]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_metadata/locator.rs
Rollup merge of #67219 - jsgf:command-argv0-debug, r=joshtriplett
[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::{METADATA_HEADER, rustc_version, MetadataBlob};
217
218 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
219 use rustc_data_structures::svh::Svh;
220 use rustc_data_structures::sync::MetadataRef;
221 use rustc::middle::cstore::{CrateSource, MetadataLoader};
222 use rustc::session::{config, Session, CrateDisambiguator};
223 use rustc::session::filesearch::{FileSearch, FileMatches, FileDoesntMatch};
224 use rustc::session::search_paths::PathKind;
225 use rustc::util::nodemap::FxHashMap;
226
227 use errors::DiagnosticBuilder;
228 use syntax::{span_err, span_fatal};
229 use syntax::symbol::{Symbol, sym};
230 use syntax::struct_span_err;
231 use syntax_pos::Span;
232 use rustc_target::spec::{Target, TargetTriple};
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.externs.get(&crate_name.as_str()).into_iter()
331                     .filter_map(|entry| entry.files())
332                     .flatten()
333                     .map(|location| PathBuf::from(location)).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.find_library_crate(s, &mut seen_paths)
379                 .or_else(|| self.find_library_crate("", &mut seen_paths)),
380             None => self.find_library_crate("", &mut seen_paths)
381         }
382     }
383
384     crate fn report_errs(self) -> ! {
385         let add = match self.root {
386             None => String::new(),
387             Some(r) => format!(" which `{}` depends on", r.name),
388         };
389         let mut msg = "the following crate versions were found:".to_string();
390         let mut err = if !self.rejected_via_hash.is_empty() {
391             let mut err = struct_span_err!(self.sess,
392                                            self.span,
393                                            E0460,
394                                            "found possibly newer version of crate `{}`{}",
395                                            self.crate_name,
396                                            add);
397             err.note("perhaps that crate needs to be recompiled?");
398             let mismatches = self.rejected_via_hash.iter();
399             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
400                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
401             }
402             match self.root {
403                 None => {}
404                 Some(r) => {
405                     for path in r.source.paths() {
406                         msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", r.name, path.display()));
407                     }
408                 }
409             }
410             err.note(&msg);
411             err
412         } else if !self.rejected_via_triple.is_empty() {
413             let mut err = struct_span_err!(self.sess,
414                                            self.span,
415                                            E0461,
416                                            "couldn't find crate `{}` \
417                                             with expected target triple {}{}",
418                                            self.crate_name,
419                                            self.triple,
420                                            add);
421             let mismatches = self.rejected_via_triple.iter();
422             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
423                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`, target triple {}: {}",
424                                       self.crate_name,
425                                       got,
426                                       path.display()));
427             }
428             err.note(&msg);
429             err
430         } else if !self.rejected_via_kind.is_empty() {
431             let mut err = struct_span_err!(self.sess,
432                                            self.span,
433                                            E0462,
434                                            "found staticlib `{}` instead of rlib or dylib{}",
435                                            self.crate_name,
436                                            add);
437             err.help("please recompile that crate using --crate-type lib");
438             let mismatches = self.rejected_via_kind.iter();
439             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
440                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}`: {}", self.crate_name, path.display()));
441             }
442             err.note(&msg);
443             err
444         } else if !self.rejected_via_version.is_empty() {
445             let mut err = struct_span_err!(self.sess,
446                                            self.span,
447                                            E0514,
448                                            "found crate `{}` compiled by an incompatible version \
449                                             of rustc{}",
450                                            self.crate_name,
451                                            add);
452             err.help(&format!("please recompile that crate using this compiler ({})",
453                               rustc_version()));
454             let mismatches = self.rejected_via_version.iter();
455             for &CrateMismatch { ref path, ref got } in mismatches {
456                 msg.push_str(&format!("\ncrate `{}` compiled by {}: {}",
457                                       self.crate_name,
458                                       got,
459                                       path.display()));
460             }
461             err.note(&msg);
462             err
463         } else {
464             let mut err = struct_span_err!(self.sess,
