]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_metadata/src/locator.rs
Auto merge of #100581 - joboet:sync_rwlock_everywhere, r=thomcc
[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 is 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::errors::{
217     CannotFindCrate, CrateLocationUnknownType, DlError, ExternLocationNotExist,
218     ExternLocationNotFile, FoundStaticlib, IncompatibleRustc, InvalidMetadataFiles,
219     LibFilenameForm, MultipleCandidates, MultipleMatchingCrates, NewerCrateVersion,
220     NoCrateWithTriple, NoDylibPlugin, NonAsciiName, StableCrateIdCollision, SymbolConflictsCurrent,
221     SymbolConflictsOthers,
222 };
223 use crate::rmeta::{rustc_version, MetadataBlob, METADATA_HEADER};
224
225 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
226 use rustc_data_structures::memmap::Mmap;
227 use rustc_data_structures::owning_ref::OwningRef;
228 use rustc_data_structures::svh::Svh;
229 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
230 use rustc_errors::{DiagnosticArgValue, FatalError, IntoDiagnosticArg};
231 use rustc_session::config::{self, CrateType};
232 use rustc_session::cstore::{CrateSource, MetadataLoader};
233 use rustc_session::filesearch::FileSearch;
234 use rustc_session::search_paths::PathKind;
235 use rustc_session::utils::CanonicalizedPath;
236 use rustc_session::Session;
237 use rustc_span::symbol::Symbol;
238 use rustc_span::Span;
239 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
240
241 use snap::read::FrameDecoder;
242 use std::borrow::Cow;
243 use std::fmt::Write as _;
244 use std::io::{Read, Result as IoResult, Write};
245 use std::path::{Path, PathBuf};
246 use std::{cmp, fmt, fs};
247
248 #[derive(Clone)]
249 pub(crate) struct CrateLocator<'a> {
250     // Immutable per-session configuration.
251     only_needs_metadata: bool,
252     sysroot: &'a Path,
253     metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
254
255     // Immutable per-search configuration.
256     crate_name: Symbol,
257     exact_paths: Vec<CanonicalizedPath>,
258     pub hash: Option<Svh>,
259     extra_filename: Option<&'a str>,
260     pub target: &'a Target,
261     pub triple: TargetTriple,
262     pub filesearch: FileSearch<'a>,
263     pub is_proc_macro: bool,
264
265     // Mutable in-progress state or output.
266     crate_rejections: CrateRejections,
267 }
268
269 #[derive(Clone)]
270 pub(crate) struct CratePaths {
271     name: Symbol,
272     source: CrateSource,
273 }
274
275 impl CratePaths {
276     pub(crate) fn new(name: Symbol, source: CrateSource) -> CratePaths {
277         CratePaths { name, source }
278     }
279 }
280
281 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
282 pub(crate) enum CrateFlavor {
283     Rlib,
284     Rmeta,
285     Dylib,
286 }
287
288 impl fmt::Display for CrateFlavor {
289     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
290         f.write_str(match *self {
291             CrateFlavor::Rlib => "rlib",
292             CrateFlavor::Rmeta => "rmeta",
293             CrateFlavor::Dylib => "dylib",
294         })
295     }
296 }
297
298 impl IntoDiagnosticArg for CrateFlavor {
299     fn into_diagnostic_arg(self) -> rustc_errors::DiagnosticArgValue<'static> {
300         match self {
301             CrateFlavor::Rlib => DiagnosticArgValue::Str(Cow::Borrowed("rlib")),
302             CrateFlavor::Rmeta => DiagnosticArgValue::Str(Cow::Borrowed("rmeta")),
303             CrateFlavor::Dylib => DiagnosticArgValue::Str(Cow::Borrowed("dylib")),
304         }
305     }
306 }
307
308 impl<'a> CrateLocator<'a> {
309     pub(crate) fn new(
310         sess: &'a Session,
311         metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
312         crate_name: Symbol,
313         hash: Option<Svh>,
314         extra_filename: Option<&'a str>,
315         is_host: bool,
316         path_kind: PathKind,
317     ) -> CrateLocator<'a> {
318         // The all loop is because `--crate-type=rlib --crate-type=rlib` is
319         // legal and produces both inside this type.
