]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_metadata/src/locator.rs
7f6311861c1b28177421870b8be7ef36774d8d53
[rust.git] / compiler / rustc_metadata / src / locator.rs
1 //! Finds crate binaries and loads their metadata
2 //!
3 //! Might I be the first to welcome you to a world of platform differences,
4 //! version requirements, dependency graphs, conflicting desires, and fun! This
5 //! is the major guts (along with metadata::creader) of the compiler for loading
6 //! crates and resolving dependencies. Let's take a tour!
7 //!
8 //! # The problem
9 //!
10 //! Each invocation of the compiler is immediately concerned with one primary
11 //! problem, to connect a set of crates to resolved crates on the filesystem.
12 //! Concretely speaking, the compiler follows roughly these steps to get here:
13 //!
14 //! 1. Discover a set of `extern crate` statements.
15 //! 2. Transform these directives into crate names. If the directive does not
16 //!    have an explicit name, then the identifier is the name.
17 //! 3. For each of these crate names, find a corresponding crate on the
18 //!    filesystem.
19 //!
20 //! Sounds easy, right? Let's walk into some of the nuances.
21 //!
22 //! ## Transitive Dependencies
23 //!
24 //! Let's say we've got three crates: A, B, and C. A depends on B, and B depends
25 //! on C. When we're compiling A, we primarily need to find and locate B, but we
26 //! also end up needing to find and locate C as well.
27 //!
28 //! The reason for this is that any of B's types could be composed of C's types,
29 //! any function in B could return a type from C, etc. To be able to guarantee
30 //! that we can always type-check/translate any function, we have to have
31 //! complete knowledge of the whole ecosystem, not just our immediate
32 //! dependencies.
33 //!
34 //! So now as part of the "find a corresponding crate on the filesystem" step
35 //! above, this involves also finding all crates for *all upstream
36 //! dependencies*. This includes all dependencies transitively.
37 //!
38 //! ## Rlibs and Dylibs
39 //!
40 //! The compiler has two forms of intermediate dependencies. These are dubbed
41 //! rlibs and dylibs for the static and dynamic variants, respectively. An rlib
42 //! is a rustc-defined file format (currently just an ar archive) while a dylib
43 //! is a platform-defined dynamic library. Each library has a metadata somewhere
44 //! inside of it.
45 //!
46 //! A third kind of dependency is an rmeta file. These are metadata files and do
47 //! not contain any code, etc. To a first approximation, these are treated in the
48 //! same way as rlibs. Where there is both an rlib and an rmeta file, the rlib
49 //! gets priority (even if the rmeta file is newer). An rmeta file is only
50 //! useful for checking a downstream crate, attempting to link one will cause an
51 //! error.
52 //!
53 //! When translating a crate name to a crate on the filesystem, we all of a
54 //! sudden need to take into account both rlibs and dylibs! Linkage later on may
55 //! use either one of these files, as each has their pros/cons. The job of crate
56 //! loading is to discover what's possible by finding all candidates.
57 //!
58 //! Most parts of this loading systems keep the dylib/rlib as just separate
59 //! variables.
60 //!
61 //! ## Where to look?
62 //!
63 //! We can't exactly scan your whole hard drive when looking for dependencies,
64 //! so we need to places to look. Currently the compiler will implicitly add the
65 //! target lib search path ($prefix/lib/rustlib/$target/lib) to any compilation,
66 //! and otherwise all -L flags are added to the search paths.
67 //!
68 //! ## What criterion to select on?
69 //!
70 //! This a pretty tricky area of loading crates. Given a file, how do we know
71 //! whether it's the right crate? Currently, the rules look along these lines:
72 //!
73 //! 1. Does the filename match an rlib/dylib pattern? That is to say, does the
74 //!    filename have the right prefix/suffix?
75 //! 2. Does the filename have the right prefix for the crate name being queried?
76 //!    This is filtering for files like `libfoo*.rlib` and such. If the crate
77 //!    we're looking for was originally compiled with -C extra-filename, the
78 //!    extra filename will be included in this prefix to reduce reading
79 //!    metadata from crates that would otherwise share our prefix.
80 //! 3. Is the file an actual rust library? This is done by loading the metadata
81 //!    from the library and making sure it's actually there.
82 //! 4. Does the name in the metadata agree with the name of the library?
83 //! 5. Does the target in the metadata agree with the current target?
84 //! 6. Does the SVH match? (more on this later)
85 //!
86 //! If the file answers `yes` to all these questions, then the file is
87 //! considered as being *candidate* for being accepted. It is illegal to have
88 //! more than two candidates as the compiler has no method by which to resolve
89 //! this conflict. Additionally, rlib/dylib candidates are considered
90 //! separately.
91 //!
92 //! After all this has happened, we have 1 or two files as candidates. These
93 //! represent the rlib/dylib file found for a library, and they're returned as
94 //! being found.