465                                            self.span,
466                                            E0463,
467                                            "can't find crate for `{}`{}",
468                                            self.crate_name,
469                                            add);
470
471             if (self.crate_name == sym::std || self.crate_name == sym::core)
472                 && self.triple != TargetTriple::from_triple(config::host_triple()) {
473                 err.note(&format!("the `{}` target may not be installed", self.triple));
474             }
475             err.span_label(self.span, "can't find crate");
476             err
477         };
478
479         if !self.rejected_via_filename.is_empty() {
480             let dylibname = self.dylibname();
481             let mismatches = self.rejected_via_filename.iter();
482             for &CrateMismatch { ref path, .. } in mismatches {
483                 err.note(&format!("extern location for {} is of an unknown type: {}",
484                                   self.crate_name,
485                                   path.display()))
486                    .help(&format!("file name should be lib*.rlib or {}*.{}",
487                                   dylibname.0,
488                                   dylibname.1));
489             }
490         }
491
492         err.emit();
493         self.sess.abort_if_errors();
494         unreachable!();
495     }
496
497     fn find_library_crate(&mut self,
498                           extra_prefix: &str,
499                           seen_paths: &mut FxHashSet<PathBuf>)
500                           -> Option<Library> {
501         let dypair = self.dylibname();
502         let staticpair = self.staticlibname();
503
504         // want: crate_name.dir_part() + prefix + crate_name.file_part + "-"
505         let dylib_prefix = format!("{}{}{}", dypair.0, self.crate_name, extra_prefix);
506         let rlib_prefix = format!("lib{}{}", self.crate_name, extra_prefix);
507         let staticlib_prefix = format!("{}{}{}", staticpair.0, self.crate_name, extra_prefix);
508
509         let mut candidates: FxHashMap<
510             _,
511             (FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>, FxHashMap<_, _>),
512         > = Default::default();
513         let mut staticlibs = vec![];
514
515         // First, find all possible candidate rlibs and dylibs purely based on
516         // the name of the files themselves. We're trying to match against an
517         // exact crate name and a possibly an exact hash.
518         //
519         // During this step, we can filter all found libraries based on the
520         // name and id found in the crate id (we ignore the path portion for
521         // filename matching), as well as the exact hash (if specified). If we
522         // end up having many candidates, we must look at the metadata to
523         // perform exact matches against hashes/crate ids. Note that opening up
524         // the metadata is where we do an exact match against the full contents
525         // of the crate id (path/name/id).
526         //
527         // The goal of this step is to look at as little metadata as possible.
528         self.filesearch.search(|path, kind| {
529             let file = match path.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
530                 None => return FileDoesntMatch,
531                 Some(file) => file,
532             };
533             let (hash, found_kind) =
534                 if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rlib") {
535                     (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rlib".len())], CrateFlavor::Rlib)
536                 } else if file.starts_with(&rlib_prefix) && file.ends_with(".rmeta") {
537                     (&file[(rlib_prefix.len())..(file.len() - ".rmeta".len())], CrateFlavor::Rmeta)
538                 } else if file.starts_with(&dylib_prefix) &&
539                                              file.ends_with(&dypair.1) {
540                     (&file[(dylib_prefix.len())..(file.len() - dypair.1.len())], CrateFlavor::Dylib)
541                 } else {
542                     if file.starts_with(&staticlib_prefix) && file.ends_with(&staticpair.1) {
543                         staticlibs.push(CrateMismatch {
544                             path: path.to_path_buf(),
545                             got: "static".to_string(),
546                         });
547                     }
548                     return FileDoesntMatch;
549                 };
550
551             info!("lib candidate: {}", path.display());
552
553             let hash_str = hash.to_string();
554             let slot = candidates.entry(hash_str).or_default();
555             let (ref mut rlibs, ref mut rmetas, ref mut dylibs) = *slot;
556             fs::canonicalize(path)
557                 .map(|p| {
558                     if seen_paths.contains(&p) {
559                         return FileDoesntMatch
560                     };
561                     seen_paths.insert(p.clone());
562                     match found_kind {
563                         CrateFlavor::Rlib => { rlibs.insert(p, kind); }
564                         CrateFlavor::Rmeta => { rmetas.insert(p, kind); }
565                         CrateFlavor::Dylib => { dylibs.insert(p, kind); }
566                     }
567                     FileMatches
568                 })
569                 .unwrap_or(FileDoesntMatch)
570         });
571         self.rejected_via_kind.extend(staticlibs);
572
573         // We have now collected all known libraries into a set of candidates
574         // keyed of the filename hash listed. For each filename, we also have a
575         // list of rlibs/dylibs that apply. Here, we map each of these lists
576         // (per hash), to a Library candidate for returning.
