]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/back/link.rs
a7f205a18a46c8bb2868acc4444d291aafa9df09
[rust.git] / src / librustc_trans / back / link.rs
1 // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 use super::archive::{ArchiveBuilder, ArchiveConfig};
12 use super::linker::Linker;
13 use super::rpath::RPathConfig;
14 use super::rpath;
15 use metadata::METADATA_FILENAME;
16 use rustc::session::config::{self, NoDebugInfo, OutputFilenames, Input, OutputType};
17 use rustc::session::filesearch;
18 use rustc::session::search_paths::PathKind;
19 use rustc::session::Session;
20 use rustc::middle::cstore::{self, LinkMeta, NativeLibrary, LibSource, LinkagePreference,
21                             NativeLibraryKind};
22 use rustc::middle::dependency_format::Linkage;
23 use CrateTranslation;
24 use rustc::util::common::time;
25 use rustc::util::fs::fix_windows_verbatim_for_gcc;
26 use rustc::dep_graph::{DepKind, DepNode};
27 use rustc::hir::def_id::CrateNum;
28 use rustc::hir::svh::Svh;
29 use rustc_back::tempdir::TempDir;
30 use rustc_back::PanicStrategy;
31 use rustc_incremental::IncrementalHashesMap;
32 use context::get_reloc_model;
33 use llvm;
34
35 use std::ascii;
36 use std::char;
37 use std::env;
38 use std::ffi::OsString;
39 use std::fs;
40 use std::io::{self, Read, Write};
41 use std::mem;
42 use std::path::{Path, PathBuf};
43 use std::process::Command;
44 use std::str;
45 use flate2::Compression;
46 use flate2::write::ZlibEncoder;
47 use syntax::ast;
48 use syntax::attr;
49 use syntax_pos::Span;
50
51 /// The LLVM module name containing crate-metadata. This includes a `.` on
52 /// purpose, so it cannot clash with the name of a user-defined module.
53 pub const METADATA_MODULE_NAME: &'static str = "crate.metadata";
54 /// The name of the crate-metadata object file the compiler generates. Must
55 /// match up with `METADATA_MODULE_NAME`.
56 pub const METADATA_OBJ_NAME: &'static str = "crate.metadata.o";
57
58 // RLIB LLVM-BYTECODE OBJECT LAYOUT
59 // Version 1
60 // Bytes    Data
61 // 0..10    "RUST_OBJECT" encoded in ASCII
62 // 11..14   format version as little-endian u32
63 // 15..22   size in bytes of deflate compressed LLVM bitcode as
64 //          little-endian u64
65 // 23..     compressed LLVM bitcode
66
67 // This is the "magic number" expected at the beginning of a LLVM bytecode
68 // object in an rlib.
69 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC: &'static [u8] = b"RUST_OBJECT";
70
71 // The version number this compiler will write to bytecode objects in rlibs
72 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION: u32 = 1;
73
74 // The offset in bytes the bytecode object format version number can be found at
75 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION_OFFSET: usize = 11;
76
77 // The offset in bytes the size of the compressed bytecode can be found at in
78 // format version 1
79 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATASIZE_OFFSET: usize =
80     RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION_OFFSET + 4;
81
82 // The offset in bytes the compressed LLVM bytecode can be found at in format
83 // version 1
84 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATA_OFFSET: usize =
85     RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATASIZE_OFFSET + 8;
86
87
88 pub fn find_crate_name(sess: Option<&Session>,
89                        attrs: &[ast::Attribute],
90                        input: &Input) -> String {
91     let validate = |s: String, span: Option<Span>| {
92         cstore::validate_crate_name(sess, &s, span);
93         s
94     };
95
96     // Look in attributes 100% of the time to make sure the attribute is marked
97     // as used. After doing this, however, we still prioritize a crate name from
98     // the command line over one found in the #[crate_name] attribute. If we
99     // find both we ensure that they're the same later on as well.