95 //!
96 //! ### What about versions?
97 //!
98 //! A lot of effort has been put forth to remove versioning from the compiler.
99 //! There have been forays in the past to have versioning baked in, but it was
100 //! largely always deemed insufficient to the point that it was recognized that
101 //! it's probably something the compiler shouldn't do anyway due to its
102 //! complicated nature and the state of the half-baked solutions.
103 //!
104 //! With a departure from versioning, the primary criterion for loading crates
105 //! is just the name of a crate. If we stopped here, it would imply that you
106 //! could never link two crates of the same name from different sources
107 //! together, which is clearly a bad state to be in.
108 //!
109 //! To resolve this problem, we come to the next section!
110 //!
111 //! # Expert Mode
112 //!
113 //! A number of flags have been added to the compiler to solve the "version
114 //! problem" in the previous section, as well as generally enabling more
115 //! powerful usage of the crate loading system of the compiler. The goal of
116 //! these flags and options are to enable third-party tools to drive the
117 //! compiler with prior knowledge about how the world should look.
118 //!
119 //! ## The `--extern` flag
120 //!
121 //! The compiler accepts a flag of this form a number of times:
122 //!
123 //! ```text
124 //! --extern crate-name=path/to/the/crate.rlib
125 //! ```
126 //!
127 //! This flag is basically the following letter to the compiler:
128 //!
129 //! > Dear rustc,
130 //! >
131 //! > When you are attempting to load the immediate dependency `crate-name`, I
132 //! > would like you to assume that the library is located at
133 //! > `path/to/the/crate.rlib`, and look nowhere else. Also, please do not
134 //! > assume that the path I specified has the name `crate-name`.
135 //!
136 //! This flag basically overrides most matching logic except for validating that
137 //! the file is indeed a rust library. The same `crate-name` can be specified
138 //! twice to specify the rlib/dylib pair.
139 //!
140 //! ## Enabling "multiple versions"
141 //!
142 //! This basically boils down to the ability to specify arbitrary packages to
143 //! the compiler. For example, if crate A wanted to use Bv1 and Bv2, then it
144 //! would look something like:
145 //!
146 //! ```compile_fail,E0463
147 //! extern crate b1;
148 //! extern crate b2;
149 //!
150 //! fn main() {}
151 //! ```
152 //!
153 //! and the compiler would be invoked as:
154 //!
155 //! ```text
156 //! rustc a.rs --extern b1=path/to/libb1.rlib --extern b2=path/to/libb2.rlib
157 //! ```
158 //!
159 //! In this scenario there are two crates named `b` and the compiler must be
160 //! manually driven to be informed where each crate is.
161 //!
162 //! ## Frobbing symbols
163 //!
164 //! One of the immediate problems with linking the same library together twice
165 //! in the same problem is dealing with duplicate symbols. The primary way to
166 //! deal with this in rustc is to add hashes to the end of each symbol.
167 //!
168 //! In order to force hashes to change between versions of a library, if
169 //! desired, the compiler exposes an option `-C metadata=foo`, which is used to
170 //! initially seed each symbol hash. The string `foo` is prepended to each
171 //! string-to-hash to ensure that symbols change over time.
172 //!
173 //! ## Loading transitive dependencies
174 //!
175 //! Dealing with same-named-but-distinct crates is not just a local problem, but
176 //! one that also needs to be dealt with for transitive dependencies. Note that
177 //! in the letter above `--extern` flags only apply to the *local* set of
178 //! dependencies, not the upstream transitive dependencies. Consider this
179 //! dependency graph:
180 //!
181 //! ```text
182 //! A.1   A.2
183 //! |     |
184 //! |     |
185 //! B     C
186 //!  \   /
187 //!   \ /
188 //!    D
189 //! ```
190 //!
191 //! In this scenario, when we compile `D`, we need to be able to distinctly
192 //! resolve `A.1` and `A.2`, but an `--extern` flag cannot apply to these
193 //! transitive dependencies.
194 //!
195 //! Note that the key idea here is that `B` and `C` are both *already compiled*.
196 //! That is, they have already resolved their dependencies. Due to unrelated
197 //! technical reasons, when a library is compiled, it is only compatible with
198 //! the *exact same* version of the upstream libraries it was compiled against.
199 //! We use the "Strict Version Hash" to identify the exact copy of an upstream
200 //! library.
201 //!
202 //! With this knowledge, we know that `B` and `C` will depend on `A` with
203 //! different SVH values, so we crawl the normal `-L` paths looking for
204 //! `liba*.rlib` and filter based on the contained SVH.
205 //!
206 //! In the end, this ends up not needing `--extern` to specify upstream
207 //! transitive dependencies.
208 //!
209 //! # Wrapping up
210 //!