577         //
578         // A Library candidate is created if the metadata for the set of
579         // libraries corresponds to the crate id and hash criteria that this
580         // search is being performed for.
581         let mut libraries = FxHashMap::default();
582         for (_hash, (rlibs, rmetas, dylibs)) in candidates {
583             if let Some((svh, lib)) = self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs) {
584                 libraries.insert(svh, lib);
585             }
586         }
587
588         // Having now translated all relevant found hashes into libraries, see
589         // what we've got and figure out if we found multiple candidates for
590         // libraries or not.
591         match libraries.len() {
592             0 => None,
593             1 => Some(libraries.into_iter().next().unwrap().1),
594             _ => {
595                 let mut err = struct_span_err!(self.sess,
596                                                self.span,
597                                                E0464,
598                                                "multiple matching crates for `{}`",
599                                                self.crate_name);
600                 let candidates = libraries.iter().filter_map(|(_, lib)| {
601                     let crate_name = &lib.metadata.get_root().name().as_str();
602                     match &(&lib.source.dylib, &lib.source.rlib) {
603                         &(&Some((ref pd, _)), &Some((ref pr, _))) => {
604                             Some(format!("\ncrate `{}`: {}\n{:>padding$}",
605                                          crate_name,
606                                          pd.display(),
607                                          pr.display(),
608                                          padding=8 + crate_name.len()))
609                         }
610                         &(&Some((ref p, _)), &None) | &(&None, &Some((ref p, _))) => {
611                             Some(format!("\ncrate `{}`: {}", crate_name, p.display()))
612                         }
613                         &(&None, &None) => None,
614                     }
615                 }).collect::<String>();
616                 err.note(&format!("candidates:{}", candidates));
617                 err.emit();
618                 None
619             }
620         }
621     }
622
623     fn extract_lib(
624         &mut self,
625         rlibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
626         rmetas: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
627         dylibs: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
628     ) -> Option<(Svh, Library)> {
629         let mut slot = None;
630         let source = CrateSource {
631             rlib: self.extract_one(rlibs, CrateFlavor::Rlib, &mut slot),
632             rmeta: self.extract_one(rmetas, CrateFlavor::Rmeta, &mut slot),
633             dylib: self.extract_one(dylibs, CrateFlavor::Dylib, &mut slot),
634         };
635         slot.map(|(svh, metadata)| (svh, Library { source, metadata }))
636     }
637
638     // Attempts to extract *one* library from the set `m`. If the set has no
639     // elements, `None` is returned. If the set has more than one element, then
640     // the errors and notes are emitted about the set of libraries.
641     //
642     // With only one library in the set, this function will extract it, and then
643     // read the metadata from it if `*slot` is `None`. If the metadata couldn't
644     // be read, it is assumed that the file isn't a valid rust library (no
645     // errors are emitted).
646     fn extract_one(&mut self,
647                    m: FxHashMap<PathBuf, PathKind>,
648                    flavor: CrateFlavor,
649                    slot: &mut Option<(Svh, MetadataBlob)>)
650                    -> Option<(PathBuf, PathKind)> {
651         let mut ret: Option<(PathBuf, PathKind)> = None;
652         let mut error = 0;
653
654         if slot.is_some() {
655             // FIXME(#10786): for an optimization, we only read one of the
656             //                libraries' metadata sections. In theory we should
657             //                read both, but reading dylib metadata is quite
658             //                slow.
659             if m.is_empty() {
660                 return None;
661             } else if m.len() == 1 {
662                 return Some(m.into_iter().next().unwrap());
663             }
664         }
665
666         let mut err: Option<DiagnosticBuilder<'_>> = None;
667         for (lib, kind) in m {
668             info!("{} reading metadata from: {}", flavor, lib.display());
669             let (hash, metadata) =
670                 match get_metadata_section(self.target, flavor, &lib, self.metadata_loader) {
671                     Ok(blob) => {
672                         if let Some(h) = self.crate_matches(&blob, &lib) {
673                             (h, blob)
674                         } else {
675                             info!("metadata mismatch");
676                             continue;
677                         }
678                     }
679                     Err(err) => {
680                         warn!("no metadata found: {}", err);
681                         continue;
682                     }
683                 };
684             // If we see multiple hashes, emit an error about duplicate candidates.