100     let attr_crate_name = attrs.iter().find(|at| at.check_name("crate_name"))
101                                .and_then(|at| at.value_str().map(|s| (at, s)));
102
103     if let Some(sess) = sess {
104         if let Some(ref s) = sess.opts.crate_name {
105             if let Some((attr, name)) = attr_crate_name {
106                 if name != &**s {
107                     let msg = format!("--crate-name and #[crate_name] are \
108                                        required to match, but `{}` != `{}`",
109                                       s, name);
110                     sess.span_err(attr.span, &msg);
111                 }
112             }
113             return validate(s.clone(), None);
114         }
115     }
116
117     if let Some((attr, s)) = attr_crate_name {
118         return validate(s.to_string(), Some(attr.span));
119     }
120     if let Input::File(ref path) = *input {
121         if let Some(s) = path.file_stem().and_then(|s| s.to_str()) {
122             if s.starts_with("-") {
123                 let msg = format!("crate names cannot start with a `-`, but \
124                                    `{}` has a leading hyphen", s);
125                 if let Some(sess) = sess {
126                     sess.err(&msg);
127                 }
128             } else {
129                 return validate(s.replace("-", "_"), None);
130             }
131         }
132     }
133
134     "rust_out".to_string()
135 }
136
137 pub fn build_link_meta(incremental_hashes_map: &IncrementalHashesMap) -> LinkMeta {
138     let krate_dep_node = &DepNode::new_no_params(DepKind::Krate);
139     let r = LinkMeta {
140         crate_hash: Svh::new(incremental_hashes_map[krate_dep_node].to_smaller_hash()),
141     };
142     info!("{:?}", r);
143     return r;
144 }
145
146 // The third parameter is for env vars, used on windows to set up the
147 // path for MSVC to find its DLLs, and gcc to find its bundled
148 // toolchain
149 pub fn get_linker(sess: &Session) -> (String, Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
150     let envs = vec![("PATH".into(), command_path(sess))];
151
152     if let Some(ref linker) = sess.opts.cg.linker {
153         (linker.clone(), Command::new(linker), envs)
154     } else if sess.target.target.options.is_like_msvc {
155         let (cmd, envs) = msvc_link_exe_cmd(sess);
156         ("link.exe".to_string(), cmd, envs)
157     } else {
158         let linker = &sess.target.target.options.linker;
159         (linker.clone(), Command::new(&linker), envs)
160     }
161 }
162
163 #[cfg(windows)]
164 pub fn msvc_link_exe_cmd(sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
165     use gcc::windows_registry;
166
167     let target = &sess.opts.target_triple;
168     let tool = windows_registry::find_tool(target, "link.exe");
169
170     if let Some(tool) = tool {
171         let envs = tool.env().to_vec();
172         (tool.to_command(), envs)
173     } else {
174         debug!("Failed to locate linker.");
175         (Command::new("link.exe"), vec![])
176     }
177 }
178
179 #[cfg(not(windows))]
180 pub fn msvc_link_exe_cmd(_sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
181     (Command::new("link.exe"), vec![])
182 }
183
184 pub fn get_ar_prog(sess: &Session) -> String {
185     sess.opts.cg.ar.clone().unwrap_or_else(|| {
186         sess.target.target.options.ar.clone()
187     })
188 }
189
190 fn command_path(sess: &Session) -> OsString {
191     // The compiler's sysroot often has some bundled tools, so add it to the
192     // PATH for the child.
193     let mut new_path = sess.host_filesearch(PathKind::All)
194                            .get_tools_search_paths();
195     if let Some(path) = env::var_os("PATH") {
196         new_path.extend(env::split_paths(&path));
197     }
198     env::join_paths(new_path).unwrap()
199 }
200
201 pub fn remove(sess: &Session, path: &Path) {
202     match fs::remove_file(path) {
203         Ok(..) => {}
204         Err(e) => {
205             sess.err(&format!("failed to remove {}: {}",
206                              path.display(),
207                              e));
208         }
209     }
210 }
211
212 /// Perform the linkage portion of the compilation phase. This will generate all
213 /// of the requested outputs for this compilation session.
214 pub fn link_binary(sess: &Session,
215                    trans: &CrateTranslation,
216                    outputs: &OutputFilenames,
217                    crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
218     let mut out_filenames = Vec::new();
219     for &crate_type in sess.crate_types.borrow().iter() {
220         // Ignore executable crates if we have -Z no-trans, as they will error.
