]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_metadata/locator.rs
Rollup merge of #67430 - tspiteri:minus-inf, r=Dylan-DPC
[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::util::nodemap::FxHashMap;
223 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
224 use rustc_data_structures::svh::Svh;
225 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
226
227 use errors::DiagnosticBuilder;
228 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
229 use syntax::struct_span_err;
230 use syntax::symbol::{sym, Symbol};
231 use syntax::{span_err, span_fatal};
232 use syntax_pos::Span;
233
234 use std::cmp;
235 use std::fmt;
236 use std::fs;
237 use std::io::{self, Read};
238 use std::ops::Deref;
239 use std::path::{Path, PathBuf};
240 use std::time::Instant;
241
242 use flate2::read::DeflateDecoder;
243
244 use rustc_data_structures::owning_ref::OwningRef;
245
246 use log::{debug, info, warn};
247
248 use rustc_error_codes::*;
249
250 #[derive(Clone)]
251 struct CrateMismatch {
252     path: PathBuf,
253     got: String,
254 }
255
256 #[derive(Clone)]
257 crate struct CrateLocator<'a> {
258     // Immutable per-session configuration.
259     sess: &'a Session,
260     metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
261
262     // Immutable per-search configuration.
263     crate_name: Symbol,
264     exact_paths: Vec<PathBuf>,
265     pub hash: Option<Svh>,
266     pub host_hash: Option<Svh>,
267     extra_filename: Option<&'a str>,
268     pub target: &'a Target,
269     pub triple: TargetTriple,
270     pub filesearch: FileSearch<'a>,
271     span: Span,
272     root: Option<&'a CratePaths>,
273     pub is_proc_macro: Option<bool>,
274
275     // Mutable in-progress state or output.
276     rejected_via_hash: Vec<CrateMismatch>,
277     rejected_via_triple: Vec<CrateMismatch>,
278     rejected_via_kind: Vec<CrateMismatch>,
279     rejected_via_version: Vec<CrateMismatch>,
280     rejected_via_filename: Vec<CrateMismatch>,
281 }
282
283 crate struct CratePaths {
284     name: Symbol,
285     source: CrateSource,
286 }
287
288 impl CratePaths {
289     crate fn new(name: Symbol, source: CrateSource) -> CratePaths {
290         CratePaths { name, source }
291     }
292 }
293
294 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
295 enum CrateFlavor {
296     Rlib,
297     Rmeta,
298     Dylib,
299 }
300
301 impl fmt::Display for CrateFlavor {
302     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
303         f.write_str(match *self {
304             CrateFlavor::Rlib => "rlib",
305             CrateFlavor::Rmeta => "rmeta",
306             CrateFlavor::Dylib => "dylib",
307         })
308     }
309 }
310
311 impl<'a> CrateLocator<'a> {
312     crate fn new(
313         sess: &'a Session,
314         metadata_loader: &'a dyn MetadataLoader,
315         crate_name: Symbol,
316         hash: Option<Svh>,
317         host_hash: Option<Svh>,
318         extra_filename: Option<&'a str>,
319         is_host: bool,
320         path_kind: PathKind,
321         span: Span,
322         root: Option<&'a CratePaths>,
323         is_proc_macro: Option<bool>,
324     ) -> CrateLocator<'a> {
325         CrateLocator {
326             sess,
327             metadata_loader,
328             crate_name,
329             exact_paths: if hash.is_none() {
330                 sess.opts
331                     .externs
332                     .get(&crate_name.as_str())
333                     .into_iter()
334                     .filter_map(|entry| entry.files())
335                     .flatten()
336                     .map(|location| PathBuf::from(location))
337                     .collect()
338             } else {
339                 // SVH being specified means this is a transitive dependency,
340                 // so `--extern` options do not apply.
