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