320         let is_rlib = sess.crate_types().iter().all(|c| *c == CrateType::Rlib);
321         let needs_object_code = sess.opts.output_types.should_codegen();
322         // If we're producing an rlib, then we don't need object code.
323         // Or, if we're not producing object code, then we don't need it either
324         // (e.g., if we're a cdylib but emitting just metadata).
325         let only_needs_metadata = is_rlib || !needs_object_code;
326
327         CrateLocator {
328             only_needs_metadata,
329             sysroot: &sess.sysroot,
330             metadata_loader,
331             crate_name,
332             exact_paths: if hash.is_none() {
333                 sess.opts
334                     .externs
335                     .get(crate_name.as_str())
336                     .into_iter()
337                     .filter_map(|entry| entry.files())
338                     .flatten()
339                     .cloned()
340                     .collect()
341             } else {
342                 // SVH being specified means this is a transitive dependency,
343                 // so `--extern` options do not apply.
344                 Vec::new()
345             },
346             hash,
347             extra_filename,
348             target: if is_host { &sess.host } else { &sess.target },
349             triple: if is_host {
350                 TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
351             } else {
352                 sess.opts.target_triple.clone()
353             },
354             filesearch: if is_host {
355                 sess.host_filesearch(path_kind)
356             } else {
357                 sess.target_filesearch(path_kind)
358             },
359             is_proc_macro: false,
360             crate_rejections: CrateRejections::default(),
361         }
362     }
363
364     pub(crate) fn reset(&mut self) {
365         self.crate_rejections.via_hash.clear();
366         self.crate_rejections.via_triple.clear();
367         self.crate_rejections.via_kind.clear();
368         self.crate_rejections.via_version.clear();
369         self.crate_rejections.via_filename.clear();
370         self.crate_rejections.via_invalid.clear();
371     }
372
373     pub(crate) fn maybe_load_library_crate(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
374         if !self.exact_paths.is_empty() {
375             return self.find_commandline_library();
376         }
377         let mut seen_paths = FxHashSet::default();
378         if let Some(extra_filename) = self.extra_filename {
379             if let library @ Some(_) = self.find_library_crate(extra_filename, &mut seen_paths)? {
380                 return Ok(library);
381             }
382         }
383         self.find_library_crate("", &mut seen_paths)
384     }
385
386     fn find_library_crate(
387         &mut self,
388         extra_prefix: &str,
389         seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>,
390     ) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
391         let rmeta_prefix = &format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
392         let rlib_prefix = rmeta_prefix;
393         let dylib_prefix =
394             &format!("{}{}{}", self.target.dll_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
395         let staticlib_prefix =
396             &format!("{}{}{}", self.target.staticlib_prefix, self.crate_name, extra_prefix);
397
398         let rmeta_suffix = ".rmeta";
399         let rlib_suffix = ".rlib";
400         let dylib_suffix = &self.target.dll_suffix;
401         let staticlib_suffix = &self.target.staticlib_suffix;
402
403         let mut candidates: FxHashMap<_, (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>)> =
404             Default::default();
405
406         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
407         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
408         // exact crate name and a possibly an exact hash.
409         //
410         // During this step, we can filter all found libraries based on the
411         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
412         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
413         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
414         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
415         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
416         // of the crate id (path/name/id).
417         //
418         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
419         // Unfortunately, the prefix-based matching sometimes is over-eager.
420         // E.g. if `rlib_suffix` is `libstd` it'll match the file
421         // `libstd_detect-8d6701fb958915ad.rlib` (incorrect) as well as
422         // `libstd-f3ab5b1dea981f17.rlib` (correct). But this is hard to avoid
423         // given that `extra_filename` comes from the `-C extra-filename`
424         // option and thus can be anything, and the incorrect match will be
425         // handled safely in `extract_one`.
