]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_metadata/locator.rs
Rollup merge of #68438 - Aaron1011:fix/tait-non-defining, r=estebank
[rust.git] / src / librustc_metadata / 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::middle::cstore::{CrateSource, MetadataLoader};
219 use rustc::session::filesearch::{FileDoesntMatch, FileMatches, FileSearch};
220 use rustc::session::search_paths::PathKind;
221 use rustc::session::{config, CrateDisambiguator, Session};
222 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
223 use rustc_data_structures::svh::Svh;
224 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
225 use rustc_errors::{struct_span_err, DiagnosticBuilder};
226 use rustc_span::symbol::{sym, Symbol};
227 use rustc_span::Span;
228 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
229
230 use std::cmp;
231 use std::fmt;
232 use std::fs;
233 use std::io::{self, Read};
234 use std::ops::Deref;
235 use std::path::{Path, PathBuf};
236 use std::time::Instant;
237
238 use flate2::read::DeflateDecoder;
239
240 use rustc_data_structures::owning_ref::OwningRef;
241
242 use log::{debug, info, warn};
243
244 #[derive(Clone)]
245 struct CrateMismatch {
246     path: PathBuf,
247     got: String,
248 }
249
250 #[derive(Clone)]
251 crate struct CrateLocator<'a> {
252     // Immutable per-session configuration.
253     sess: &'a Session,
254     metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
255
256     // Immutable per-search configuration.
257     crate_name: Symbol,
258     exact_paths: Vec<PathBuf>,
259     pub hash: Option<Svh>,
260     pub host_hash: Option<Svh>,
261     extra_filename: Option<&'a str>,
262     pub target: &'a Target,
263     pub triple: TargetTriple,
264     pub filesearch: FileSearch<'a>,
265     span: Span,
266     root: Option<&'a CratePaths>,
267     pub is_proc_macro: Option<bool>,
268
269     // Mutable in-progress state or output.
270     rejected_via_hash: Vec<CrateMismatch>,
271     rejected_via_triple: Vec<CrateMismatch>,
272     rejected_via_kind: Vec<CrateMismatch>,
273     rejected_via_version: Vec<CrateMismatch>,
274     rejected_via_filename: Vec<CrateMismatch>,
275 }
276
277 crate struct CratePaths {
278     name: Symbol,
279     source: CrateSource,
280 }
281
282 impl CratePaths {
283     crate fn new(name: Symbol, source: CrateSource) -> CratePaths {
284         CratePaths { name, source }
285     }
286 }
287
288 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
289 enum CrateFlavor {
290     Rlib,
291     Rmeta,
292     Dylib,
293 }
294
295 impl fmt::Display for CrateFlavor {
296     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
297         f.write_str(match *self {
298             CrateFlavor::Rlib => "rlib",
299             CrateFlavor::Rmeta => "rmeta",
300             CrateFlavor::Dylib => "dylib",
301         })
302     }
303 }
304
305 impl<'a> CrateLocator<'a> {
306     crate fn new(
307         sess: &'a Session,
308         metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
309         crate_name: Symbol,
310         hash: Option<Svh>,
311         host_hash: Option<Svh>,
312         extra_filename: Option<&'a str>,
313         is_host: bool,
314         path_kind: PathKind,
315         span: Span,
316         root: Option<&'a CratePaths>,
317         is_proc_macro: Option<bool>,
318     ) -> CrateLocator<'a> {
319         CrateLocator {
320             sess,
321             metadata_loader,
322             crate_name,
323             exact_paths: if hash.is_none() {
324                 sess.opts
325                     .externs
326                     .get(&crate_name.as_str())
327                     .into_iter()
328                     .filter_map(|entry| entry.files())
329                     .flatten()
330                     .map(|location| PathBuf::from(location))
331                     .collect()
332             } else {
333                 // SVH being specified means this is a transitive dependency,
334                 // so `--extern` options do not apply.
