MB.\r
+              //\r
+              INT64 Offset;\r
+\r
+              // Decode the ADRP instruction\r
+              Offset = (INT32)((*(UINT32 *)Targ & 0xffffe0) << 8);\r
+              Offset = (Offset << (6 - 5)) | ((*(UINT32 *)Targ & 0x60000000) >> (29 - 12));\r
+\r
+              //\r
+              // ADRP offset is relative to the previous page boundary,\r
+              // whereas ADR offset is relative to the instruction itself.\r
+              // So fix up the offset so it points to the page containing\r
+              // the symbol.\r
+              //\r
+              Offset -= (UINTN)(Targ - mCoffFile) & 0xfff;\r
+\r
+              if (Offset < -0x100000 || Offset > 0xfffff) {\r
+                Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteSections64(): %s  due to its size (> 1 MB), this module requires 4 KB section alignment.",\r
+                  mInImageName);\r
+                break;\r
+              }\r
+\r
+              // Re-encode the offset as an ADR instruction\r
+              *(UINT32 *)Targ &= 0x1000001f;\r
+              *(UINT32 *)Targ |= ((Offset & 0x1ffffc) << (5 - 2)) | ((Offset & 0x3) << 29);\r
             }\r
-            break;\r
+            /* fall through */\r
 \r
-          case R_AARCH64_CALL26:\r
-            if  (Rel->r_addend != 0 ) { /* TODO */\r
-              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "AArch64: R_AARCH64_CALL26 Need to fixup with addend!.");\r
+          case R_AARCH64_ADD_ABS_LO12_NC:\r
+          case R_AARCH64_LDST8_ABS_LO12_NC:\r
+          case R_AARCH64_LDST16_ABS_LO12_NC:\r
+          case R_AARCH64_LDST32_ABS_LO12_NC:\r
+          case R_AARCH64_LDST64_ABS_LO12_NC:\r
+          case R_AARCH64_LDST128_ABS_LO12_NC:\r
+            if (((SecShdr->sh_addr ^ SecOffset) & 0xfff) != 0 ||\r
+                ((SymShdr->sh_addr ^ mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx]) & 0xfff) != 0) {\r
+              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteSections64(): %s AARCH64 small code model requires identical ELF and PE/COFF section offsets modulo 4 KB.",\r
+                mInImageName);\r
+              break;\r
             }\r
-            break;\r
+            /* fall through */\r
 \r
+          case R_AARCH64_ADR_PREL_LO21:\r
+          case R_AARCH64_CONDBR19:\r
+          case R_AARCH64_LD_PREL_LO19:\r
+          case R_AARCH64_CALL26:\r
           case R_AARCH64_JUMP26:\r
-            if  (Rel->r_addend != 0 ) { /* TODO : AArch64 '-O2' optimisation. */\r
-              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "AArch64: R_AARCH64_JUMP26 Need to fixup with addend!.");\r
+          case R_AARCH64_PREL64:\r
+          case R_AARCH64_PREL32:\r
+          case R_AARCH64_PREL16:\r
+            //\r
+            // The GCC toolchains (i.e., binutils) may corrupt section relative\r
+            // relocations when emitting relocation sections into fully linked\r
+            // binaries. More specifically, they tend to fail to take into\r
+            // account the fact that a '.rodata + XXX' relocation needs to have\r
+            // its addend recalculated once .rodata is merged into the .text\r
+            // section, and the relocation emitted into the .rela.text section.\r
+            //\r
+            // We cannot really recover from this loss of information, so the\r
+            // only workaround is to prevent having to recalculate any relative\r
+            // relocations at all, by using a linker script that ensures that\r
+            // the offset between the Place and the Symbol is the same in both\r
+            // the ELF and the PE/COFF versions of the binary.\r
+            //\r
+            if ((SymShdr->sh_addr - SecShdr->sh_addr) !=\r
+                (mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx] - SecOffset)) {\r
+              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteSections64(): %s AARCH64 relative relocations require identical ELF and PE/COFF section offsets",\r
+                mInImageName);\r
             }\r
             break;\r
 \r
-          case R_AARCH64_ADR_PREL_PG_HI21:\r
-            // TODO : AArch64 'small' memory model.\r
-            Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteSections64(): %s unsupported ELF EM_AARCH64 relocation R_AARCH64_ADR_PREL_PG_HI21.", mInImageName);\r
-            break;\r
-\r
-          case R_AARCH64_ADD_ABS_LO12_NC:\r
-            // TODO : AArch64 'small' memory model.\r
-            Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteSections64(): %s unsupported ELF EM_AARCH64 relocation R_AARCH64_ADD_ABS_LO12_NC.", mInImageName);\r