426         for search_path in self.filesearch.search_paths() {
427             debug!("searching {}", search_path.dir.display());
428             for spf in search_path.files.iter() {
429                 debug!("testing {}", spf.path.display());
430
431                 let f = &spf.file_name_str;
432                 let (hash, kind) = if f.starts_with(rlib_prefix) && f.ends_with(rlib_suffix) {
433                     (&f[rlib_prefix.len()..(f.len() - rlib_suffix.len())], CrateFlavor::Rlib)
434                 } else if f.starts_with(rmeta_prefix) && f.ends_with(rmeta_suffix) {
435                     (&f[rmeta_prefix.len()..(f.len() - rmeta_suffix.len())], CrateFlavor::Rmeta)
436                 } else if f.starts_with(dylib_prefix) && f.ends_with(dylib_suffix.as_ref()) {
437                     (&f[dylib_prefix.len()..(f.len() - dylib_suffix.len())], CrateFlavor::Dylib)
438                 } else {
439                     if f.starts_with(staticlib_prefix) && f.ends_with(staticlib_suffix.as_ref()) {
440                         self.crate_rejections.via_kind.push(CrateMismatch {
441                             path: spf.path.clone(),
442                             got: "static".to_string(),
443                         });
444                     }
445                     continue;
446                 };
447
448                 info!("lib candidate: {}", spf.path.display());
449
450                 let (rlibs, rmetas, dylibs) = candidates.entry(hash.to_string()).or_default();
451                 let path = fs::canonicalize(&spf.path).unwrap_or_else(|_| spf.path.clone());
452                 if seen_paths.contains(&path) {
453                     continue;
454                 };
455                 seen_paths.insert(path.clone());
456                 match kind {
457                     CrateFlavor::Rlib => rlibs.insert(path, search_path.kind),
458                     CrateFlavor::Rmeta => rmetas.insert(path, search_path.kind),
459                     CrateFlavor::Dylib => dylibs.insert(path, search_path.kind),
460                 };
461             }
462         }
463
464         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
465         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
466         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
467         // (per hash), to a Library candidate for returning.
468         //
469         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
470         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
471         // search is being performed for.
472         let mut libraries = FxHashMap::default();
473         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
474             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)? {
475                 libraries.insert(svh, lib);
476             }
477         }
478
479         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
480         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
481         // libraries or not.
482         match libraries.len() {
483             0 => Ok(None),
484             1 => Ok(Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1)),
485             _ => Err(CrateError::MultipleMatchingCrates(self.crate_name, libraries)),
486         }
487     }
488
489     fn extract_lib(
490         &mut self,
491         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
492         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
493         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
494     ) -> Result<Option<(Svh, Library)>, CrateError> {
495         let mut slot = None;
496         // Order here matters, rmeta should come first. See comment in
497         // `extract_one` below.
498         let source = CrateSource {
499             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot)?,
500             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot)?,
501             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot)?,
502         };
503         Ok(slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata })))
504     }
505
506     fn needs_crate_flavor(&self, flavor: CrateFlavor) -> bool {
507         if flavor == CrateFlavor::Dylib && self.is_proc_macro {
508             return true;
509         }
510
511         if self.only_needs_metadata {
512             flavor == CrateFlavor::Rmeta
513         } else {
514             // we need all flavors (perhaps not true, but what we do for now)
515             true
516         }
517     }
518
519     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
520     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
521     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
522     //
523     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
524     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
525     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
526     // errors are emitted).
527     fn extract_one(
528         &mut self,
529         m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
530         flavor: CrateFlavor,
531         slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>,
532     ) -> Result<Option<(PathBuf, PathKind)>, CrateError> {
533         // If we are producing an rlib, and we've already loaded metadata, then
534         // we should not attempt to discover further crate sources (unless we're
535         // locating a proc macro; exact logic is in needs_crate_flavor). This means
536         // that under -Zbinary-dep-depinfo we will not emit a dependency edge on
537         // the *unused* rlib, and by returning `None` here immediately we
538         // guarantee that we do indeed not use it.
539         //
540         // See also #68149 which provides more detail on why emitting the
541         // dependency on the rlib is a bad thing.