335                 Vec::new()
336             },
337             hash,
338             host_hash,
339             extra_filename,
340             target: if is_host { &sess.host } else { &sess.target.target },
341             triple: if is_host {
342                 TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
343             } else {
344                 sess.opts.target_triple.clone()
345             },
346             filesearch: if is_host {
347                 sess.host_filesearch(path_kind)
348             } else {
349                 sess.target_filesearch(path_kind)
350             },
351             span,
352             root,
353             is_proc_macro,
354             rejected_via_hash: Vec::new(),
355             rejected_via_triple: Vec::new(),
356             rejected_via_kind: Vec::new(),
357             rejected_via_version: Vec::new(),
358             rejected_via_filename: Vec::new(),
359         }
360     }
361
362     crate fn reset(&mut self) {
363         self.rejected_via_hash.clear();
364         self.rejected_via_triple.clear();
365         self.rejected_via_kind.clear();
366         self.rejected_via_version.clear();
367         self.rejected_via_filename.clear();
368     }
369
370     crate fn maybe_load_library_crate(&mut self) -> Option<Library> {
371         if !self.exact_paths.is_empty() {
372             return self.find_commandline_library();
373         }
374         let mut seen_paths = FxHashSet::default();
375         match self.extra_filename {
376             Some(s) => self
377                 .find_library_crate(s, &mut seen_paths)
378                 .or_else(|| self.find_library_crate("", &mut seen_paths)),
379             None => self.find_library_crate("", &mut seen_paths),
380         }
381     }
382
383     crate fn report_errs(self) -> ! {
384         let add = match self.root {
385             None => String::new(),
386             Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
387         };
388         let mut msg = "the following crate versions were found:".to_string();
389         let mut err = if !self.rejected_via_hash.is_empty() {
390             let mut err = struct_span_err!(
391                 self.sess,
392                 self.span,
393                 E0460,
394                 "found possibly newer version of crate `{}`{}",
395                 self.crate_name,
396                 add
397             );
398             err.note("perhaps that crate needs to be recompiled?");
399             let mismatches = self.rejected_via_hash.iter();
400             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
401                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
402             }
403             match self.root {
404                 None => {}
405                 Some(r) => {
406                     for path in r.source.paths() {
407                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", r.name, path.display()));
408                     }
409                 }
410             }
411             err.note(&msg);
412             err
413         } else if !self.rejected_via_triple.is_empty() {
414             let mut err = struct_span_err!(
415                 self.sess,
416                 self.span,
417                 E0461,
418                 "couldn't find crate `{}` \
419                                             with expected target triple {}{}",
420                 self.crate_name,
421                 self.triple,
422                 add
423             );
424             let mismatches = self.rejected_via_triple.iter();
425             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
426                 msg.push_str(&format!(
427                     "\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
428                     self.crate_name,
429                     got,
430                     path.display()
431                 ));
432             }
433             err.note(&msg);
434             err
435         } else if !self.rejected_via_kind.is_empty() {
436             let mut err = struct_span_err!(
437                 self.sess,
438                 self.span,
439                 E0462,
440                 "found staticlib `{}` instead of rlib or dylib{}",
441                 self.crate_name,
442                 add
443             );
444             err.help("please recompile that crate using --crate-type lib");
445             let mismatches = self.rejected_via_kind.iter();
446             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
447                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
448             }
449             err.note(&msg);
450             err
451         } else if !self.rejected_via_version.is_empty() {
452             let mut err = struct_span_err!(
453                 self.sess,
454                 self.span,
455                 E0514,
456                 "found crate `{}` compiled by an incompatible version \
457                                             of rustc{}",
458                 self.crate_name,
459                 add
460             );
461             err.help(&format!(
462                 "please recompile that crate using this compiler ({})",
463                 rustc_version()
464             ));
465             let mismatches = self.rejected_via_version.iter();
466             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
467                 msg.push_str(&format!(
468                     "\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
469                     self.crate_name,
470                     got,
471                     path.display()
472                 ));
473             }
474             err.note(&msg);
475             err
476         } else {
477             let mut err = struct_span_err!(
478                 self.sess,
479                 self.span,
480                 E0463,
481                 "can't find crate for `{}`{}",
482                 self.crate_name,
483                 add
484             );
485
486             if (self.crate_name == sym::std || self.crate_name == sym::core)
487                 && self.triple != TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
488             {
489                 err.note(&format!("the `{}` target may not be installed", self.triple));
490             }
491             err.span_label(self.span, "can't find crate");
492             err
493         };
494
495         if !self.rejected_via_filename.is_empty() {
496             let dylibname = self.dylibname();
497             let mismatches = self.rejected_via_filename.iter();
498             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
499                 err.note(&format!(
500                     "extern location for {} is of an unknown type: {}",
501                     self.crate_name,
502                     path.display()
503                 ))
504                 .help(&format!(
505                     "file name should be lib*.rlib or {}*.{}",
506                     dylibname.0, dylibname.1
507                 ));
508             }
509         }
510
511         err.emit();
512         self.sess.abort_if_errors();
513         unreachable!();
514     }
515
516     fn find_library_crate(
517         &mut self,
518         extra_prefix: &str,
519         seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>,
520     ) -> Option<Library> {
521         let dypair = self.dylibname();
522         let staticpair = self.staticlibname();
523
524         // want: crate_name.dir_part() + prefix + crate_name.file_part + "-"
525         let dylib_prefix = format!("{}{}{}", dypair.0, self.crate_name, extra_prefix);
526         let rlib_prefix = format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
527         let staticlib_prefix = format!("{}{}{}", staticpair.0, self.crate_name, extra_prefix);
528
529         let mut candidates: FxHashMap<_, (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>)> =
530             Default::default();
531         let mut staticlibs = vec![];
532
533         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
534         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
535         // exact crate name and a possibly an exact hash.