685             if slot.as_ref().map_or(false, |s| s.0 != hash) {
686                 let mut e = struct_span_err!(self.sess,
687                                              self.span,
688                                              E0465,
689                                              "multiple {} candidates for `{}` found",
690                                              flavor,
691                                              self.crate_name);
692                 e.span_note(self.span,
693                             &format!(r"candidate #1: {}",
694                                      ret.as_ref()
695                                          .unwrap()
696                                          .0
697                                          .display()));
698                 if let Some(ref mut e) = err {
699                     e.emit();
700                 }
701                 err = Some(e);
702                 error = 1;
703                 *slot = None;
704             }
705             if error > 0 {
706                 error += 1;
707                 err.as_mut().unwrap().span_note(self.span,
708                                                 &format!(r"candidate #{}: {}",
709                                                          error,
710                                                          lib.display()));
711                 continue;
712             }
713
714             // Ok so at this point we've determined that `(lib, kind)` above is
715             // a candidate crate to load, and that `slot` is either none (this
716             // is the first crate of its kind) or if some the previous path has
717             // the exact same hash (e.g., it's the exact same crate).
718             //
719             // In principle these two candidate crates are exactly the same so
720             // we can choose either of them to link. As a stupidly gross hack,
721             // however, we favor crate in the sysroot.
722             //
723             // You can find more info in rust-lang/rust#39518 and various linked
724             // issues, but the general gist is that during testing libstd the
725             // compilers has two candidates to choose from: one in the sysroot
726             // and one in the deps folder. These two crates are the exact same
727             // crate but if the compiler chooses the one in the deps folder
728             // it'll cause spurious errors on Windows.
729             //
730             // As a result, we favor the sysroot crate here. Note that the
731             // candidates are all canonicalized, so we canonicalize the sysroot
732             // as well.
733             if let Some((ref prev, _)) = ret {
734                 let sysroot = &self.sess.sysroot;
735                 let sysroot = sysroot.canonicalize()
736                                      .unwrap_or_else(|_| sysroot.to_path_buf());
737                 if prev.starts_with(&sysroot) {
738                     continue
739                 }
740             }
741             *slot = Some((hash, metadata));
742             ret = Some((lib, kind));
743         }
744
745         if error > 0 {
746             err.unwrap().emit();
747             None
748         } else {
749             ret
750         }
751     }
752
753     fn crate_matches(&mut self, metadata: &MetadataBlob, libpath: &Path) -> Option<Svh> {
754         let rustc_version = rustc_version();
755         let found_version = metadata.get_rustc_version();
756         if found_version != rustc_version {
757             info!("Rejecting via version: expected {} got {}",
758                   rustc_version,
759                   found_version);
760             self.rejected_via_version.push(CrateMismatch {
761                 path: libpath.to_path_buf(),
762                 got: found_version,
763             });
764             return None;
765         }
766
767         let root = metadata.get_root();
768         if let Some(expected_is_proc_macro) = self.is_proc_macro {
769             let is_proc_macro = root.is_proc_macro_crate();
770             if is_proc_macro != expected_is_proc_macro {
771                 info!("Rejecting via proc macro: expected {} got {}",
772                       expected_is_proc_macro, is_proc_macro);
773                 return None;
774             }
775         }
776
777         if self.exact_paths.is_empty() {
778             if self.crate_name != root.name() {
779                 info!("Rejecting via crate name");
780                 return None;
781             }
782         }
783
784         if root.triple() != &self.triple {
785             info!("Rejecting via crate triple: expected {} got {}",
786                   self.triple,
787                   root.triple());
788             self.rejected_via_triple.push(CrateMismatch {
789                 path: libpath.to_path_buf(),
790                 got: root.triple().to_string(),
791             });
792             return None;
793         }
794
795         let hash = root.hash();
796         if let Some(expected_hash) = self.hash {
797             if hash != expected_hash {
798                 info!("Rejecting via hash: expected {} got {}", expected_hash, hash);
799                 self.rejected_via_hash.push(CrateMismatch {
800                     path: libpath.to_path_buf(),
801                     got: hash.to_string(),
802                 });
803                 return None;
804             }
805         }
806
807         Some(hash)
808     }
809
810
811     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
812     // dynamic libraries
813     fn dylibname(&self) -> (String, String) {
814         let t = &self.target;
815         (t.options.dll_prefix.clone(), t.options.dll_suffix.clone())
816     }
817
818     // Returns the corresponding (prefix, suffix) that files need to have for
819     // static libraries
820     fn staticlibname(&self) -> (String, String) {
821         let t = &self.target;
822         (t.options.staticlib_prefix.clone(), t.options.staticlib_suffix.clone())
823     }
824
825     fn find_commandline_library(&mut self) -> Option<Library> {
826         // First, filter out all libraries that look suspicious. We only accept
827         // files which actually exist that have the correct naming scheme for
828         // rlibs/dylibs.