542         //
543         // We currently do not verify that these other sources are even in sync,
544         // and this is arguably a bug (see #10786), but because reading metadata
545         // is quite slow (especially from dylibs) we currently do not read it
546         // from the other crate sources.
547         if slot.is_some() {
548             if m.is_empty() || !self.needs_crate_flavor(flavor) {
549                 return Ok(None);
550             } else if m.len() == 1 {
551                 return Ok(Some(m.into_iter().next().unwrap()));
552             }
553         }
554
555         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
556         let mut err_data: Option<Vec<PathBuf>> = None;
557         for (lib, kind) in m {
558             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
559             if flavor == CrateFlavor::Rmeta && lib.metadata().map_or(false, |m| m.len() == 0) {
560                 // Empty files will cause get_metadata_section to fail. Rmeta
561                 // files can be empty, for example with binaries (which can
562                 // often appear with `cargo check` when checking a library as
563                 // a unittest). We don't want to emit a user-visible warning
564                 // in this case as it is not a real problem.
565                 debug!("skipping empty file");
566                 continue;
567             }
568             let (hash, metadata) =
569                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
570                     Ok(blob) => {
571                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
572                             (h, blob)
573                         } else {
574                             info!("metadata mismatch");
575                             continue;
576                         }
577                     }
578                     Err(MetadataError::LoadFailure(err)) => {
579                         info!("no metadata found: {}", err);
580                         // The file was present and created by the same compiler version, but we
581                         // couldn't load it for some reason.  Give a hard error instead of silently
582                         // ignoring it, but only if we would have given an error anyway.
583                         self.crate_rejections
584                             .via_invalid
585                             .push(CrateMismatch { path: lib, got: err });
586                         continue;
587                     }
588                     Err(err @ MetadataError::NotPresent(_)) => {
589                         info!("no metadata found: {}", err);
590                         continue;
591                     }
592                 };
593             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
594             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
595                 if let Some(candidates) = err_data {
596                     return Err(CrateError::MultipleCandidates(
597                         self.crate_name,
598                         flavor,
599                         candidates,
600                     ));
601                 }
602                 err_data = Some(vec![ret.as_ref().unwrap().0.clone()]);
603                 *slot = None;
604             }
605             if let Some(candidates) = &mut err_data {
606                 candidates.push(lib);
607                 continue;
608             }
609
610             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
611             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
612             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
613             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
614             //
615             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
616             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
617             // however, we favor crate in the sysroot.
618             //
619             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
620             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
621             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
622             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
623             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
624             // it'll cause spurious errors on Windows.
625             //
626             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
627             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
628             // as well.
629             if let Some((prev, _)) = &ret {
630                 let sysroot = self.sysroot;
631                 let sysroot = sysroot.canonicalize().unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
632                 if prev.starts_with(&sysroot) {
633                     continue;
634                 }
635             }
636             *slot = Some((hash, metadata));
637             ret = Some((lib, kind));
638         }
639
640         if let Some(candidates) = err_data {
641             Err(CrateError::MultipleCandidates(self.crate_name, flavor, candidates))
642         } else {
643             Ok(ret)
644         }
645     }
646
647     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
648         let rustc_version = rustc_version();
649         let found_version = metadata.get_rustc_version();
650         if found_version != rustc_version {
651             info!("Rejecting via version: expected {} got {}", rustc_version, found_version);
652             self.crate_rejections
653                 .via_version
654                 .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: found_version });
655             return None;
656         }
657
658         let root = metadata.get_root();
659         if root.is_proc_macro_crate() != self.is_proc_macro {
660             info!(
661                 "Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
662                 self.is_proc_macro,
663                 root.is_proc_macro_crate(),
664             );
665             return None;
666         }
667
668         if self.exact_paths.is_empty() && self.crate_name != root.name() {
669             info!("Rejecting via crate name");
670             return None;
671         }
672
673         if root.triple() != &self.triple {
674             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}", self.triple, root.triple());
675             self.crate_rejections.via_triple.push(CrateMismatch {
676                 path: libpath.to_path_buf(),
677                 got: root.triple().to_string(),
678             });
679             return None;
680         }
681
682         let hash = root.hash();
683         if let Some(expected_hash) = self.hash {
684             if hash != expected_hash {
685                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
686                 self.crate_rejections
687                     .via_hash
688                     .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: hash.to_string() });
689                 return None;
690             }
691         }
692
693         Some(hash)
694     }
695
696     fn find_commandline_library(&mut self) -> Result<Option<Library>, CrateError> {
697         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
698         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
699         // rlibs/dylibs.