536         //
537         // During this step, we can filter all found libraries based on the
538         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
539         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
540         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
541         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
542         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
543         // of the crate id (path/name/id).
544         //
545         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
546         self.filesearch.search(|path, kind| {
547             let file = match path.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
548                 None => return FileDoesntMatch,
549                 Some(file) => file,
550             };
551             let (hash, found_kind) = if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rlib") {
552                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rlib".len())], CrateFlavor::Rlib)
553             } else if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rmeta") {
554                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rmeta".len())], CrateFlavor::Rmeta)
555             } else if file.starts_with(&dylib_prefix) && file.ends_with(&dypair.1) {
556                 (&file[(dylib_prefix.len())..(file.len() - dypair.1.len())], CrateFlavor::Dylib)
557             } else {
558                 if file.starts_with(&staticlib_prefix) && file.ends_with(&staticpair.1) {
559                     staticlibs.push(CrateMismatch {
560                         path: path.to_path_buf(),
561                         got: "static".to_string(),
562                     });
563                 }
564                 return FileDoesntMatch;
565             };
566
567             info!("lib candidate: {}", path.display());
568
569             let hash_str = hash.to_string();
570             let slot = candidates.entry(hash_str).or_default();
571             let (ref mut rlibs, ref mut rmetas, ref mut dylibs) = *slot;
572             fs::canonicalize(path)
573                 .map(|p| {
574                     if seen_paths.contains(&p) {
575                         return FileDoesntMatch;
576                     };
577                     seen_paths.insert(p.clone());
578                     match found_kind {
579                         CrateFlavor::Rlib => {
580                             rlibs.insert(p, kind);
581                         }
582                         CrateFlavor::Rmeta => {
583                             rmetas.insert(p, kind);
584                         }
585                         CrateFlavor::Dylib => {
586                             dylibs.insert(p, kind);
587                         }
588                     }
589                     FileMatches
590                 })
591                 .unwrap_or(FileDoesntMatch)
592         });
593         self.rejected_via_kind.extend(staticlibs);
594
595         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
596         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
597         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
598         // (per hash), to a Library candidate for returning.
599         //
600         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
601         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
602         // search is being performed for.
603         let mut libraries = FxHashMap::default();
604         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
605             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs) {
606                 libraries.insert(svh, lib);
607             }
608         }
609
610         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
611         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
612         // libraries or not.
613         match libraries.len() {
614             0 => None,
615             1 => Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1),
616             _ => {
617                 let mut err = struct_span_err!(
618                     self.sess,
619                     self.span,
620                     E0464,
621                     "multiple matching crates for `{}`",
622                     self.crate_name
623                 );
624                 let candidates = libraries
625                     .iter()
626                     .filter_map(|(_, lib)| {
627                         let crate_name = &lib.metadata.get_root().name().as_str();
628                         match &(&lib.source.dylib, &lib.source.rlib) {
629                             &(&Some((ref pd, _)), &Some((ref pr, _))) => Some(format!(
630                                 "\ncrate `{}`: {}\n{:>padding$}",
631                                 crate_name,
632                                 pd.display(),
633                                 pr.display(),
634                                 padding = 8 + crate_name.len()
635                             )),
636                             &(&Some((ref p, _)), &None) | &(&None, &Some((ref p, _))) => {
637                                 Some(format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, p.display()))
638                             }
639                             &(&None, &None) => None,
640                         }
641                     })
642                     .collect::<String>();
643                 err.note(&format!("candidates:{}", candidates));
644                 err.emit();
645                 None
646             }
647         }
648     }
649
650     fn extract_lib(
651         &mut self,
652         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
653         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
654         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
655     ) -> Option<(Svh, Library)> {
656         let mut slot = None;
657         // Order here matters, rmeta should come first. See comment in
658         // `extract_one` below.