211 //! That's the general overview of loading crates in the compiler, but it's by
212 //! no means all of the necessary details. Take a look at the rest of
213 //! metadata::locator or metadata::creader for all the juicy details!
214
215 use crate::creader::Library;
216 use crate::rmeta::{rustc_version, MetadataBlob, METADATA_HEADER};
217
218 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
219 use rustc_data_structures::memmap::Mmap;
220 use rustc_data_structures::owning_ref::OwningRef;
221 use rustc_data_structures::svh::Svh;
222 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
223 use rustc_errors::struct_span_err;
224 use rustc_middle::middle::cstore::{CrateSource, MetadataLoader};
225 use rustc_session::config::{self, CrateType};
226 use rustc_session::filesearch::{FileDoesntMatch, FileMatches, FileSearch};
227 use rustc_session::search_paths::PathKind;
228 use rustc_session::utils::CanonicalizedPath;
229 use rustc_session::{CrateDisambiguator, Session};
230 use rustc_span::symbol::{sym, Symbol};
231 use rustc_span::Span;
232 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
233
234 use snap::read::FrameDecoder;
235 use std::io::{Read, Result as IoResult, Write};
236 use std::path::{Path, PathBuf};
237 use std::{cmp, fmt, fs};
238 use tracing::{debug, info, warn};
239
240 #[derive(Clone)]
241 crate struct CrateLocator<'a> {
242     // Immutable per-session configuration.
243     sess: &'a Session,
244     metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
245
246     // Immutable per-search configuration.
247     crate_name: Symbol,
248     exact_paths: Vec<CanonicalizedPath>,
249     pub hash: Option<Svh>,
250     pub host_hash: Option<Svh>,
251     extra_filename: Option<&'a str>,
252     pub target: &'a Target,
253     pub triple: TargetTriple,
254     pub filesearch: FileSearch<'a>,
255     root: Option<&'a CratePaths>,
256     pub is_proc_macro: Option<bool>,
257
258     // Mutable in-progress state or output.
259     rejected_via_hash: Vec<CrateMismatch>,
260     rejected_via_triple: Vec<CrateMismatch>,
261     rejected_via_kind: Vec<CrateMismatch>,
262     rejected_via_version: Vec<CrateMismatch>,
263     rejected_via_filename: Vec<CrateMismatch>,
264 }
265
266 #[derive(Clone)]
267 crate struct CratePaths {
268     name: Symbol,
269     source: CrateSource,
270 }
271
272 impl CratePaths {
273     crate fn new(name: Symbol, source: CrateSource) -> CratePaths {
274         CratePaths { name, source }
275     }
276 }
277
278 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
279 crate enum CrateFlavor {
280     Rlib,
281     Rmeta,
282     Dylib,
283 }
284
285 impl fmt::Display for CrateFlavor {
286     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
287         f.write_str(match *self {
288             CrateFlavor::Rlib => "rlib",
289             CrateFlavor::Rmeta => "rmeta",
290             CrateFlavor::Dylib => "dylib",
291         })
292     }
293 }
294
295 impl<'a> CrateLocator<'a> {
296     crate fn new(
297         sess: &'a Session,
298         metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
299         crate_name: Symbol,
300         hash: Option<Svh>,
301         host_hash: Option<Svh>,
302         extra_filename: Option<&'a str>,
303         is_host: bool,
304         path_kind: PathKind,
305         root: Option<&'a CratePaths>,
306         is_proc_macro: Option<bool>,
307     ) -> CrateLocator<'a> {
308         CrateLocator {
309             sess,
310             metadata_loader,
311             crate_name,
312             exact_paths: if hash.is_none() {
313                 sess.opts
314                     .externs
315                     .get(&crate_name.as_str())
316                     .into_iter()
317                     .filter_map(|entry| entry.files())
318                     .flatten()
319                     .cloned()
320                     .collect()
321             } else {
322                 // SVH being specified means this is a transitive dependency,
323                 // so `--extern` options do not apply.