341                 Vec::new()
342             },
343             hash,
344             host_hash,
345             extra_filename,
346             target: if is_host { &sess.host } else { &sess.target.target },
347             triple: if is_host {
348                 TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
349             } else {
350                 sess.opts.target_triple.clone()
351             },
352             filesearch: if is_host {
353                 sess.host_filesearch(path_kind)
354             } else {
355                 sess.target_filesearch(path_kind)
356             },
357             span,
358             root,
359             is_proc_macro,
360             rejected_via_hash: Vec::new(),
361             rejected_via_triple: Vec::new(),
362             rejected_via_kind: Vec::new(),
363             rejected_via_version: Vec::new(),
364             rejected_via_filename: Vec::new(),
365         }
366     }
367
368     crate fn reset(&mut self) {
369         self.rejected_via_hash.clear();
370         self.rejected_via_triple.clear();
371         self.rejected_via_kind.clear();
372         self.rejected_via_version.clear();
373         self.rejected_via_filename.clear();
374     }
375
376     crate fn maybe_load_library_crate(&mut self) -> Option<Library> {
377         if !self.exact_paths.is_empty() {
378             return self.find_commandline_library();
379         }
380         let mut seen_paths = FxHashSet::default();
381         match self.extra_filename {
382             Some(s) => self
383                 .find_library_crate(s, &mut seen_paths)
384                 .or_else(|| self.find_library_crate("", &mut seen_paths)),
385             None => self.find_library_crate("", &mut seen_paths),
386         }
387     }
388
389     crate fn report_errs(self) -> ! {
390         let add = match self.root {
391             None => String::new(),
392             Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
393         };
394         let mut msg = "the following crate versions were found:".to_string();
395         let mut err = if !self.rejected_via_hash.is_empty() {
396             let mut err = struct_span_err!(
397                 self.sess,
398                 self.span,
399                 E0460,
400                 "found possibly newer version of crate `{}`{}",
401                 self.crate_name,
402                 add
403             );
404             err.note("perhaps that crate needs to be recompiled?");
405             let mismatches = self.rejected_via_hash.iter();
406             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
407                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
408             }
409             match self.root {
410                 None => {}
411                 Some(r) => {
412                     for path in r.source.paths() {
413                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", r.name, path.display()));
414                     }
415                 }
416             }
417             err.note(&msg);
418             err
419         } else if !self.rejected_via_triple.is_empty() {
420             let mut err = struct_span_err!(
421                 self.sess,
422                 self.span,
423                 E0461,
424                 "couldn't find crate `{}` \
425                                             with expected target triple {}{}",
426                 self.crate_name,
427                 self.triple,
428                 add
429             );
430             let mismatches = self.rejected_via_triple.iter();
431             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
432                 msg.push_str(&format!(
433                     "\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
434                     self.crate_name,
435                     got,
436                     path.display()
437                 ));
438             }
439             err.note(&msg);
440             err
441         } else if !self.rejected_via_kind.is_empty() {
442             let mut err = struct_span_err!(
443                 self.sess,
444                 self.span,
445                 E0462,
446                 "found staticlib `{}` instead of rlib or dylib{}",
447                 self.crate_name,
448                 add
449             );
450             err.help("please recompile that crate using --crate-type lib");
451             let mismatches = self.rejected_via_kind.iter();
452             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
453                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
454             }
455             err.note(&msg);
456             err
457         } else if !self.rejected_via_version.is_empty() {
458             let mut err = struct_span_err!(
459                 self.sess,
460                 self.span,
461                 E0514,
462                 "found crate `{}` compiled by an incompatible version \
463                                             of rustc{}",
464                 self.crate_name,
465                 add
466             );
467             err.help(&format!(
468                 "please recompile that crate using this compiler ({})",
469                 rustc_version()
470             ));
471             let mismatches = self.rejected_via_version.iter();
472             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
473                 msg.push_str(&format!(
474                     "\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
475                     self.crate_name,
476                     got,
477                     path.display()
478                 ));
479             }
480             err.note(&msg);
481             err
482         } else {
483             let mut err = struct_span_err!(
484                 self.sess,
485                 self.span,
486                 E0463,
487                 "can't find crate for `{}`{}",
488                 self.crate_name,
489                 add
490             );
491