221         if (sess.opts.debugging_opts.no_trans ||
222             !sess.opts.output_types.should_trans()) &&
223            crate_type == config::CrateTypeExecutable {
224             continue;
225         }
226
227         if invalid_output_for_target(sess, crate_type) {
228            bug!("invalid output type `{:?}` for target os `{}`",
229                 crate_type, sess.opts.target_triple);
230         }
231         let mut out_files = link_binary_output(sess, trans, crate_type, outputs, crate_name);
232         out_filenames.append(&mut out_files);
233     }
234
235     // Remove the temporary object file and metadata if we aren't saving temps
236     if !sess.opts.cg.save_temps {
237         if sess.opts.output_types.should_trans() {
238             for obj in object_filenames(trans, outputs) {
239                 remove(sess, &obj);
240             }
241         }
242         remove(sess, &outputs.with_extension(METADATA_OBJ_NAME));
243     }
244
245     out_filenames
246 }
247
248
249 /// Returns default crate type for target
250 ///
251 /// Default crate type is used when crate type isn't provided neither
252 /// through cmd line arguments nor through crate attributes
253 ///
254 /// It is CrateTypeExecutable for all platforms but iOS as there is no
255 /// way to run iOS binaries anyway without jailbreaking and
256 /// interaction with Rust code through static library is the only
257 /// option for now
258 pub fn default_output_for_target(sess: &Session) -> config::CrateType {
259     if !sess.target.target.options.executables {
260         config::CrateTypeStaticlib
261     } else {
262         config::CrateTypeExecutable
263     }
264 }
265
266 /// Checks if target supports crate_type as output
267 pub fn invalid_output_for_target(sess: &Session,
268                                  crate_type: config::CrateType) -> bool {
269     match (sess.target.target.options.dynamic_linking,
270            sess.target.target.options.executables, crate_type) {
271         (false, _, config::CrateTypeCdylib) |
272         (false, _, config::CrateTypeProcMacro) |
273         (false, _, config::CrateTypeDylib) => true,
274         (_, false, config::CrateTypeExecutable) => true,
275         _ => false
276     }
277 }
278
279 fn is_writeable(p: &Path) -> bool {
280     match p.metadata() {
281         Err(..) => true,
282         Ok(m) => !m.permissions().readonly()
283     }
284 }
285
286 fn filename_for_metadata(sess: &Session, crate_name: &str, outputs: &OutputFilenames) -> PathBuf {
287     let out_filename = outputs.single_output_file.clone()
288         .unwrap_or(outputs
289             .out_directory
290             .join(&format!("lib{}{}.rmeta", crate_name, sess.opts.cg.extra_filename)));
291     check_file_is_writeable(&out_filename, sess);
292     out_filename
293 }
294
295 pub fn filename_for_input(sess: &Session,
296                           crate_type: config::CrateType,
297                           crate_name: &str,
298                           outputs: &OutputFilenames) -> PathBuf {
299     let libname = format!("{}{}", crate_name, sess.opts.cg.extra_filename);
300
301     match crate_type {
302         config::CrateTypeRlib => {
303             outputs.out_directory.join(&format!("lib{}.rlib", libname))
304         }
305         config::CrateTypeCdylib |
306         config::CrateTypeProcMacro |
307         config::CrateTypeDylib => {
308             let (prefix, suffix) = (&sess.target.target.options.dll_prefix,
309                                     &sess.target.target.options.dll_suffix);
310             outputs.out_directory.join(&format!("{}{}{}", prefix, libname,
311                                                 suffix))
312         }
313         config::CrateTypeStaticlib => {
314             let (prefix, suffix) = (&sess.target.target.options.staticlib_prefix,
315                                     &sess.target.target.options.staticlib_suffix);
316             outputs.out_directory.join(&format!("{}{}{}", prefix, libname,
317                                                 suffix))
318         }
319         config::CrateTypeExecutable => {
320             let suffix = &sess.target.target.options.exe_suffix;
321             let out_filename = outputs.path(OutputType::Exe);
322             if suffix.is_empty() {
323                 out_filename.to_path_buf()
324             } else {
325                 out_filename.with_extension(&suffix[1..])