324                 Vec::new()
325             },
326             hash,
327             host_hash,
328             extra_filename,
329             target: if is_host { &sess.host } else { &sess.target },
330             triple: if is_host {
331                 TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
332             } else {
333                 sess.opts.target_triple.clone()
334             },
335             filesearch: if is_host {
336                 sess.host_filesearch(path_kind)
337             } else {
338                 sess.target_filesearch(path_kind)
339             },
340             root,
341             is_proc_macro,
342             rejected_via_hash: Vec::new(),
343             rejected_via_triple: Vec::new(),
344             rejected_via_kind: Vec::new(),
345             rejected_via_version: Vec::new(),
346             rejected_via_filename: Vec::new(),
347         }
348     }
349
350     crate fn reset(&mut self) {
351         self.rejected_via_hash.clear();
352         self.rejected_via_triple.clear();
353         self.rejected_via_kind.clear();
354         self.rejected_via_version.clear();
355         self.rejected_via_filename.clear();
356     }
357
358     crate fn maybe_load_library_crate(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
359         if !self.exact_paths.is_empty() {
360             return self.find_commandline_library();
361         }
362         let mut seen_paths = FxHashSet::default();
363         if let Some(extra_filename) = self.extra_filename {
364             if let library @ Some(_) = self.find_library_crate(extra_filename, &mut seen_paths)? {
365                 return Ok(library);
366             }
367         }
368         self.find_library_crate("", &mut seen_paths)
369     }
370
371     fn find_library_crate(
372         &mut self,
373         extra_prefix: &str,
374         seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>,
375     ) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
376         // want: crate_name.dir_part() + prefix + crate_name.file_part + "-"
377         let dylib_prefix = format!("{}{}{}", self.target.dll_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
378         let rlib_prefix = format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
379         let staticlib_prefix =
380             format!("{}{}{}", self.target.staticlib_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
381
382         let mut candidates: FxHashMap<_, (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>)> =
383             Default::default();
384         let mut staticlibs = vec![];
385
386         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
387         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
388         // exact crate name and a possibly an exact hash.
389         //
390         // During this step, we can filter all found libraries based on the
391         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
392         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
393         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
394         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
395         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
396         // of the crate id (path/name/id).
397         //
398         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
399         self.filesearch.search(|spf, kind| {
400             let file = match &spf.file_name_str {
401                 None => return FileDoesntMatch,
402                 Some(file) => file,
403             };
404             let (hash, found_kind) = if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rlib") {
405                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rlib".len())], CrateFlavor::Rlib)
406             } else if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rmeta") {
407                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rmeta".len())], CrateFlavor::Rmeta)
408             } else if file.starts_with(&dylib_prefix) && file.ends_with(&self.target.dll_suffix) {
409                 (
410                     &file[(dylib_prefix.len())..(file.len() - self.target.dll_suffix.len())],
411                     CrateFlavor::Dylib,
412                 )
413             } else {
414                 if file.starts_with(&staticlib_prefix)
415                     && file.ends_with(&self.target.staticlib_suffix)
416                 {
417                     staticlibs
418                         .push(CrateMismatch { path: spf.path.clone(), got: "static".to_string() });
419                 }
420                 return FileDoesntMatch;
421             };
422
423             info!("lib candidate: {}", spf.path.display());
424
425             let (rlibs, rmetas, dylibs) = candidates.entry(hash.to_string()).or_default();
426             let path = fs::canonicalize(&spf.path).unwrap_or_else(|_| spf.path.clone());
427             if seen_paths.contains(&path) {
428                 return FileDoesntMatch;
429             };
430             seen_paths.insert(path.clone());
431             match found_kind {
432                 CrateFlavor::Rlib => rlibs.insert(path, kind),
433                 CrateFlavor::Rmeta => rmetas.insert(path, kind),
434                 CrateFlavor::Dylib => dylibs.insert(path, kind),
435             };
436             FileMatches
437         });
438         self.rejected_via_kind.extend(staticlibs);
439
440         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
441         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
442         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
443         // (per hash), to a Library candidate for returning.
444         //
445         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
446         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
447         // search is being performed for.
448         let mut libraries = FxHashMap::default();
449         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
450             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)? {
451                 libraries.insert(svh, lib);
452             }
453         }
454
455         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
456         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
457         // libraries or not.
458         match libraries.len() {
459             0 => Ok(None),
460             1 => Ok(Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1)),
461             _ => Err(CrateError::MultipleMatchingCrates(self.crate_name, libraries)),
462         }
463     }
464
465     fn extract_lib(
466         &mut self,
467         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
468         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
469         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
470     ) -> Result<Option<(Svh, Library)>, CrateError> {
471         let mut slot = None;
472         // Order here matters, rmeta should come first. See comment in
473         // `extract_one` below.
474         let source = CrateSource {
475             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot)?,
476             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot)?,
477             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot)?,
478         };
479         Ok(slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata })))
480     }
481
482     fn needs_crate_flavor(&self, flavor: CrateFlavor) -> bool {
483         if flavor == CrateFlavor::Dylib && self.is_proc_macro == Some(true) {
484             return true;
485         }
486
487         // The all loop is because `--crate-type=rlib --crate-type=rlib` is
488         // legal and produces both inside this type.
489         let is_rlib = self.sess.crate_types().iter().all(|c| *c == CrateType::Rlib);
490         let needs_object_code = self.sess.opts.output_types.should_codegen();
491         // If we're producing an rlib, then we don't need object code.
492         // Or, if we're not producing object code, then we don't need it either
493         // (e.g., if we're a cdylib but emitting just metadata).
494         if is_rlib || !needs_object_code {
495             flavor == CrateFlavor::Rmeta
496         } else {
497             // we need all flavors (perhaps not true, but what we do for now)
498             true
499         }
500     }
501
502     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
503     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
504     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
505     //
506     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
507     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
508     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
509     // errors are emitted).