492             if (self.crate_name == sym::std || self.crate_name == sym::core)
493                 && self.triple != TargetTriple::from_triple(config::host_triple())
494             {
495                 err.note(&format!("the `{}` target may not be installed", self.triple));
496             }
497             err.span_label(self.span, "can't find crate");
498             err
499         };
500
501         if !self.rejected_via_filename.is_empty() {
502             let dylibname = self.dylibname();
503             let mismatches = self.rejected_via_filename.iter();
504             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
505                 err.note(&format!(
506                     "extern location for {} is of an unknown type: {}",
507                     self.crate_name,
508                     path.display()
509                 ))
510                 .help(&format!(
511                     "file name should be lib*.rlib or {}*.{}",
512                     dylibname.0, dylibname.1
513                 ));
514             }
515         }
516
517         err.emit();
518         self.sess.abort_if_errors();
519         unreachable!();
520     }
521
522     fn find_library_crate(
523         &mut self,
524         extra_prefix: &str,
525         seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>,
526     ) -> Option<Library> {
527         let dypair = self.dylibname();
528         let staticpair = self.staticlibname();
529
530         // want: crate_name.dir_part() + prefix + crate_name.file_part + "-"
531         let dylib_prefix = format!("{}{}{}", dypair.0, self.crate_name, extra_prefix);
532         let rlib_prefix = format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
533         let staticlib_prefix = format!("{}{}{}", staticpair.0, self.crate_name, extra_prefix);
534
535         let mut candidates: FxHashMap<_, (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>)> =
536             Default::default();
537         let mut staticlibs = vec![];
538
539         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
540         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
541         // exact crate name and a possibly an exact hash.
542         //
543         // During this step, we can filter all found libraries based on the
544         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
545         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
546         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
547         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
548         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
549         // of the crate id (path/name/id).
550         //
551         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
552         self.filesearch.search(|path, kind| {
553             let file = match path.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
554                 None => return FileDoesntMatch,
555                 Some(file) => file,
556             };
557             let (hash, found_kind) = if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rlib") {
558                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rlib".len())], CrateFlavor::Rlib)
559             } else if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rmeta") {
560                 (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rmeta".len())], CrateFlavor::Rmeta)
561             } else if file.starts_with(&dylib_prefix) && file.ends_with(&dypair.1) {
562                 (&file[(dylib_prefix.len())..(file.len() - dypair.1.len())], CrateFlavor::Dylib)
563             } else {
564                 if file.starts_with(&staticlib_prefix) && file.ends_with(&staticpair.1) {
565                     staticlibs.push(CrateMismatch {
566                         path: path.to_path_buf(),
567                         got: "static".to_string(),
568                     });
569                 }
570                 return FileDoesntMatch;
571             };
572
573             info!("lib candidate: {}", path.display());
574
575             let hash_str = hash.to_string();
576             let slot = candidates.entry(hash_str).or_default();
577             let (ref mut rlibs, ref mut rmetas, ref mut dylibs) = *slot;
578             fs::canonicalize(path)
579                 .map(|p| {
580                     if seen_paths.contains(&p) {
581                         return FileDoesntMatch;
582                     };
583                     seen_paths.insert(p.clone());
584                     match found_kind {
585                         CrateFlavor::Rlib => {
586                             rlibs.insert(p, kind);
587                         }
588                         CrateFlavor::Rmeta => {
589                             rmetas.insert(p, kind);
590                         }
591                         CrateFlavor::Dylib => {
592                             dylibs.insert(p, kind);
593                         }
594                     }
595                     FileMatches
596                 })
597                 .unwrap_or(FileDoesntMatch)
598         });
599         self.rejected_via_kind.extend(staticlibs);
600
601         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
602         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
603         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
604         // (per hash), to a Library candidate for returning.
605         //
606         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
607         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
608         // search is being performed for.
609         let mut libraries = FxHashMap::default();
610         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
611             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs) {
612                 libraries.insert(svh, lib);
613             }
614         }
615
616         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
617         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
618         // libraries or not.