326             }
327         }
328     }
329 }
330
331 pub fn each_linked_rlib(sess: &Session,
332                         f: &mut FnMut(CrateNum, &Path)) -> Result<(), String> {
333     let crates = sess.cstore.used_crates(LinkagePreference::RequireStatic).into_iter();
334     let fmts = sess.dependency_formats.borrow();
335     let fmts = fmts.get(&config::CrateTypeExecutable)
336                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeStaticlib))
337                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeCdylib))
338                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeProcMacro));
339     let fmts = match fmts {
340         Some(f) => f,
341         None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
342     };
343     for (cnum, path) in crates {
344         match fmts.get(cnum.as_usize() - 1) {
345             Some(&Linkage::NotLinked) |
346             Some(&Linkage::IncludedFromDylib) => continue,
347             Some(_) => {}
348             None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
349         }
350         let name = sess.cstore.crate_name(cnum).clone();
351         let path = match path {
352             LibSource::Some(p) => p,
353             LibSource::MetadataOnly => {
354                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`, found rmeta (metadata) file",
355                                    name))
356             }
357             LibSource::None => {
358                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`", name))
359             }
360         };
361         f(cnum, &path);
362     }
363     Ok(())
364 }
365
366 fn out_filename(sess: &Session,
367                 crate_type: config::CrateType,
368                 outputs: &OutputFilenames,
369                 crate_name: &str)
370                 -> PathBuf {
371     let default_filename = filename_for_input(sess, crate_type, crate_name, outputs);
372     let out_filename = outputs.outputs.get(&OutputType::Exe)
373                               .and_then(|s| s.to_owned())
374                               .or_else(|| outputs.single_output_file.clone())
375                               .unwrap_or(default_filename);
376
377     check_file_is_writeable(&out_filename, sess);
378
379     out_filename
380 }
381
382 // Make sure files are writeable.  Mac, FreeBSD, and Windows system linkers
383 // check this already -- however, the Linux linker will happily overwrite a
384 // read-only file.  We should be consistent.
385 fn check_file_is_writeable(file: &Path, sess: &Session) {
386     if !is_writeable(file) {
387         sess.fatal(&format!("output file {} is not writeable -- check its \
388                             permissions", file.display()));
389     }
390 }
391
392 fn link_binary_output(sess: &Session,
393                       trans: &CrateTranslation,
394                       crate_type: config::CrateType,
395                       outputs: &OutputFilenames,
396                       crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
397     let objects = object_filenames(trans, outputs);
398
399     for file in &objects {
400         check_file_is_writeable(file, sess);
401     }
402
403     let tmpdir = match TempDir::new("rustc") {
404         Ok(tmpdir) => tmpdir,
405         Err(err) => sess.fatal(&format!("couldn't create a temp dir: {}", err)),
406     };
407
408     let mut out_filenames = vec![];
409
410     if outputs.outputs.contains_key(&OutputType::Metadata) {
411         let out_filename = filename_for_metadata(sess, crate_name, outputs);
412         emit_metadata(sess, trans, &out_filename);
413         out_filenames.push(out_filename);
414     }
415
416     if outputs.outputs.should_trans() {
417         let out_filename = out_filename(sess, crate_type, outputs, crate_name);
418         match crate_type {
419             config::CrateTypeRlib => {
420                 link_rlib(sess, Some(trans), &objects, &out_filename,
421                           tmpdir.path()).build();
422             }
423             config::CrateTypeStaticlib => {
424                 link_staticlib(sess, &objects, &out_filename, tmpdir.path());
425             }
426             _ => {
427                 link_natively(sess, crate_type, &objects, &out_filename, trans,
428                               outputs, tmpdir.path());
429             }
430         }
431         out_filenames.push(out_filename);
432     }
433
434     if sess.opts.cg.save_temps {
435         let _ = tmpdir.into_path();
436     }
437
438     out_filenames
439 }
440
441 fn object_filenames(trans: &CrateTranslation,
442                     outputs: &OutputFilenames)
443                     -> Vec<PathBuf> {
444     trans.modules.iter().map(|module| {
445         outputs.temp_path(OutputType::Object, Some(&module.name))
446     }).collect()
447 }
448
449 fn archive_search_paths(sess: &Session) -> Vec<PathBuf> {
450     let mut search = Vec::new();
451     sess.target_filesearch(PathKind::Native).for_each_lib_search_path(|path, _| {
452         search.push(path.to_path_buf());
453     });
454     return search;
455 }
456
457 fn archive_config<'a>(sess: &'a Session,