510     fn extract_one(
511         &mut self,
512         m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
513         flavor: CrateFlavor,
514         slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>,
515     ) -> Result<Option<(PathBuf, PathKind)>, CrateError> {
516         // If we are producing an rlib, and we've already loaded metadata, then
517         // we should not attempt to discover further crate sources (unless we're
518         // locating a proc macro; exact logic is in needs_crate_flavor). This means
519         // that under -Zbinary-dep-depinfo we will not emit a dependency edge on
520         // the *unused* rlib, and by returning `None` here immediately we
521         // guarantee that we do indeed not use it.
522         //
523         // See also #68149 which provides more detail on why emitting the
524         // dependency on the rlib is a bad thing.
525         //
526         // We currently do not verify that these other sources are even in sync,
527         // and this is arguably a bug (see #10786), but because reading metadata
528         // is quite slow (especially from dylibs) we currently do not read it
529         // from the other crate sources.
530         if slot.is_some() {
531             if m.is_empty() || !self.needs_crate_flavor(flavor) {
532                 return Ok(None);
533             } else if m.len() == 1 {
534                 return Ok(Some(m.into_iter().next().unwrap()));
535             }
536         }
537
538         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
539         let mut err_data: Option<Vec<PathBuf>> = None;
540         for (lib, kind) in m {
541             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
542             let (hash, metadata) =
543                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
544                     Ok(blob) => {
545                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
546                             (h, blob)
547                         } else {
548                             info!("metadata mismatch");
549                             continue;
550                         }
551                     }
552                     Err(err) => {
553                         warn!("no metadata found: {}", err);
554                         continue;
555                     }
556                 };
557             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
558             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
559                 if let Some(candidates) = err_data {
560                     return Err(CrateError::MultipleCandidates(
561                         self.crate_name,
562                         flavor,
563                         candidates,
564                     ));
565                 }
566                 err_data = Some(vec![ret.as_ref().unwrap().0.clone()]);
567                 *slot = None;
568             }
569             if let Some(candidates) = &mut err_data {
570                 candidates.push(lib);
571                 continue;
572             }
573
574             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
575             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
576             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
577             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
578             //
579             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
580             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
581             // however, we favor crate in the sysroot.
582             //
583             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
584             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
585             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
586             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
587             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
588             // it'll cause spurious errors on Windows.
589             //
590             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
591             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
592             // as well.
593             if let Some((prev, _)) = &ret {
594                 let sysroot = &self.sess.sysroot;
595                 let sysroot = sysroot.canonicalize().unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
596                 if prev.starts_with(&sysroot) {
597                     continue;
598                 }
599             }
600             *slot = Some((hash, metadata));
601             ret = Some((lib, kind));
602         }
603
604         if let Some(candidates) = err_data {
605             Err(CrateError::MultipleCandidates(self.crate_name, flavor, candidates))
606         } else {
607             Ok(ret)
608         }
609     }
610
611     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
612         let rustc_version = rustc_version();
613         let found_version = metadata.get_rustc_version();
614         if found_version != rustc_version {
615             info!("Rejecting via version: expected {} got {}", rustc_version, found_version);
616             self.rejected_via_version
617                 .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: found_version });
618             return None;
619         }
620
621         let root = metadata.get_root();
622         if let Some(expected_is_proc_macro) = self.is_proc_macro {
623             let is_proc_macro = root.is_proc_macro_crate();
624             if is_proc_macro != expected_is_proc_macro {
625                 info!(
626                     "Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
627                     expected_is_proc_macro, is_proc_macro
628                 );
629                 return None;
630             }
631         }
632
633         if self.exact_paths.is_empty() && self.crate_name != root.name() {
634             info!("Rejecting via crate name");
635             return None;
636         }
637
638         if root.triple() != &self.triple {
639             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}", self.triple, root.triple());
640             self.rejected_via_triple.push(CrateMismatch {
641                 path: libpath.to_path_buf(),
642                 got: root.triple().to_string(),
643             });
644             return None;
645         }
646
647         let hash = root.hash();
648         if let Some(expected_hash) = self.hash {
649             if hash != expected_hash {
650                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
651                 self.rejected_via_hash
652                     .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: hash.to_string() });
653                 return None;
654             }
655         }
656
657         Some(hash)
658     }
659
660     fn find_commandline_library(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
661         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
662         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
663         // rlibs/dylibs.