619         match libraries.len() {
620             0 => None,
621             1 => Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1),
622             _ => {
623                 let mut err = struct_span_err!(
624                     self.sess,
625                     self.span,
626                     E0464,
627                     "multiple matching crates for `{}`",
628                     self.crate_name
629                 );
630                 let candidates = libraries
631                     .iter()
632                     .filter_map(|(_, lib)| {
633                         let crate_name = &lib.metadata.get_root().name().as_str();
634                         match &(&lib.source.dylib, &lib.source.rlib) {
635                             &(&Some((ref pd, _)), &Some((ref pr, _))) => Some(format!(
636                                 "\ncrate `{}`: {}\n{:>padding$}",
637                                 crate_name,
638                                 pd.display(),
639                                 pr.display(),
640                                 padding = 8 + crate_name.len()
641                             )),
642                             &(&Some((ref p, _)), &None) | &(&None, &Some((ref p, _))) => {
643                                 Some(format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, p.display()))
644                             }
645                             &(&None, &None) => None,
646                         }
647                     })
648                     .collect::<String>();
649                 err.note(&format!("candidates:{}", candidates));
650                 err.emit();
651                 None
652             }
653         }
654     }
655
656     fn extract_lib(
657         &mut self,
658         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
659         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
660         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
661     ) -> Option<(Svh, Library)> {
662         let mut slot = None;
663         let source = CrateSource {
664             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot),
665             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot),
666             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot),
667         };
668         slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata }))
669     }
670
671     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
672     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
673     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
674     //
675     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
676     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
677     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
678     // errors are emitted).
679     fn extract_one(
680         &mut self,
681         m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
682         flavor: CrateFlavor,
683         slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>,
684     ) -> Option<(PathBuf, PathKind)> {
685         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
686         let mut error = 0;
687
688         if slot.is_some() {
689             // FIXME(#10786): for an optimization, we only read one of the
690             //                libraries' metadata sections. In theory we should
691             //                read both, but reading dylib metadata is quite
692             //                slow.
693             if m.is_empty() {
694                 return None;
695             } else if m.len() == 1 {
696                 return Some(m.into_iter().next().unwrap());
697             }
698         }
699
700         let mut err: Option<DiagnosticBuilder<'_>> = None;
701         for (lib, kind) in m {
702             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
703             let (hash, metadata) =
704                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
705                     Ok(blob) => {
706                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
707                             (h, blob)
708                         } else {
709                             info!("metadata mismatch");
710                             continue;
711                         }
712                     }
713                     Err(err) => {
714                         warn!("no metadata found: {}", err);
715                         continue;
716                     }
717                 };
718             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
719             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
720                 let mut e = struct_span_err!(
721                     self.sess,
722                     self.span,
723                     E0465,
724                     "multiple {} candidates for `{}` found",
725                     flavor,
726                     self.crate_name
727                 );
728                 e.span_note(
729                     self.span,
730                     &format!(r"candidate #1: {}", ret.as_ref().unwrap().0.display()),
731                 );
732                 if let Some(ref mut e) = err {
733                     e.emit();
734                 }
735                 err = Some(e);
736                 error = 1;
737                 *slot = None;
738             }
739             if error > 0 {
740                 error += 1;
741                 err.as_mut()
742                     .unwrap()
743                     .span_note(self.span, &format!(r"candidate #{}: {}", error, lib.display()));
744                 continue;
745             }
746
747             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
748             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
749             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
750             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
751             //
752             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
753             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
754             // however, we favor crate in the sysroot.
755             //
756             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
757             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
758             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
759             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
760             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
761             // it'll cause spurious errors on Windows.
762             //
763             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
764             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
765             // as well.