829         let sess = self.sess;
830         let dylibname = self.dylibname();
831         let mut rlibs = FxHashMap::default();
832         let mut rmetas = FxHashMap::default();
833         let mut dylibs = FxHashMap::default();
834         {
835                 let crate_name = self.crate_name;
836                 let rejected_via_filename = &mut self.rejected_via_filename;
837                 let locs = self.exact_paths.iter().filter(|loc| {
838                 if !loc.exists() {
839                     sess.err(&format!("extern location for {} does not exist: {}",
840                                       crate_name,
841                                       loc.display()));
842                     return false;
843                 }
844                 let file = match loc.file_name().and_then(|s| s.to_str()) {
845                     Some(file) => file,
846                     None => {
847                         sess.err(&format!("extern location for {} is not a file: {}",
848                                           crate_name,
849                                           loc.display()));
850                         return false;
851                     }
852                 };
853                 if file.starts_with("lib") &&
854                    (file.ends_with(".rlib") || file.ends_with(".rmeta")) {
855                     return true;
856                 } else {
857                     let (ref prefix, ref suffix) = dylibname;
858                     if file.starts_with(&prefix[..]) && file.ends_with(&suffix[..]) {
859                         return true;
860                     }
861                 }
862
863                 rejected_via_filename.push(CrateMismatch {
864                     path: (*loc).clone(),
865                     got: String::new(),
866                 });
867
868                 false
869             });
870
871             // Now that we have an iterator of good candidates, make sure
872             // there's at most one rlib and at most one dylib.
873             for loc in locs {
874                 if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rlib") {
875                     rlibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
876                 } else if loc.file_name().unwrap().to_str().unwrap().ends_with(".rmeta") {
877                     rmetas.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
878                 } else {
879                     dylibs.insert(fs::canonicalize(&loc).unwrap(), PathKind::ExternFlag);
880                 }
881             }
882         };
883
884         // Extract the dylib/rlib/rmeta triple.
885         self.extract_lib(rlibs, rmetas, dylibs).map(|(_, lib)| lib)
886     }
887 }
888
889 // Just a small wrapper to time how long reading metadata takes.
890 fn get_metadata_section(target: &Target,
891                         flavor: CrateFlavor,
892                         filename: &Path,
893                         loader: &dyn MetadataLoader)
894                         -> Result<MetadataBlob, String> {
895     let start = Instant::now();
896     let ret = get_metadata_section_imp(target, flavor, filename, loader);
897     info!("reading {:?} => {:?}",
898           filename.file_name().unwrap(),
899           start.elapsed());
900     return ret;
901 }
902
903 /// A trivial wrapper for `Mmap` that implements `StableDeref`.
904 struct StableDerefMmap(memmap::Mmap);
905
906 impl Deref for StableDerefMmap {
907     type Target = [u8];
908
909     fn deref(&self) -> &[u8] {
910         self.0.deref()
911     }
912 }
913
914 unsafe impl stable_deref_trait::StableDeref for StableDerefMmap {}
915
916 fn get_metadata_section_imp(target: &Target,
917                             flavor: CrateFlavor,
918                             filename: &Path,
919                             loader: &dyn MetadataLoader)
920                             -> Result<MetadataBlob, String> {
921     if !filename.exists() {
922         return Err(format!("no such file: '{}'", filename.display()));
923     }
924     let raw_bytes: MetadataRef = match flavor {
925         CrateFlavor::Rlib => loader.get_rlib_metadata(target, filename)?,
926         CrateFlavor::Dylib => {
927             let buf = loader.get_dylib_metadata(target, filename)?;
928             // The header is uncompressed
929             let header_len = METADATA_HEADER.len();
930             debug!("checking {} bytes of metadata-version stamp", header_len);
931             let header = &buf[..cmp::min(header_len, buf.len())];
932             if header != METADATA_HEADER {
933                 return Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'",
934                                    filename.display()));
935             }
936
937             // Header is okay -> inflate the actual metadata
938             let compressed_bytes = &buf[header_len..];
939             debug!("inflating {} bytes of compressed metadata", compressed_bytes.len());
940             let mut inflated = Vec::new();
941             match DeflateDecoder::new(compressed_bytes).read_to_end(&mut inflated) {
942                 Ok(_) => {
943                     rustc_erase_owner!(OwningRef::new(inflated).map_owner_box())
944                 }
945                 Err(_) => {
946                     return Err(format!("failed to decompress metadata: {}", filename.display()));
947                 }
948             }
949         }
950         CrateFlavor::Rmeta => {
951             // mmap the file, because only a small fraction of it is read.