664         let mut rlibs = FxHashMap::default();
665         let mut rmetas = FxHashMap::default();
666         let mut dylibs = FxHashMap::default();
667         for loc in &self.exact_paths {
668             if !loc.canonicalized().exists() {
669                 return Err(CrateError::ExternLocationNotExist(
670                     self.crate_name,
671                     loc.original().clone(),
672                 ));
673             }
674             let file = match loc.original().file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
675                 Some(file) => file,
676                 None => {
677                     return Err(CrateError::ExternLocationNotFile(
678                         self.crate_name,
679                         loc.original().clone(),
680                     ));
681                 }
682             };
683
684             if file.starts_with("lib") && (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta"))
685                 || file.starts_with(&self.target.dll_prefix)
686                     && file.ends_with(&self.target.dll_suffix)
687             {
688                 // Make sure there's at most one rlib and at most one dylib.
689                 // Note to take care and match against the non-canonicalized name:
690                 // some systems save build artifacts into content-addressed stores
691                 // that do not preserve extensions, and then link to them using
692                 // e.g. symbolic links. If we canonicalize too early, we resolve
693                 // the symlink, the file type is lost and we might treat rlibs and
694                 // rmetas as dylibs.
695                 let loc_canon = loc.canonicalized().clone();
696                 let loc = loc.original();
697                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
698                     rlibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
699                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
700                     rmetas.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
701                 } else {
702                     dylibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
703                 }
704             } else {
705                 self.rejected_via_filename
706                     .push(CrateMismatch { path: loc.original().clone(), got: String::new() });
707             }
708         }
709
710         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
711         Ok(self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)?.map(|(_, lib)| lib))
712     }
713
714     crate fn into_error(self) -> CrateError {
715         CrateError::LocatorCombined(CombinedLocatorError {
716             crate_name: self.crate_name,
717             root: self.root.cloned(),
718             triple: self.triple,
719             dll_prefix: self.target.dll_prefix.clone(),
720             dll_suffix: self.target.dll_suffix.clone(),
721             rejected_via_hash: self.rejected_via_hash,
722             rejected_via_triple: self.rejected_via_triple,
723             rejected_via_kind: self.rejected_via_kind,
724             rejected_via_version: self.rejected_via_version,
725             rejected_via_filename: self.rejected_via_filename,
726         })
727     }
728 }
729
730 fn get_metadata_section(
731     target: &Target,
732     flavor: CrateFlavor,
733     filename: &Path,
734     loader: &dyn MetadataLoader,
735 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
736     if !filename.exists() {
737         return Err(format!("no such file: '{}'", filename.display()));
738     }
739     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
740         CrateFlavor::Rlib => loader.get_rlib_metadata(target, filename)?,
741         CrateFlavor::Dylib => {
742             let buf = loader.get_dylib_metadata(target, filename)?;
743             // The header is uncompressed
744             let header_len = METADATA_HEADER.len();
745             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
746             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
747             if header != METADATA_HEADER {
748                 return Err(format!(
749                     "incompatible metadata version found: '{}'",
750                     filename.display()
751                 ));
752             }
753
754             // Header is okay -> inflate the actual metadata
755             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
756             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
757             let mut inflated = Vec::new();
758             match FrameDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
759                 Ok(_) => rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box()),
760                 Err(_) => {
761                     return Err(format!("failed to decompress metadata: {}", filename.display()));
762                 }
763             }
764         }
765         CrateFlavor::Rmeta => {
766             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
767             let file = std::fs::File::open(filename)
768                 .map_err(|_| format!("failed to open rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
769             let mmap = unsafe { Mmap::map(file) };
770             let mmap = mmap
771                 .map_err(|_| format!("failed to mmap rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
772
773             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(mmap).map_owner_box())
774         }
775     };
776     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
777     if blob.is_compatible() {
778         Ok(blob)
779     } else {
780         Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'", filename.display()))
781     }
782 }
783
784 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
785 pub fn find_plugin_registrar(
786     sess: &Session,
787     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
788     span: Span,
789     name: Symbol,
790 ) -> (PathBuf, CrateDisambiguator) {
791     match find_plugin_registrar_impl(sess, metadata_loader, name) {
792         Ok(res) => res,
793         Err(err) => err.report(sess, span),
794     }
795 }
796
797 fn find_plugin_registrar_impl<'a>(
798     sess: &'a Session,
799     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
800     name: Symbol,
801 ) -> Result<(PathBuf, CrateDisambiguator), CrateError> {
802     info!("find plugin registrar `{}`", name);
803     let mut locator = CrateLocator::new(
804         sess,
805         metadata_loader,
806         name,
807         None, // hash
808         None, // host_hash
809         None, // extra_filename
810         true, // is_host
811         PathKind::Crate,
812         None, // root
813         None, // is_proc_macro
814     );
815
816     match locator.maybe_load_library_crate()? {
817         Some(library) => match library.source.dylib {
818             Some(dylib) => Ok((dylib.0, library.metadata.get_root().disambiguator())),
819             None => Err(CrateError::NonDylibPlugin(name)),
820         },
821         None => Err(locator.into_error()),
822     }
823 }
824
825 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
826 pub fn list_file_metadata(
827     target: &Target,
828     path: &Path,
829     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
830     out: &mut dyn Write,
831 ) -> IoResult<()> {
832     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
833     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
834         CrateFlavor::Rlib
835     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
836         CrateFlavor::Rmeta
837     } else {
838         CrateFlavor::Dylib
839     };
840     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
841         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
842         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
843     }
844 }
845
846 // ------------------------------------------ Error reporting -------------------------------------
847
848 #[derive(Clone)]
849 struct CrateMismatch {
850     path: PathBuf,
851     got: String,
852 }
853
854 /// Candidate rejection reasons collected during crate search.