766             if let Some((ref prev, _)) = ret {
767                 let sysroot = &self.sess.sysroot;
768                 let sysroot = sysroot.canonicalize().unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
769                 if prev.starts_with(&sysroot) {
770                     continue;
771                 }
772             }
773             *slot = Some((hash, metadata));
774             ret = Some((lib, kind));
775         }
776
777         if error > 0 {
778             err.unwrap().emit();
779             None
780         } else {
781             ret
782         }
783     }
784
785     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
786         let rustc_version = rustc_version();
787         let found_version = metadata.get_rustc_version();
788         if found_version != rustc_version {
789             info!("Rejecting via version: expected {} got {}", rustc_version, found_version);
790             self.rejected_via_version
791                 .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: found_version });
792             return None;
793         }
794
795         let root = metadata.get_root();
796         if let Some(expected_is_proc_macro) = self.is_proc_macro {
797             let is_proc_macro = root.is_proc_macro_crate();
798             if is_proc_macro != expected_is_proc_macro {
799                 info!(
800                     "Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
801                     expected_is_proc_macro, is_proc_macro
802                 );
803                 return None;
804             }
805         }
806
807         if self.exact_paths.is_empty() {
808             if self.crate_name != root.name() {
809                 info!("Rejecting via crate name");
810                 return None;
811             }
812         }
813
814         if root.triple() != &self.triple {
815             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}", self.triple, root.triple());
816             self.rejected_via_triple.push(CrateMismatch {
817                 path: libpath.to_path_buf(),
818                 got: root.triple().to_string(),
819             });
820             return None;
821         }
822
823         let hash = root.hash();
824         if let Some(expected_hash) = self.hash {
825             if hash != expected_hash {
826                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
827                 self.rejected_via_hash
828                     .push(CrateMismatch { path: libpath.to_path_buf(), got: hash.to_string() });
829                 return None;
830             }
831         }
832
833         Some(hash)
834     }
835
836     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
837     // dynamic libraries
838     fn dylibname(&self) -> (String, String) {
839         let t = &self.target;
840         (t.options.dll_prefix.clone(), t.options.dll_suffix.clone())
841     }
842
843     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
844     // static libraries
845     fn staticlibname(&self) -> (String, String) {
846         let t = &self.target;
847         (t.options.staticlib_prefix.clone(), t.options.staticlib_suffix.clone())
848     }
849
850     fn find_commandline_library(&mut self) -> Option<Library> {
851         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
852         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
853         // rlibs/dylibs.
854         let sess = self.sess;
855         let dylibname = self.dylibname();
856         let mut rlibs = FxHashMap::default();
857         let mut rmetas = FxHashMap::default();
858         let mut dylibs = FxHashMap::default();
859         {
860             let crate_name = self.crate_name;
861             let rejected_via_filename = &mut self.rejected_via_filename;
862             let locs = self.exact_paths.iter().filter(|loc| {
863                 if !loc.exists() {
864                     sess.err(&format!(
865                         "extern location for {} does not exist: {}",
866                         crate_name,
867                         loc.display()
868                     ));
869                     return false;
870                 }
871                 let file = match loc.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
872                     Some(file) => file,
873                     None => {
874                         sess.err(&format!(
875                             "extern location for {} is not a file: {}",
876                             crate_name,
877                             loc.display()
878                         ));
879                         return false;
880                     }
881                 };
882                 if file.starts_with("lib") && (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta"))
883                 {
884                     return true;
885                 } else {
886                     let (ref prefix, ref suffix) = dylibname;
887                     if file.starts_with(&prefix[..]) && file.ends_with(&suffix[..]) {
888                         return true;
889                     }
890                 }
891
892                 rejected_via_filename
893                     .push(CrateMismatch { path: (*loc).clone(), got: String::new() });
894
895                 false
896             });
897
898             // Now that we have an iterator of good candidates, make sure
899             // there's at most one rlib and at most one dylib.
900             for loc in locs {
901                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
902                     rlibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
903                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
904                     rmetas.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
905                 } else {
906                     dylibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
907                 }
908             }
909         };
910
911         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
912         self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs).map(|(_, lib)| lib)
913     }
914 }
915
916 // Just a small wrapper to time how long reading metadata takes.
917 fn get_metadata_section(
918     target: &Target,
919     flavor: CrateFlavor,
920     filename: &Path,
921     loader: &dyn MetadataLoader,
922 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
923     let start = Instant::now();
924     let ret = get_metadata_section_imp(target, flavor, filename, loader);
925     info!("reading {:?} => {:?}", filename.file_name().unwrap(), start.elapsed());
926     return ret;
927 }
928
929 /// A trivial wrapper for `Mmap` that implements `StableDeref`.