700         let mut rlibs = FxHashMap::default();
701         let mut rmetas = FxHashMap::default();
702         let mut dylibs = FxHashMap::default();
703         for loc in &self.exact_paths {
704             if !loc.canonicalized().exists() {
705                 return Err(CrateError::ExternLocationNotExist(
706                     self.crate_name,
707                     loc.original().clone(),
708                 ));
709             }
710             let Some(file) = loc.original().file_name().and_then(|s| s.to_str()) else {
711                 return Err(CrateError::ExternLocationNotFile(
712                     self.crate_name,
713                     loc.original().clone(),
714                 ));
715             };
716
717             if file.starts_with("lib") && (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta"))
718                 || file.starts_with(self.target.dll_prefix.as_ref())
719                     && file.ends_with(self.target.dll_suffix.as_ref())
720             {
721                 // Make sure there's at most one rlib and at most one dylib.
722                 // Note to take care and match against the non-canonicalized name:
723                 // some systems save build artifacts into content-addressed stores
724                 // that do not preserve extensions, and then link to them using
725                 // e.g. symbolic links. If we canonicalize too early, we resolve
726                 // the symlink, the file type is lost and we might treat rlibs and
727                 // rmetas as dylibs.
728                 let loc_canon = loc.canonicalized().clone();
729                 let loc = loc.original();
730                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
731                     rlibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
732                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
733                     rmetas.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
734                 } else {
735                     dylibs.insert(loc_canon, PathKind::ExternFlag);
736                 }
737             } else {
738                 self.crate_rejections
739                     .via_filename
740                     .push(CrateMismatch { path: loc.original().clone(), got: String::new() });
741             }
742         }
743
744         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
745         Ok(self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs)?.map(|(_, lib)| lib))
746     }
747
748     pub(crate) fn into_error(self, root: Option<CratePaths>) -> CrateError {
749         CrateError::LocatorCombined(CombinedLocatorError {
750             crate_name: self.crate_name,
751             root,
752             triple: self.triple,
753             dll_prefix: self.target.dll_prefix.to_string(),
754             dll_suffix: self.target.dll_suffix.to_string(),
755             crate_rejections: self.crate_rejections,
756         })
757     }
758 }
759
760 fn get_metadata_section<'p>(
761     target: &Target,
762     flavor: CrateFlavor,
763     filename: &'p Path,
764     loader: &dyn MetadataLoader,
765 ) -> Result<MetadataBlob, MetadataError<'p>> {
766     if !filename.exists() {
767         return Err(MetadataError::NotPresent(filename));
768     }
769     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
770         CrateFlavor::Rlib => {
771             loader.get_rlib_metadata(target, filename).map_err(MetadataError::LoadFailure)?
772         }
773         CrateFlavor::Dylib => {
774             let buf =
775                 loader.get_dylib_metadata(target, filename).map_err(MetadataError::LoadFailure)?;
776             // The header is uncompressed
777             let header_len = METADATA_HEADER.len();
778             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
779             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
780             if header != METADATA_HEADER {
781                 return Err(MetadataError::LoadFailure(format!(
782                     "invalid metadata version found: {}",
783                     filename.display()
784                 )));
785             }
786
787             // Header is okay -> inflate the actual metadata
788             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
789             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
790             // Assume the decompressed data will be at least the size of the compressed data, so we
791             // don't have to grow the buffer as much.