659         let source = CrateSource {
660             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot),
661             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot),
662             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot),
663         };
664         slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata }))
665     }
666
667     fn needs_crate_flavor(&self, flavor: CrateFlavor) -> bool {
668         if flavor == CrateFlavor::Dylib && self.is_proc_macro == Some(true) {
669             return true;
670         }
671
672         // The all loop is because `--crate-type=rlib --crate-type=rlib` is
673         // legal and produces both inside this type.
674         let is_rlib = self.sess.crate_types.borrow().iter().all(|c| *c == config::CrateType::Rlib);
675         let needs_object_code = self.sess.opts.output_types.should_codegen();
676         // If we're producing an rlib, then we don't need object code.
677         // Or, if we're not producing object code, then we don't need it either
678         // (e.g., if we're a cdylib but emitting just metadata).
679         if is_rlib || !needs_object_code {
680             flavor == CrateFlavor::Rmeta
681         } else {
682             // we need all flavors (perhaps not true, but what we do for now)
683             true
684         }
685     }
686
687     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
688     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
689     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
690     //
691     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
692     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
693     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
694     // errors are emitted).
695     fn extract_one(
696         &mut self,
697         m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
698         flavor: CrateFlavor,
699         slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>,
700     ) -> Option<(PathBuf, PathKind)> {
701         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
702         let mut error = 0;
703
704         // If we are producing an rlib, and we've already loaded metadata, then
705         // we should not attempt to discover further crate sources (unless we're
706         // locating a proc macro; exact logic is in needs_crate_flavor). This means
707         // that under -Zbinary-dep-depinfo we will not emit a dependency edge on
708         // the *unused* rlib, and by returning `None` here immediately we
709         // guarantee that we do indeed not use it.
710         //
711         // See also #68149 which provides more detail on why emitting the
712         // dependency on the rlib is a bad thing.
713         //
714         // We currenty do not verify that these other sources are even in sync,
715         // and this is arguably a bug (see #10786), but because reading metadata
716         // is quite slow (especially from dylibs) we currently do not read it
717         // from the other crate sources.
718         if slot.is_some() {
719             if m.is_empty() || !self.needs_crate_flavor(flavor) {
720                 return None;
721             } else if m.len() == 1 {
722                 return Some(m.into_iter().next().unwrap());
723             }
724         }
725
726         let mut err: Option<DiagnosticBuilder<'_>> = None;
727         for (lib, kind) in m {
728             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
729             let (hash, metadata) =
730                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
731                     Ok(blob) => {
732                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
733                             (h, blob)
734                         } else {
735                             info!("metadata mismatch");
736                             continue;
737                         }
738                     }
739                     Err(err) => {
740                         warn!("no metadata found: {}", err);
741                         continue;
742                     }
743                 };
744             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
745             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
746                 let mut e = struct_span_err!(
747                     self.sess,
748                     self.span,
749                     E0465,
750                     "multiple {} candidates for `{}` found",
751                     flavor,
752                     self.crate_name
753                 );
754                 e.span_note(
755                     self.span,
756                     &format!(r"candidate #1: {}", ret.as_ref().unwrap().0.display()),
757                 );
758                 if let Some(ref mut e) = err {
759                     e.emit();
760                 }
761                 err = Some(e);
762                 error = 1;
763                 *slot = None;
764             }
765             if error > 0 {
766                 error += 1;
767                 err.as_mut()
768                     .unwrap()
769                     .span_note(self.span, &format!(r"candidate #{}: {}", error, lib.display()));
770                 continue;
771             }
772
773             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
774             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
775             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
776             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
777             //
778             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
779             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
780             // however, we favor crate in the sysroot.
781             //
782             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
783             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
784             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
785             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
786             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
787             // it'll cause spurious errors on Windows.
788             //
789             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
790             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
791             // as well.