-            break;\r
-\r
           // Absolute relocations.\r
           case R_AARCH64_ABS64:\r
             *(UINT64 *)Targ = *(UINT64 *)Targ - SymShdr->sh_addr + mCoffSectionsOffset[Sym->st_shndx];\r
@@ -760,18 +1159,43 @@ WriteRelocations64 (
             switch (ELF_R_TYPE(Rel->r_info)) {\r
             case R_X86_64_NONE:\r
             case R_X86_64_PC32:\r
+            case R_X86_64_PLT32:\r
+            case R_X86_64_GOTPCREL:\r
+            case R_X86_64_GOTPCRELX:\r
+            case R_X86_64_REX_GOTPCRELX:\r
               break;\r
             case R_X86_64_64:\r
-              VerboseMsg ("EFI_IMAGE_REL_BASED_DIR64 Offset: 0x%08X", \r
+              VerboseMsg ("EFI_IMAGE_REL_BASED_DIR64 Offset: 0x%08X",\r
                 mCoffSectionsOffset[RelShdr->sh_info] + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr));\r
               CoffAddFixup(\r
                 (UINT32) ((UINT64) mCoffSectionsOffset[RelShdr->sh_info]\r
                 + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr)),\r
                 EFI_IMAGE_REL_BASED_DIR64);\r
               break;\r
-            case R_X86_64_32S:\r
+            //\r
+            // R_X86_64_32 and R_X86_64_32S are ELF64 relocations emitted when using\r
+            //   the SYSV X64 ABI small non-position-independent code model.\r
+            //   R_X86_64_32 is used for unsigned 32-bit immediates with a 32-bit operand\r
+            //   size.  The value is either not extended, or zero-extended to 64 bits.\r
+            //   R_X86_64_32S is used for either signed 32-bit non-rip-relative displacements\r
+            //   or signed 32-bit immediates with a 64-bit operand size.  The value is\r
+            //   sign-extended to 64 bits.\r
+            //   EFI_IMAGE_REL_BASED_HIGHLOW is a PE relocation that uses 32-bit arithmetic\r
+            //   for rebasing an image.\r
+            //   EFI PE binaries declare themselves EFI_IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE and\r
+            //   may load above 2GB.  If an EFI PE binary with a converted R_X86_64_32S\r
+            //   relocation is loaded above 2GB, the value will get sign-extended to the\r
+            //   negative part of the 64-bit address space.  The negative part of the 64-bit\r
+            //   address space is unmapped, so accessing such an address page-faults.\r
+            //   In order to support R_X86_64_32S, it is necessary to unset\r
+            //   EFI_IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE, and the EFI PE loader must implement\r
+            //   this flag and abstain from loading such a PE binary above 2GB.\r
+            //   Since this feature is not supported, support for R_X86_64_32S (and hence\r
+            //   the small non-position-independent code model) is disabled.\r
+            //\r
+            // case R_X86_64_32S:\r
             case R_X86_64_32:\r
-              VerboseMsg ("EFI_IMAGE_REL_BASED_HIGHLOW Offset: 0x%08X", \r
+              VerboseMsg ("EFI_IMAGE_REL_BASED_HIGHLOW Offset: 0x%08X",\r
                 mCoffSectionsOffset[RelShdr->sh_info] + (Rel->r_offset - SecShdr->sh_addr));\r
               CoffAddFixup(\r
                 (UINT32) ((UINT64) mCoffSectionsOffset[RelShdr->sh_info]\r
@@ -782,25 +1206,29 @@ WriteRelocations64 (
               Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "%s unsupported ELF EM_X86_64 relocation 0x%x.", mInImageName, (unsigned) ELF_R_TYPE(Rel->r_info));\r
             }\r
           } else if (mEhdr->e_machine == EM_AARCH64) {\r
-            // AArch64 GCC uses RELA relocation, so all relocations has to be fixed up. ARM32 uses REL.\r
+\r
             switch (ELF_R_TYPE(Rel->r_info)) {\r
+            case R_AARCH64_ADR_PREL_LO21:\r
+            case R_AARCH64_CONDBR19:\r
             case R_AARCH64_LD_PREL_LO19:\r
-              break;\r
-\r
             case R_AARCH64_CALL26:\r
-              break;\r
-\r
             case R_AARCH64_JUMP26:\r
-              break;\r
-\r
+            case R_AARCH64_PREL64:\r
+            case R_AARCH64_PREL32:\r
+            case R_AARCH64_PREL16:\r
             case R_AARCH64_ADR_PREL_PG_HI21:\r
-              // TODO : AArch64 'small' memory model.\r
-              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteRelocations64(): %s unsupported ELF EM_AARCH64 relocation R_AARCH64_ADR_PREL_PG_HI21.", mInImageName);\r
-              break;\r
-\r
             case R_AARCH64_ADD_ABS_LO12_NC:\r
-              // TODO : AArch64 'small' memory model.\r
-              Error (NULL, 0, 3000, "Invalid", "WriteRelocations64(): %s unsupported ELF EM_AARCH64 relocation R_AARCH64_ADD_ABS_LO12_NC.", mInImageName);\r