458                       output: &Path,
459                       input: Option<&Path>) -> ArchiveConfig<'a> {
460     ArchiveConfig {
461         sess: sess,
462         dst: output.to_path_buf(),
463         src: input.map(|p| p.to_path_buf()),
464         lib_search_paths: archive_search_paths(sess),
465         ar_prog: get_ar_prog(sess),
466         command_path: command_path(sess),
467     }
468 }
469
470 fn emit_metadata<'a>(sess: &'a Session, trans: &CrateTranslation, out_filename: &Path) {
471     let result = fs::File::create(out_filename).and_then(|mut f| {
472         f.write_all(&trans.metadata.raw_data)
473     });
474
475     if let Err(e) = result {
476         sess.fatal(&format!("failed to write {}: {}", out_filename.display(), e));
477     }
478 }
479
480 // Create an 'rlib'
481 //
482 // An rlib in its current incarnation is essentially a renamed .a file. The
483 // rlib primarily contains the object file of the crate, but it also contains
484 // all of the object files from native libraries. This is done by unzipping
485 // native libraries and inserting all of the contents into this archive.
486 fn link_rlib<'a>(sess: &'a Session,
487                  trans: Option<&CrateTranslation>, // None == no metadata/bytecode
488                  objects: &[PathBuf],
489                  out_filename: &Path,
490                  tmpdir: &Path) -> ArchiveBuilder<'a> {
491     info!("preparing rlib from {:?} to {:?}", objects, out_filename);
492     let mut ab = ArchiveBuilder::new(archive_config(sess, out_filename, None));
493
494     for obj in objects {
495         ab.add_file(obj);
496     }
497
498     // Note that in this loop we are ignoring the value of `lib.cfg`. That is,
499     // we may not be configured to actually include a static library if we're
500     // adding it here. That's because later when we consume this rlib we'll
501     // decide whether we actually needed the static library or not.
502     //
503     // To do this "correctly" we'd need to keep track of which libraries added
504     // which object files to the archive. We don't do that here, however. The
505     // #[link(cfg(..))] feature is unstable, though, and only intended to get
506     // liblibc working. In that sense the check below just indicates that if
507     // there are any libraries we want to omit object files for at link time we
508     // just exclude all custom object files.
509     //
510     // Eventually if we want to stabilize or flesh out the #[link(cfg(..))]
511     // feature then we'll need to figure out how to record what objects were
512     // loaded from the libraries found here and then encode that into the
513     // metadata of the rlib we're generating somehow.
514     for lib in sess.cstore.used_libraries() {
515         match lib.kind {
516             NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
517             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
518             NativeLibraryKind::NativeFramework |
519             NativeLibraryKind::NativeUnknown => continue,
520         }
521         ab.add_native_library(&lib.name.as_str());
522     }
523
524     // After adding all files to the archive, we need to update the
525     // symbol table of the archive.
526     ab.update_symbols();
527
528     // Note that it is important that we add all of our non-object "magical
529     // files" *after* all of the object files in the archive. The reason for
530     // this is as follows:
531     //
532     // * When performing LTO, this archive will be modified to remove
533     //   objects from above. The reason for this is described below.
534     //
535     // * When the system linker looks at an archive, it will attempt to
536     //   determine the architecture of the archive in order to see whether its
537     //   linkable.
538     //
539     //   The algorithm for this detection is: iterate over the files in the
540     //   archive. Skip magical SYMDEF names. Interpret the first file as an
541     //   object file. Read architecture from the object file.
542     //
543     // * As one can probably see, if "metadata" and "foo.bc" were placed
544     //   before all of the objects, then the architecture of this archive would
545     //   not be correctly inferred once 'foo.o' is removed.
546     //
547     // Basically, all this means is that this code should not move above the
548     // code above.
549     match trans {
550         Some(trans) => {
551             // Instead of putting the metadata in an object file section, rlibs
552             // contain the metadata in a separate file. We use a temp directory
553             // here so concurrent builds in the same directory don't try to use
554             // the same filename for metadata (stomping over one another)
555             let metadata = tmpdir.join(METADATA_FILENAME);
556             emit_metadata(sess, trans, &metadata);
557             ab.add_file(&metadata);
558
559             // For LTO purposes, the bytecode of this library is also inserted
560             // into the archive.  If codegen_units > 1, we insert each of the
561             // bitcode files.