792             if let Some((ref prev, _)) = ret {
793                 let sysroot = &self.sess.sysroot;
794                 let sysroot = sysroot.canonicalize().unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
795                 if prev.starts_with(&sysroot) {
796                     continue;
797                 }
798             }
799             *slot = Some((hash, metadata));
800             ret = Some((lib, kind));
801         }
802
803         if error > 0 {
804             err.unwrap().emit();
805             None
806         } else {
807             ret
808         }
809     }
810
811     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
812         let rustc_version = rustc_version();
813         let found_version = metadata.get_rustc_version();
814         if found_version != rustc_version {
815             info!("Rejecting via version: expected {} got {}", rustc_version, found_version);
816             self.rejected_via_version
817                 .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: found_version });
818             return None;
819         }
820
821         let root = metadata.get_root();
822         if let Some(expected_is_proc_macro) = self.is_proc_macro {
823             let is_proc_macro = root.is_proc_macro_crate();
824             if is_proc_macro != expected_is_proc_macro {
825                 info!(
826                     "Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
827                     expected_is_proc_macro, is_proc_macro
828                 );
829                 return None;
830             }
831         }
832
833         if self.exact_paths.is_empty() {
834             if self.crate_name != root.name() {
835                 info!("Rejecting via crate name");
836                 return None;
837             }
838         }
839
840         if root.triple() != &self.triple {
841             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}", self.triple, root.triple());
842             self.rejected_via_triple.push(CrateMismatch {
843                 path: libpath.to_path_buf(),
844                 got: root.triple().to_string(),
845             });
846             return None;
847         }
848
849         let hash = root.hash();
850         if let Some(expected_hash) = self.hash {
851             if hash != expected_hash {
852                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
853                 self.rejected_via_hash
854                     .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: hash.to_string() });
855                 return None;
856             }
857         }
858
859         Some(hash)
860     }
861
862     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
863     // dynamic libraries
864     fn dylibname(&self) -> (String, String) {
865         let t = &self.target;
866         (t.options.dll_prefix.clone(), t.options.dll_suffix.clone())
867     }
868
869     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
870     // static libraries
871     fn staticlibname(&self) -> (String, String) {
872         let t = &self.target;
873         (t.options.staticlib_prefix.clone(), t.options.staticlib_suffix.clone())
874     }
875
876     fn find_commandline_library(&mut self) -> Option<Library> {
877         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
878         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
879         // rlibs/dylibs.
880         let sess = self.sess;
881         let dylibname = self.dylibname();
882         let mut rlibs = FxHashMap::default();
883         let mut rmetas = FxHashMap::default();
884         let mut dylibs = FxHashMap::default();
885         {
886             let crate_name = self.crate_name;
887             let rejected_via_filename = &mut self.rejected_via_filename;
888             let locs = self.exact_paths.iter().filter(|loc| {
889                 if !loc.exists() {
890                     sess.err(&format!(
891                         "extern location for {} does not exist: {}",
892                         crate_name,
893                         loc.display()
894                     ));
895                     return false;
896                 }
897                 let file = match loc.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
898                     Some(file) => file,
899                     None => {
900                         sess.err(&format!(
901                             "extern location for {} is not a file: {}",
902                             crate_name,
903                             loc.display()
904                         ));
905                         return false;
906                     }
907                 };
908                 if file.starts_with("lib") && (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta"))
909                 {
910                     return true;
911                 } else {
912                     let (ref prefix, ref suffix) = dylibname;
913                     if file.starts_with(&prefix[..]) && file.ends_with(&suffix[..]) {
914                         return true;
915                     }
916                 }
917
918                 rejected_via_filename
919                     .push(CrateMismatch { path: (*loc).clone(), got: String::new() });
920
921                 false
922             });
923
924             // Now that we have an iterator of good candidates, make sure
925             // there's at most one rlib and at most one dylib.
926             for loc in locs {
927                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
928                     rlibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
929                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
930                     rmetas.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
931                 } else {
932                     dylibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
933                 }
934             }
935         };
936
937         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
938         self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs).map(|(_, lib)| lib)
939     }
940 }
941
942 // Just a small wrapper to time how long reading metadata takes.
943 fn get_metadata_section(
944     target: &Target,
945     flavor: CrateFlavor,
946     filename: &Path,
947     loader: &dyn MetadataLoader,
948 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
949     let start = Instant::now();
950     let ret = get_metadata_section_imp(target, flavor, filename, loader);
951     info!("reading {:?} => {:?}", filename.file_name().unwrap(), start.elapsed());
952     return ret;
953 }
954
955 /// A trivial wrapper for `Mmap` that implements `StableDeref`.