792             let mut inflated = Vec::with_capacity(compressed_bytes.len());
793             match FrameDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
794                 Ok(_) => rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box()),
795                 Err(_) => {
796                     return Err(MetadataError::LoadFailure(format!(
797                         "failed to decompress metadata: {}",
798                         filename.display()
799                     )));
800                 }
801             }
802         }
803         CrateFlavor::Rmeta => {
804             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
805             let file = std::fs::File::open(filename).map_err(|_| {
806                 MetadataError::LoadFailure(format!(
807                     "failed to open rmeta metadata: '{}'",
808                     filename.display()
809                 ))
810             })?;
811             let mmap = unsafe { Mmap::map(file) };
812             let mmap = mmap.map_err(|_| {
813                 MetadataError::LoadFailure(format!(
814                     "failed to mmap rmeta metadata: '{}'",
815                     filename.display()
816                 ))
817             })?;
818
819             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(mmap).map_owner_box())
820         }
821     };
822     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
823     if blob.is_compatible() {
824         Ok(blob)
825     } else {
826         Err(MetadataError::LoadFailure(format!(
827             "invalid metadata version found: {}",
828             filename.display()
829         )))
830     }
831 }
832
833 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
834 pub fn find_plugin_registrar(
835     sess: &Session,
836     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
837     span: Span,
838     name: Symbol,
839 ) -> PathBuf {
840     find_plugin_registrar_impl(sess, metadata_loader, name).unwrap_or_else(|err| {
841         // `core` is always available if we got as far as loading plugins.
842         err.report(sess, span, false);
843         FatalError.raise()
844     })
845 }
846
847 fn find_plugin_registrar_impl<'a>(
848     sess: &'a Session,
849     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
850     name: Symbol,
851 ) -> Result<PathBuf, CrateError> {
852     info!("find plugin registrar `{}`", name);
853     let mut locator = CrateLocator::new(
854         sess,
855         metadata_loader,
856         name,
857         None, // hash
858         None, // extra_filename
859         true, // is_host
860         PathKind::Crate,
861     );
862
863     match locator.maybe_load_library_crate()? {
864         Some(library) => match library.source.dylib {
865             Some(dylib) => Ok(dylib.0),
866             None => Err(CrateError::NonDylibPlugin(name)),
867         },
868         None => Err(locator.into_error(None)),
869     }
870 }
871
872 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
873 pub fn list_file_metadata(
874     target: &Target,
875     path: &Path,
876     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
877     out: &mut dyn Write,
878 ) -> IoResult<()> {
879     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
880     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
881         CrateFlavor::Rlib
882     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
883         CrateFlavor::Rmeta
884     } else {
885         CrateFlavor::Dylib
886     };
887     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
888         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
889         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
890     }
891 }
892
893 // ------------------------------------------ Error reporting -------------------------------------
894
895 #[derive(Clone)]
896 struct CrateMismatch {
897     path: PathBuf,
898     got: String,
899 }
900
901 #[derive(Clone, Default)]
902 struct CrateRejections {
903     via_hash: Vec<CrateMismatch>,
904     via_triple: Vec<CrateMismatch>,
905     via_kind: Vec<CrateMismatch>,
906     via_version: Vec<CrateMismatch>,
907     via_filename: Vec<CrateMismatch>,
908     via_invalid: Vec<CrateMismatch>,
909 }
910
911 /// Candidate rejection reasons collected during crate search.
912 /// If no candidate is accepted, then these reasons are presented to the user,
913 /// otherwise they are ignored.
914 pub(crate) struct CombinedLocatorError {
915     crate_name: Symbol,
916     root: Option<CratePaths>,
917     triple: TargetTriple,
918     dll_prefix: String,
919     dll_suffix: String,
920     crate_rejections: CrateRejections,
921 }
922
923 pub(crate) enum CrateError {
924     NonAsciiName(Symbol),
925     ExternLocationNotExist(Symbol, PathBuf),
926     ExternLocationNotFile(Symbol, PathBuf),
927     MultipleCandidates(Symbol, CrateFlavor, Vec<PathBuf>),
928     MultipleMatchingCrates(Symbol, FxHashMap<Svh, Library>),
929     SymbolConflictsCurrent(Symbol),
930     SymbolConflictsOthers(Symbol),
931     StableCrateIdCollision(Symbol, Symbol),
932     DlOpen(String),
933     DlSym(String),
934     LocatorCombined(CombinedLocatorError),
935     NonDylibPlugin(Symbol),
936 }
937
938 enum MetadataError<'a> {
939     /// The file was missing.