562             for obj in objects {
563                 // Note that we make sure that the bytecode filename in the
564                 // archive is never exactly 16 bytes long by adding a 16 byte
565                 // extension to it. This is to work around a bug in LLDB that
566                 // would cause it to crash if the name of a file in an archive
567                 // was exactly 16 bytes.
568                 let bc_filename = obj.with_extension("bc");
569                 let bc_deflated_filename = tmpdir.join({
570                     obj.with_extension("bytecode.deflate").file_name().unwrap()
571                 });
572
573                 let mut bc_data = Vec::new();
574                 match fs::File::open(&bc_filename).and_then(|mut f| {
575                     f.read_to_end(&mut bc_data)
576                 }) {
577                     Ok(..) => {}
578                     Err(e) => sess.fatal(&format!("failed to read bytecode: {}",
579                                                  e))
580                 }
581
582                 let mut bc_data_deflated = Vec::new();
583                 ZlibEncoder::new(&mut bc_data_deflated, Compression::Default)
584                     .write_all(&bc_data).unwrap();
585
586                 let mut bc_file_deflated = match fs::File::create(&bc_deflated_filename) {
587                     Ok(file) => file,
588                     Err(e) => {
589                         sess.fatal(&format!("failed to create compressed \
590                                              bytecode file: {}", e))
591                     }
592                 };
593
594                 match write_rlib_bytecode_object_v1(&mut bc_file_deflated,
595                                                     &bc_data_deflated) {
596                     Ok(()) => {}
597                     Err(e) => {
598                         sess.fatal(&format!("failed to write compressed \
599                                              bytecode: {}", e));
600                     }
601                 };
602
603                 ab.add_file(&bc_deflated_filename);
604
605                 // See the bottom of back::write::run_passes for an explanation
606                 // of when we do and don't keep .#module-name#.bc files around.
607                 let user_wants_numbered_bitcode =
608                         sess.opts.output_types.contains_key(&OutputType::Bitcode) &&
609                         sess.opts.cg.codegen_units > 1;
610                 if !sess.opts.cg.save_temps && !user_wants_numbered_bitcode {
611                     remove(sess, &bc_filename);
612                 }
613             }
614
615             // After adding all files to the archive, we need to update the
616             // symbol table of the archive. This currently dies on macOS (see
617             // #11162), and isn't necessary there anyway
618             if !sess.target.target.options.is_like_osx {
619                 ab.update_symbols();
620             }
621         }
622
623         None => {}
624     }
625
626     ab
627 }
628
629 fn write_rlib_bytecode_object_v1(writer: &mut Write,
630                                  bc_data_deflated: &[u8]) -> io::Result<()> {
631     let bc_data_deflated_size: u64 = bc_data_deflated.len() as u64;
632
633     writer.write_all(RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC)?;
634     writer.write_all(&[1, 0, 0, 0])?;
635     writer.write_all(&[
636         (bc_data_deflated_size >>  0) as u8,
637         (bc_data_deflated_size >>  8) as u8,
638         (bc_data_deflated_size >> 16) as u8,
639         (bc_data_deflated_size >> 24) as u8,
640         (bc_data_deflated_size >> 32) as u8,
641         (bc_data_deflated_size >> 40) as u8,
642         (bc_data_deflated_size >> 48) as u8,
643         (bc_data_deflated_size >> 56) as u8,
644     ])?;
645     writer.write_all(&bc_data_deflated)?;
646
647     let number_of_bytes_written_so_far =
648         RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC.len() +                // magic id
649         mem::size_of_val(&RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION) + // version
650         mem::size_of_val(&bc_data_deflated_size) +        // data size field
651         bc_data_deflated_size as usize;                    // actual data
652
653     // If the number of bytes written to the object so far is odd, add a
654     // padding byte to make it even. This works around a crash bug in LLDB
655     // (see issue #15950)
656     if number_of_bytes_written_so_far % 2 == 1 {
657         writer.write_all(&[0])?;
658     }
659
660     return Ok(());
661 }
662
663 // Create a static archive
664 //
665 // This is essentially the same thing as an rlib, but it also involves adding
666 // all of the upstream crates' objects into the archive. This will slurp in
667 // all of the native libraries of upstream dependencies as well.
