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