930 struct StableDerefMmap(memmap::Mmap);
931
932 impl Deref for StableDerefMmap {
933     type Target = [u8];
934
935     fn deref(&self) -> &[u8] {
936         self.0.deref()
937     }
938 }
939
940 unsafe impl stable_deref_trait::StableDeref for StableDerefMmap {}
941
942 fn get_metadata_section_imp(
943     target: &Target,
944     flavor: CrateFlavor,
945     filename: &Path,
946     loader: &dyn MetadataLoader,
947 ) -> Result<MetadataBlob, String> {
948     if !filename.exists() {
949         return Err(format!("no such file: '{}'", filename.display()));
950     }
951     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
952         CrateFlavor::Rlib => loader.get_rlib_metadata(target, filename)?,
953         CrateFlavor::Dylib => {
954             let buf = loader.get_dylib_metadata(target, filename)?;
955             // The header is uncompressed
956             let header_len = METADATA_HEADER.len();
957             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
958             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
959             if header != METADATA_HEADER {
960                 return Err(format!(
961                     "incompatible metadata version found: '{}'",
962                     filename.display()
963                 ));
964             }
965
966             // Header is okay -> inflate the actual metadata
967             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
968             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
969             let mut inflated = Vec::new();
970             match DeflateDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
971                 Ok(_) => rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box()),
972                 Err(_) => {
973                     return Err(format!("failed to decompress metadata: {}", filename.display()));
974                 }
975             }
976         }
977         CrateFlavor::Rmeta => {
978             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
979             let file = std::fs::File::open(filename)
980                 .map_err(|_| format!("failed to open rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
981             let mmap = unsafe { memmap::Mmap::map(&file) };
982             let mmap = mmap
983                 .map_err(|_| format!("failed to mmap rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
984
985             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(StableDerefMmap(mmap)).map_owner_box())
986         }
987     };
988     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
989     if blob.is_compatible() {
990         Ok(blob)
991     } else {
992         Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'", filename.display()))
993     }
994 }
995
996 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
997 pub fn find_plugin_registrar(
998     sess: &Session,
999     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
1000     span: Span,
1001     name: Symbol,
1002 ) -> Option<(PathBuf, CrateDisambiguator)> {
1003     info!("find plugin registrar `{}`", name);
1004     let target_triple = sess.opts.target_triple.clone();
1005     let host_triple = TargetTriple::from_triple(config::host_triple());
1006     let is_cross = target_triple != host_triple;
1007     let mut target_only = false;
1008     let mut locator = CrateLocator::new(
1009         sess,
1010         metadata_loader,
1011         name,
1012         None, // hash
1013         None, // host_hash
1014         None, // extra_filename
1015         true, // is_host
1016         PathKind::Crate,
1017         span,
1018         None, // root
1019         None, // is_proc_macro
1020     );
1021
1022     let library = locator.maybe_load_library_crate().or_else(|| {
1023         if !is_cross {
1024             return None;
1025         }
1026         // Try loading from target crates. This will abort later if we
1027         // try to load a plugin registrar function,
1028         target_only = true;
1029
1030         locator.target = &sess.target.target;
1031         locator.triple = target_triple;
1032         locator.filesearch = sess.target_filesearch(PathKind::Crate);
1033
1034         locator.maybe_load_library_crate()
1035     });
1036     let library = match library {
1037         Some(l) => l,
1038         None => locator.report_errs(),
1039     };
1040
1041     if target_only {
1042         // Need to abort before syntax expansion.
1043         let message = format!(
1044             "plugin `{}` is not available for triple `{}` \
1045                                 (only found {})",
1046             name,
1047             config::host_triple(),
1048             sess.opts.target_triple
1049         );
1050         span_fatal!(sess, span, E0456, "{}", &message);
1051     }
1052
1053     match library.source.dylib {
1054         Some(dylib) => Some((dylib.0, library.metadata.get_root().disambiguator())),
1055         None => {
1056             span_err!(
1057                 sess,
1058                 span,
1059                 E0457,
1060                 "plugin `{}` only found in rlib format, but must be available \
1061                         in dylib format",
1062                 name
1063             );
1064             // No need to abort because the loading code will just ignore this
1065             // empty dylib.
1066             None
1067         }
1068     }
1069 }
1070
1071 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
1072 pub fn list_file_metadata(
1073     target: &Target,
1074     path: &Path,
1075     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
1076     out: &mut dyn io::Write,
1077 ) -> io::Result<()> {
1078     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1079     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
1080         CrateFlavor::Rlib
1081     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
1082         CrateFlavor::Rmeta
1083     } else {
1084         CrateFlavor::Dylib
1085     };
1086     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
1087         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
1088         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
1089     }
1090 }