668 //
669 // Additionally, there's no way for us to link dynamic libraries, so we warn
670 // about all dynamic library dependencies that they're not linked in.
671 //
672 // There's no need to include metadata in a static archive, so ensure to not
673 // link in the metadata object file (and also don't prepare the archive with a
674 // metadata file).
675 fn link_staticlib(sess: &Session, objects: &[PathBuf], out_filename: &Path,
676                   tempdir: &Path) {
677     let mut ab = link_rlib(sess, None, objects, out_filename, tempdir);
678     let mut all_native_libs = vec![];
679
680     let res = each_linked_rlib(sess, &mut |cnum, path| {
681         let name = sess.cstore.crate_name(cnum);
682         let native_libs = sess.cstore.native_libraries(cnum);
683
684         // Here when we include the rlib into our staticlib we need to make a
685         // decision whether to include the extra object files along the way.
686         // These extra object files come from statically included native
687         // libraries, but they may be cfg'd away with #[link(cfg(..))].
688         //
689         // This unstable feature, though, only needs liblibc to work. The only
690         // use case there is where musl is statically included in liblibc.rlib,
691         // so if we don't want the included version we just need to skip it. As
692         // a result the logic here is that if *any* linked library is cfg'd away
693         // we just skip all object files.
694         //
695         // Clearly this is not sufficient for a general purpose feature, and
696         // we'd want to read from the library's metadata to determine which
697         // object files come from where and selectively skip them.
698         let skip_object_files = native_libs.iter().any(|lib| {
699             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
700         });
701         ab.add_rlib(path, &name.as_str(), sess.lto(), skip_object_files).unwrap();
702
703         all_native_libs.extend(sess.cstore.native_libraries(cnum));
704     });
705     if let Err(e) = res {
706         sess.fatal(&e);
707     }
708
709     ab.update_symbols();
710     ab.build();
711
712     if !all_native_libs.is_empty() {
713         sess.note_without_error("link against the following native artifacts when linking against \
714                                  this static library");
715         sess.note_without_error("the order and any duplication can be significant on some \
716                                  platforms, and so may need to be preserved");
717     }
718
719     for lib in all_native_libs.iter().filter(|l| relevant_lib(sess, l)) {
720         let name = match lib.kind {
721             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
722             NativeLibraryKind::NativeUnknown => "library",
723             NativeLibraryKind::NativeFramework => "framework",
724             // These are included, no need to print them
725             NativeLibraryKind::NativeStatic => continue,
726         };
727         sess.note_without_error(&format!("{}: {}", name, lib.name));
728     }
729 }
730
731 // Create a dynamic library or executable
732 //
733 // This will invoke the system linker/cc to create the resulting file. This
734 // links to all upstream files as well.