952             let file = std::fs::File::open(filename).map_err(|_|
953                 format!("failed to open rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
954             let mmap = unsafe { memmap::Mmap::map(&file) };
955             let mmap = mmap.map_err(|_|
956                 format!("failed to mmap rmeta metadata: '{}'", filename.display()))?;
957
958             rustc_erase_owner!(OwningRef::new(StableDerefMmap(mmap)).map_owner_box())
959         }
960     };
961     let blob = MetadataBlob::new(raw_bytes);
962     if blob.is_compatible() {
963         Ok(blob)
964     } else {
965         Err(format!("incompatible metadata version found: '{}'", filename.display()))
966     }
967 }
968
969 /// Look for a plugin registrar. Returns its library path and crate disambiguator.
970 pub fn find_plugin_registrar(
971     sess: &Session,
972     metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
973     span: Span,
974     name: Symbol,
975 ) -> Option<(PathBuf, CrateDisambiguator)> {
976     info!("find plugin registrar `{}`", name);
977     let target_triple = sess.opts.target_triple.clone();
978     let host_triple = TargetTriple::from_triple(config::host_triple());
979     let is_cross = target_triple != host_triple;
980     let mut target_only = false;
981     let mut locator = CrateLocator::new(
982         sess,
983         metadata_loader,
984         name,
985         None, // hash
986         None, // host_hash
987         None, // extra_filename
988         true, // is_host
989         PathKind::Crate,
990         span,
991         None, // root
992         None, // is_proc_macro
993     );
994
995     let library = locator.maybe_load_library_crate().or_else(|| {
996         if !is_cross {
997             return None
998         }
999         // Try loading from target crates. This will abort later if we
1000         // try to load a plugin registrar function,
1001         target_only = true;
1002
1003         locator.target = &sess.target.target;
1004         locator.triple = target_triple;
1005         locator.filesearch = sess.target_filesearch(PathKind::Crate);
1006
1007         locator.maybe_load_library_crate()
1008     });
1009     let library = match library {
1010         Some(l) => l,
1011         None => locator.report_errs(),
1012     };
1013
1014     if target_only {
1015         // Need to abort before syntax expansion.
1016         let message = format!("plugin `{}` is not available for triple `{}` \
1017                                 (only found {})",
1018                                 name,
1019                                 config::host_triple(),
1020                                 sess.opts.target_triple);
1021         span_fatal!(sess, span, E0456, "{}", &message);
1022     }
1023
1024     match library.source.dylib {
1025         Some(dylib) => {
1026             Some((dylib.0, library.metadata.get_root().disambiguator()))
1027         }
1028         None => {
1029             span_err!(sess, span, E0457,
1030                         "plugin `{}` only found in rlib format, but must be available \
1031                         in dylib format",
1032                         name);
1033             // No need to abort because the loading code will just ignore this
1034             // empty dylib.
1035             None
1036         }
1037     }
1038 }
1039
1040 /// A diagnostic function for dumping crate metadata to an output stream.
1041 pub fn list_file_metadata(target: &Target,
1042                           path: &Path,
1043                           metadata_loader: &dyn MetadataLoader,
1044                           out: &mut dyn io::Write)
1045                           -> io::Result<()> {
1046     let filename = path.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1047     let flavor = if filename.ends_with(".rlib") {
1048         CrateFlavor::Rlib
1049     } else if filename.ends_with(".rmeta") {
1050         CrateFlavor::Rmeta
1051     } else {
1052         CrateFlavor::Dylib
1053     };
1054     match get_metadata_section(target, flavor, path, metadata_loader) {
1055         Ok(metadata) => metadata.list_crate_metadata(out),
1056         Err(msg) => write!(out, "{}\n", msg),
1057     }
1058 }