855 /// If no candidate is accepted, then these reasons are presented to the user,
856 /// otherwise they are ignored.
857 crate struct CombinedLocatorError {
858     crate_name: Symbol,
859     root: Option<CratePaths>,
860     triple: TargetTriple,
861     dll_prefix: String,
862     dll_suffix: String,
863     rejected_via_hash: Vec<CrateMismatch>,
864     rejected_via_triple: Vec<CrateMismatch>,
865     rejected_via_kind: Vec<CrateMismatch>,
866     rejected_via_version: Vec<CrateMismatch>,
867     rejected_via_filename: Vec<CrateMismatch>,
868 }
869
870 crate enum CrateError {
871     NonAsciiName(Symbol),
872     ExternLocationNotExist(Symbol, PathBuf),
873     ExternLocationNotFile(Symbol, PathBuf),
874     MultipleCandidates(Symbol, CrateFlavor, Vec<PathBuf>),
875     MultipleMatchingCrates(Symbol, FxHashMap<Svh, Library>),
876     SymbolConflictsCurrent(Symbol),
877     SymbolConflictsOthers(Symbol),
878     StableCrateIdCollision(Symbol, Symbol),
879     DlOpen(String),
880     DlSym(String),
881     LocatorCombined(CombinedLocatorError),
882     NonDylibPlugin(Symbol),
883 }
884
885 impl CrateError {
886     crate fn report(self, sess: &Session, span: Span) -> ! {
887         let mut err = match self {
888             CrateError::NonAsciiName(crate_name) => sess.struct_span_err(
889                 span,
890                 &format!("cannot load a crate with a non-ascii name `{}`", crate_name),
891             ),
892             CrateError::ExternLocationNotExist(crate_name, loc) => sess.struct_span_err(
893                 span,
894                 &format!("extern location for {} does not exist: {}", crate_name, loc.display()),
895             ),
896             CrateError::ExternLocationNotFile(crate_name, loc) => sess.struct_span_err(
897                 span,
898                 &format!("extern location for {} is not a file: {}", crate_name, loc.display()),
899             ),
900             CrateError::MultipleCandidates(crate_name, flavor, candidates) => {
901                 let mut err = struct_span_err!(
902                     sess,
903                     span,
904                     E0465,
905                     "multiple {} candidates for `{}` found",
906                     flavor,
907                     crate_name,
908                 );
909                 for (i, candidate) in candidates.iter().enumerate() {
910                     err.span_note(span, &format!("candidate #{}: {}", i + 1, candidate.display()));
911                 }
912                 err
913             }
914             CrateError::MultipleMatchingCrates(crate_name, libraries) => {
915                 let mut err = struct_span_err!(
916                     sess,
917                     span,
918                     E0464,
919                     "multiple matching crates for `{}`",
920                     crate_name
921                 );
922                 let candidates = libraries
923                     .iter()
924                     .filter_map(|(_, lib)| {
925                         let crate_name = &lib.metadata.get_root().name().as_str();
926                         match (&lib.source.dylib, &lib.source.rlib) {
927                             (Some((pd, _)), Some((pr, _))) => Some(format!(
928                                 "\ncrate `{}`: {}\n{:>padding$}",
929                                 crate_name,
930                                 pd.display(),
931                                 pr.display(),
932                                 padding = 8 + crate_name.len()
933                             )),
934                             (Some((p, _)), None) | (None, Some((p, _))) => {
935                                 Some(format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, p.display()))
936                             }
937                             (None, None) => None,
938                         }
939                     })
940                     .collect::<String>();
941                 err.note(&format!("candidates:{}", candidates));
942                 err
943             }
944             CrateError::SymbolConflictsCurrent(root_name) => struct_span_err!(
945                 sess,
946                 span,
947                 E0519,
948                 "the current crate is indistinguishable from one of its dependencies: it has the \
949                  same crate-name `{}` and was compiled with the same `-C metadata` arguments. \
950                  This will result in symbol conflicts between the two.",
951                 root_name,
952             ),
953             CrateError::SymbolConflictsOthers(root_name) => struct_span_err!(
954                 sess,
955                 span,
956                 E0523,
957                 "found two different crates with name `{}` that are not distinguished by differing \
958                  `-C metadata`. This will result in symbol conflicts between the two.",
959                 root_name,
960             ),
961             CrateError::StableCrateIdCollision(crate_name0, crate_name1) => {
962                 let msg = format!(
963                     "found crates (`{}` and `{}`) with colliding StableCrateId values.",
964                     crate_name0, crate_name1
965                 );
966                 sess.struct_span_err(span, &msg)
967             }
968             CrateError::DlOpen(s) | CrateError::DlSym(s) => sess.struct_span_err(span, &s),
969             CrateError::LocatorCombined(locator) => {
970                 let crate_name = locator.crate_name;
971                 let add = match &locator.root {
972                     None => String::new(),
973                     Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
974                 };
975                 let mut msg = "the following crate versions were found:".to_string();
976                 let mut err = if !locator.rejected_via_hash.is_empty() {
977                     let mut err = struct_span_err!(
978                         sess,
979                         span,
980                         E0460,
981                         "found possibly newer version of crate `{}`{}",