956 struct StableDerefMmap(memmap::Mmap);
957
958 impl Deref for StableDerefMmap {
959     type Target = [u8];
960
961     fn deref(&self) -> &[u8] {
962         self.0.deref()
963     }
964 }
965
966 unsafe impl stable_deref_trait::StableDeref for StableDerefMmap {}
967
968 fn get_metadata_section_imp(
969     target: &Target,
970     flavor: CrateFlavor,
971     filename: &Path,
972     loader: &dyn MetadataLoader,
973 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
974     if !filename.exists() {
975         return Err(format!("no such file: '{}'", filename.display()));
976     }
977     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
978         CrateFlavor::Rlib => loader.get_rlib_metadata(target, filename)?,
979         CrateFlavor::Dylib => {
980             let buf = loader.get_dylib_metadata(target, filename)?;
981             // The header is uncompressed
982             let header_len = METADATA_HEADER.len();
983             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
984             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
985             if header != METADATA_HEADER {
986                 return Err(format!(
987                     "incompatible metadata version found: '{}'",
988                     filename.display()
989                 ));
990             }
991
992             // Header is okay -> inflate the actual metadata
993             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
994             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
995             let mut inflated = Vec::new();
996             match DeflateDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
997                 Ok(_) => rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box()),
998                 Err(_) => {
999                     return Err(format!("failed to decompress metadata: {}", filename.display()));
1000                 }
1001             }
1002         }
1003         CrateFlavor::Rmeta => {
1004             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
1005             let file = std::fs::File::open(filename)
1006                 .map_err(|_| format!("failed to open rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
1007             let mmap = unsafe { memmap::Mmap::map(&file) };
1008             let mmap = mmap
1009                 .map_err(|_| format!("failed to mmap rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
1010
1011             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(StableDerefMmap(mmap)).map_owner_box())
1012         }
1013     };
1014     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
1015     if blob.is_compatible() {
1016         Ok(blob)
1017     } else {
1018         Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'", filename.display()))
1019     }
1020 }
1021
1022 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
1023 pub fn find_plugin_registrar(
1024     sess: &Session,
1025     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
1026     span: Span,
1027     name: Symbol,
1028 ) -> Option<(PathBuf, CrateDisambiguator)> {
1029     info!("find plugin registrar `{}`", name);
1030     let target_triple = sess.opts.target_triple.clone();
1031     let host_triple = TargetTriple::from_triple(config::host_triple());
1032     let is_cross = target_triple != host_triple;
1033     let mut target_only = false;
1034     let mut locator = CrateLocator::new(
1035         sess,
1036         metadata_loader,
1037         name,
1038         None, // hash
1039         None, // host_hash
1040         None, // extra_filename
1041         true, // is_host
1042         PathKind::Crate,
1043         span,
1044         None, // root
1045         None, // is_proc_macro
1046     );
1047
1048     let library = locator.maybe_load_library_crate().or_else(|| {
1049         if !is_cross {
1050             return None;
1051         }
1052         // Try loading from target crates. This will abort later if we
1053         // try to load a plugin registrar function,
1054         target_only = true;
1055
1056         locator.target = &sess.target.target;
1057         locator.triple = target_triple;
1058         locator.filesearch = sess.target_filesearch(PathKind::Crate);
1059
1060         locator.maybe_load_library_crate()
1061     });
1062     let library = match library {
1063         Some(l) => l,
1064         None => locator.report_errs(),
1065     };
1066
1067     if target_only {
1068         let message = format!(
1069             "plugin `{}` is not available for triple `{}` (only found {})",
1070             name,
1071             config::host_triple(),
1072             sess.opts.target_triple
1073         );
1074         struct_span_err!(sess, span, E0456, "{}", &message).emit();
1075         return None;
1076     }
1077
1078     match library.source.dylib {
1079         Some(dylib) => Some((dylib.0, library.metadata.get_root().disambiguator())),
1080         None => {
1081             struct_span_err!(
1082                 sess,
1083                 span,
1084                 E0457,
1085                 "plugin `{}` only found in rlib format, but must be available \
1086                         in dylib format",
1087                 name
1088             )
1089             .emit();
1090             // No need to abort because the loading code will just ignore this
1091             // empty dylib.
1092             None
1093         }
1094     }
1095 }
1096
1097 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
1098 pub fn list_file_metadata(
1099     target: &Target,
1100     path: &Path,
1101     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
1102     out: &mut dyn io::Write,
1103 ) -> io::Result<()> {
1104     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1105     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
1106         CrateFlavor::Rlib
1107     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
1108         CrateFlavor::Rmeta
1109     } else {
1110         CrateFlavor::Dylib
1111     };
1112     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
1113         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
1114         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
1115     }
1116 }