+            case R_AARCH64_LDST8_ABS_LO12_NC:\r
+            case R_AARCH64_LDST16_ABS_LO12_NC:\r
+            case R_AARCH64_LDST32_ABS_LO12_NC:\r
+            case R_AARCH64_LDST64_ABS_LO12_NC:\r
+            case R_AARCH64_LDST128_ABS_LO12_NC:\r
+              //\r
+              // No fixups are required for relative relocations, provided that\r
+              // the relative offsets between sections have been preserved in\r
+              // the ELF to PE/COFF conversion. We have already asserted that\r
+              // this is the case in WriteSections64 ().\r
+              //\r
               break;\r
 \r
             case R_AARCH64_ABS64:\r
@@ -824,10 +1252,32 @@ WriteRelocations64 (
             Error (NULL, 0, 3000, "Not Supported", "This tool does not support relocations for ELF with e_machine %u (processor type).", (unsigned) mEhdr->e_machine);\r
           }\r
         }\r
+        if (mEhdr->e_machine == EM_X86_64 && RelShdr->sh_info == mGOTShindex) {\r
+          //\r
+          // Tack relocations for GOT entries after other relocations for\r
+          //   the section the GOT is in, as it's usually found at the end\r
+          //   of the section.  This is done in order to maintain Rva order\r
+          //   of Coff relocations.\r
+          //\r
+          EmitGOTRelocations();\r
+        }\r
       }\r
     }\r
   }\r
 \r
+  if (mEhdr->e_machine == EM_X86_64) {\r
+    //\r
+    // This is a safety net just in case the GOT is in a section\r
+    //   with no other relocations and the first invocation of\r
+    //   EmitGOTRelocations() above was skipped.  This invocation\r
+    //   does not maintain Rva order of Coff relocations.\r
+    //   At present, with a single text section, all references to\r
+    //   the GOT and the GOT itself reside in section .text, so\r
+    //   if there's a GOT at all, the first invocation above\r
+    //   is executed.\r
+    //\r
+    EmitGOTRelocations();\r
+  }\r
   //\r
   // Pad by adding empty entries.\r
   //\r
@@ -858,28 +1308,18 @@ WriteDebug64 (
   )\r
 {\r
   UINT32                              Len;\r
-  UINT32                              DebugOffset;\r
   EFI_IMAGE_OPTIONAL_HEADER_UNION     *NtHdr;\r
   EFI_IMAGE_DATA_DIRECTORY            *DataDir;\r
   EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY     *Dir;\r
   EFI_IMAGE_DEBUG_CODEVIEW_NB10_ENTRY *Nb10;\r
 \r
   Len = strlen(mInImageName) + 1;\r
-  DebugOffset = mCoffOffset;\r
-\r
-  mCoffOffset += sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY)\r
-    + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_CODEVIEW_NB10_ENTRY)\r
-    + Len;\r
-  mCoffOffset = CoffAlign(mCoffOffset);\r
-\r
-  mCoffFile = realloc(mCoffFile, mCoffOffset);\r
-  memset(mCoffFile + DebugOffset, 0, mCoffOffset - DebugOffset);\r
 \r
-  Dir = (EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY*)(mCoffFile + DebugOffset);\r
+  Dir = (EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY*)(mCoffFile + mDebugOffset);\r
   Dir->Type = EFI_IMAGE_DEBUG_TYPE_CODEVIEW;\r
   Dir->SizeOfData = sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_CODEVIEW_NB10_ENTRY) + Len;\r
-  Dir->RVA = DebugOffset + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY);\r
-  Dir->FileOffset = DebugOffset + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY);\r
+  Dir->RVA = mDebugOffset + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY);\r
+  Dir->FileOffset = mDebugOffset + sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY);\r
 \r
   Nb10 = (EFI_IMAGE_DEBUG_CODEVIEW_NB10_ENTRY*)(Dir + 1);\r
   Nb10->Signature = CODEVIEW_SIGNATURE_NB10;\r
@@ -888,20 +1328,8 @@ WriteDebug64 (
 \r
   NtHdr = (EFI_IMAGE_OPTIONAL_HEADER_UNION *)(mCoffFile + mNtHdrOffset);\r
   DataDir = &NtHdr->Pe32Plus.OptionalHeader.DataDirectory[EFI_IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_DEBUG];\r
-  DataDir->VirtualAddress = DebugOffset;\r
-  DataDir->Size = mCoffOffset - DebugOffset;\r
-  if (DataDir->Size == 0) {\r
-    // If no debug, null out the directory entry and don't add the .debug section\r
-    DataDir->VirtualAddress = 0;\r
-    NtHdr->Pe32Plus.FileHeader.NumberOfSections--;\r
-  } else {\r
-    DataDir->VirtualAddress = DebugOffset;\r
-    CreateSectionHeader (".debug", DebugOffset, mCoffOffset - DebugOffset,\r
-            EFI_IMAGE_SCN_CNT_INITIALIZED_DATA\r
-            | EFI_IMAGE_SCN_MEM_DISCARDABLE\r
-            | EFI_IMAGE_SCN_MEM_READ);\r
-\r
-  }\r
+  DataDir->VirtualAddress = mDebugOffset;\r
+  DataDir->Size = sizeof(EFI_IMAGE_DEBUG_DIRECTORY_ENTRY);\r
 }\r
 \r
 STATIC\r