982                         crate_name,
983                         add,
984                     );
985                     err.note("perhaps that crate needs to be recompiled?");
986                     let mismatches = locator.rejected_via_hash.iter();
987                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
988                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, path.display()));
989                     }
990                     if let Some(r) = locator.root {
991                         for path in r.source.paths() {
992                             msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", r.name, path.display()));
993                         }
994                     }
995                     err.note(&msg);
996                     err
997                 } else if !locator.rejected_via_triple.is_empty() {
998                     let mut err = struct_span_err!(
999                         sess,
1000                         span,
1001                         E0461,
1002                         "couldn't find crate `{}` with expected target triple {}{}",
1003                         crate_name,
1004                         locator.triple,
1005                         add,
1006                     );
1007                     let mismatches = locator.rejected_via_triple.iter();
1008                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
1009                         msg.push_str(&format!(
1010                             "\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
1011                             crate_name,
1012                             got,
1013                             path.display(),
1014                         ));
1015                     }
1016                     err.note(&msg);
1017                     err
1018                 } else if !locator.rejected_via_kind.is_empty() {
1019                     let mut err = struct_span_err!(
1020                         sess,
1021                         span,
1022                         E0462,
1023                         "found staticlib `{}` instead of rlib or dylib{}",
1024                         crate_name,
1025                         add,
1026                     );
1027                     err.help("please recompile that crate using --crate-type lib");
1028                     let mismatches = locator.rejected_via_kind.iter();
1029                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1030                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, path.display()));
1031                     }
1032                     err.note(&msg);
1033                     err
1034                 } else if !locator.rejected_via_version.is_empty() {
1035                     let mut err = struct_span_err!(
1036                         sess,
1037                         span,
1038                         E0514,
1039                         "found crate `{}` compiled by an incompatible version of rustc{}",
1040                         crate_name,
1041                         add,
1042                     );
1043                     err.help(&format!(
1044                         "please recompile that crate using this compiler ({})",
1045                         rustc_version(),
1046                     ));
1047                     let mismatches = locator.rejected_via_version.iter();
1048                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
1049                         msg.push_str(&format!(
1050                             "\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
1051                             crate_name,
1052                             got,
1053                             path.display(),
1054                         ));
1055                     }
1056                     err.note(&msg);
1057                     err
1058                 } else {
1059                     let mut err = struct_span_err!(
1060                         sess,
1061                         span,
1062                         E0463,
1063                         "can't find crate for `{}`{}",
1064                         crate_name,
1065                         add,
1066                     );
1067
1068                     if (crate_name == sym::std || crate_name == sym::core)
1069                         && locator.triple != TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
1070                     {
1071                         err.note(&format!("the `{}` target may not be installed", locator.triple));
1072                     } else if crate_name == sym::profiler_builtins {
1073                         err.note(&"the compiler may have been built without the profiler runtime");
1074                     }
1075                     err.span_label(span, "can't find crate");
1076                     err
1077                 };
1078
1079                 if !locator.rejected_via_filename.is_empty() {
1080                     let mismatches = locator.rejected_via_filename.iter();
1081                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1082                         err.note(&format!(
1083                             "extern location for {} is of an unknown type: {}",
1084                             crate_name,
1085                             path.display(),
1086                         ))
1087                         .help(&format!(
1088                             "file name should be lib*.rlib or {}*.{}",
1089                             locator.dll_prefix, locator.dll_suffix
1090                         ));
1091                     }
1092                 }
1093                 err
1094             }
1095             CrateError::NonDylibPlugin(crate_name) => struct_span_err!(
1096                 sess,
1097                 span,
1098                 E0457,
1099                 "plugin `{}` only found in rlib format, but must be available in dylib format",
1100                 crate_name,
1101             ),
1102         };
1103
1104         err.emit();
1105         sess.abort_if_errors();
1106         unreachable!();
1107     }
1108 }