940     NotPresent(&'a Path),
941     /// The file was present and invalid.
942     LoadFailure(String),
943 }
944
945 impl fmt::Display for MetadataError<'_> {
946     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
947         match self {
948             MetadataError::NotPresent(filename) => {
949                 f.write_str(&format!("no such file: '{}'", filename.display()))
950             }
951             MetadataError::LoadFailure(msg) => f.write_str(msg),
952         }
953     }
954 }
955
956 impl CrateError {
957     pub(crate) fn report(self, sess: &Session, span: Span, missing_core: bool) {
958         match self {
959             CrateError::NonAsciiName(crate_name) => {
960                 sess.emit_err(NonAsciiName { span, crate_name });
961             }
962             CrateError::ExternLocationNotExist(crate_name, loc) => {
963                 sess.emit_err(ExternLocationNotExist { span, crate_name, location: &loc });
964             }
965             CrateError::ExternLocationNotFile(crate_name, loc) => {
966                 sess.emit_err(ExternLocationNotFile { span, crate_name, location: &loc });
967             }
968             CrateError::MultipleCandidates(crate_name, flavor, candidates) => {
969                 sess.emit_err(MultipleCandidates { span, flavor: flavor, crate_name, candidates });
970             }
971             CrateError::MultipleMatchingCrates(crate_name, libraries) => {
972                 let mut libraries: Vec<_> = libraries.into_values().collect();
973                 // Make ordering of candidates deterministic.
974                 // This has to `clone()` to work around lifetime restrictions with `sort_by_key()`.
975                 // `sort_by()` could be used instead, but this is in the error path,
976                 // so the performance shouldn't matter.
977                 libraries.sort_by_cached_key(|lib| lib.source.paths().next().unwrap().clone());
978                 let candidates = libraries
979                     .iter()
980                     .map(|lib| {
981                         let crate_name = lib.metadata.get_root().name();
982                         let crate_name = crate_name.as_str();
983                         let mut paths = lib.source.paths();
984
985                         // This `unwrap()` should be okay because there has to be at least one
986                         // source file. `CrateSource`'s docs confirm that too.
987                         let mut s = format!(
988                             "\ncrate `{}`: {}",
989                             crate_name,
990                             paths.next().unwrap().display()
991                         );
992                         let padding = 8 + crate_name.len();
993                         for path in paths {
994                             write!(s, "\n{:>padding$}", path.display(), padding = padding).unwrap();
995                         }
996                         s
997                     })
998                     .collect::<String>();
999                 sess.emit_err(MultipleMatchingCrates { span, crate_name, candidates });
1000             }
1001             CrateError::SymbolConflictsCurrent(root_name) => {
1002                 sess.emit_err(SymbolConflictsCurrent { span, crate_name: root_name });
1003             }
1004             CrateError::SymbolConflictsOthers(root_name) => {
1005                 sess.emit_err(SymbolConflictsOthers { span, crate_name: root_name });
1006             }
1007             CrateError::StableCrateIdCollision(crate_name0, crate_name1) => {
1008                 sess.emit_err(StableCrateIdCollision {
1009                     span,
1010                     crate_name0: crate_name0,
1011                     crate_name1: crate_name1,
1012                 });
1013             }
1014             CrateError::DlOpen(s) | CrateError::DlSym(s) => {
1015                 sess.emit_err(DlError { span, err: s });
1016             }
1017             CrateError::LocatorCombined(locator) => {
1018                 let crate_name = locator.crate_name;
1019                 let add_info = match &locator.root {
1020                     None => String::new(),
1021                     Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
1022                 };
1023                 // FIXME: There are no tests for CrateLocationUnknownType or LibFilenameForm
1024                 if !locator.crate_rejections.via_filename.is_empty() {
1025                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_filename.iter();
1026                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1027                         sess.emit_err(CrateLocationUnknownType { span, path: &path });
1028                         sess.emit_err(LibFilenameForm {
1029                             span,
1030                             dll_prefix: &locator.dll_prefix,
1031                             dll_suffix: &locator.dll_suffix,
1032                         });
1033                     }
1034                 }
1035                 let mut found_crates = String::new();
1036                 if !locator.crate_rejections.via_hash.is_empty() {
1037                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_hash.iter();
1038                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1039                         found_crates.push_str(&format!(
1040                             "\ncrate `{}`: {}",
1041                             crate_name,
1042                             path.display()
1043                         ));
1044                     }
1045                     if let Some(r) = locator.root {
1046                         for path in r.source.paths() {
1047                             found_crates.push_str(&format!(
1048                                 "\ncrate `{}`: {}",
1049                                 r.name,
1050                                 path.display()
1051                             ));
1052                         }
1053                     }
1054                     sess.emit_err(NewerCrateVersion {
1055                         span,
1056                         crate_name: crate_name,
1057                         add_info,
1058                         found_crates,
1059                     });
1060                 } else if !locator.crate_rejections.via_triple.is_empty() {
1061                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_triple.iter();
1062                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
1063                         found_crates.push_str(&format!(
1064                             "\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
1065                             crate_name,
1066                             got,
1067                             path.display(),
1068                         ));
1069                     }
1070                     sess.emit_err(NoCrateWithTriple {
1071                         span,
1072                         crate_name: crate_name,
1073                         locator_triple: locator.triple.triple(),
1074                         add_info,
1075                         found_crates,
1076                     });
1077                 } else if !locator.crate_rejections.via_kind.is_empty() {
1078                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_kind.iter();
1079                     for CrateMismatch { path, .. } in mismatches {
1080                         found_crates.push_str(&format!(
1081                             "\ncrate `{}`: {}",
1082                             crate_name,
1083                             path.display()
1084                         ));
1085                     }
1086                     sess.emit_err(FoundStaticlib { span, crate_name, add_info, found_crates });
1087                 } else if !locator.crate_rejections.via_version.is_empty() {
1088                     let mismatches = locator.crate_rejections.via_version.iter();
1089                     for CrateMismatch { path, got } in mismatches {
1090                         found_crates.push_str(&format!(
1091                             "\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
1092                             crate_name,
1093                             got,
1094                             path.display(),
1095                         ));
1096                     }
1097                     sess.emit_err(IncompatibleRustc {
1098                         span,
1099                         crate_name,
1100                         add_info,
1101                         found_crates,
1102                         rustc_version: rustc_version(),
1103                     });
1104                 } else if !locator.crate_rejections.via_invalid.is_empty() {
1105                     let mut crate_rejections = Vec::new();
1106                     for CrateMismatch { path: _, got } in locator.crate_rejections.via_invalid {
1107                         crate_rejections.push(got);
1108                     }
1109                     sess.emit_err(InvalidMetadataFiles {
1110                         span,
1111                         crate_name,
1112                         add_info,
1113                         crate_rejections,
1114                     });
1115                 } else {
1116                     sess.emit_err(CannotFindCrate {
1117                         span,
1118                         crate_name,
1119                         add_info,
1120                         missing_core,
1121                         current_crate: sess
1122                             .opts
1123                             .crate_name
1124                             .clone()
1125                             .unwrap_or("<unknown>".to_string()),
1126                         is_nightly_build: sess.is_nightly_build(),
1127                         profiler_runtime: Symbol::intern(&sess.opts.unstable_opts.profiler_runtime),
1128                         locator_triple: locator.triple,
1129                     });
1130                 }
1131             }
1132             CrateError::NonDylibPlugin(crate_name) => {
1133                 sess.emit_err(NoDylibPlugin { span, crate_name });
1134             }
1135         }
1136     }
1137 }