735 fn link_natively(sess: &Session,
736                  crate_type: config::CrateType,
737                  objects: &[PathBuf],
738                  out_filename: &Path,
739                  trans: &CrateTranslation,
740                  outputs: &OutputFilenames,
741                  tmpdir: &Path) {
742     info!("preparing {:?} from {:?} to {:?}", crate_type, objects, out_filename);
743     let flavor = sess.linker_flavor();
744
745     // The invocations of cc share some flags across platforms
746     let (pname, mut cmd, envs) = get_linker(sess);
747     // This will set PATH on windows
748     cmd.envs(envs);
749
750     let root = sess.target_filesearch(PathKind::Native).get_lib_path();
751     if let Some(args) = sess.target.target.options.pre_link_args.get(&flavor) {
752         cmd.args(args);
753     }
754     if let Some(ref args) = sess.opts.debugging_opts.pre_link_args {
755         cmd.args(args);
756     }
757     cmd.args(&sess.opts.debugging_opts.pre_link_arg);
758
759     let pre_link_objects = if crate_type == config::CrateTypeExecutable {
760         &sess.target.target.options.pre_link_objects_exe
761     } else {
762         &sess.target.target.options.pre_link_objects_dll
763     };
764     for obj in pre_link_objects {
765         cmd.arg(root.join(obj));
766     }
767
768     if sess.target.target.options.is_like_emscripten {
769         cmd.arg("-s");
770         cmd.arg(if sess.panic_strategy() == PanicStrategy::Abort {
771             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=1"
772         } else {
773             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=0"
774         });
775     }
776
777     {
778         let mut linker = trans.linker_info.to_linker(cmd, &sess);
779         link_args(&mut *linker, sess, crate_type, tmpdir,
780                   objects, out_filename, outputs, trans);
781         cmd = linker.finalize();
782     }
783     if let Some(args) = sess.target.target.options.late_link_args.get(&flavor) {
784         cmd.args(args);
785     }
786     for obj in &sess.target.target.options.post_link_objects {
787         cmd.arg(root.join(obj));
788     }
789     if let Some(args) = sess.target.target.options.post_link_args.get(&flavor) {
790         cmd.args(args);
791     }
792     for &(ref k, ref v) in &sess.target.target.options.link_env {
793         cmd.env(k, v);
794     }
795
796     if sess.opts.debugging_opts.print_link_args {
797         println!("{:?}", &cmd);
798     }
799
800     // May have not found libraries in the right formats.
801     sess.abort_if_errors();
802
803     // Invoke the system linker
804     //
805     // Note that there's a terribly awful hack that really shouldn't be present
806     // in any compiler. Here an environment variable is supported to
807     // automatically retry the linker invocation if the linker looks like it
808     // segfaulted.
809     //
810     // Gee that seems odd, normally segfaults are things we want to know about!
811     // Unfortunately though in rust-lang/rust#38878 we're experiencing the
812     // linker segfaulting on Travis quite a bit which is causing quite a bit of
813     // pain to land PRs when they spuriously fail due to a segfault.
814     //
815     // The issue #38878 has some more debugging information on it as well, but
816     // this unfortunately looks like it's just a race condition in macOS's linker
817     // with some thread pool working in the background. It seems that no one
818     // currently knows a fix for this so in the meantime we're left with this...
819     info!("{:?}", &cmd);
820     let retry_on_segfault = env::var("RUSTC_RETRY_LINKER_ON_SEGFAULT").is_ok();
821     let mut prog;
822     let mut i = 0;
823     loop {
824         i += 1;
825         prog = time(sess.time_passes(), "running linker", || cmd.output());
826         if !retry_on_segfault || i > 3 {
827             break
828         }
829         let output = match prog {
830             Ok(ref output) => output,
831             Err(_) => break,
832         };
833         if output.status.success() {
834             break
835         }
836         let mut out = output.stderr.clone();
837         out.extend(&output.stdout);
838         let out = String::from_utf8_lossy(&out);
839         let msg = "clang: error: unable to execute command: \
840                    Segmentation fault: 11";
841         if !out.contains(msg) {
842             break
843         }
844
845         sess.struct_warn("looks like the linker segfaulted when we tried to \
846                           call it, automatically retrying again")
847             .note(&format!("{:?}", cmd))
848             .note(&out)
849             .emit();
850     }
851
852     match prog {
853         Ok(prog) => {
854             fn escape_string(s: &[u8]) -> String {
855                 str::from_utf8(s).map(|s| s.to_owned())
856                     .unwrap_or_else(|_| {
857                         let mut x = "Non-UTF-8 output: ".to_string();
858                         x.extend(s.iter()
859                                  .flat_map(|&b| ascii::escape_default(b))
860                                  .map(|b| char::from_u32(b as u32).unwrap()));
861                         x
862                     })
863             }
864             if !prog.status.success() {
865                 let mut output = prog.stderr.clone();
866                 output.extend_from_slice(&prog.stdout);
867                 sess.struct_err(&format!("linking with `{}` failed: {}",
868                                          pname,
869                                          prog.status))
870                     .note(&format!("{:?}", &cmd))
871                     .note(&escape_string(&output))
872                     .emit();
873                 sess.abort_if_errors();
874             }
875             info!("linker stderr:\n{}", escape_string(&prog.stderr));
876             info!("linker stdout:\n{}", escape_string(&prog.stdout));
877         },
878         Err(e) => {
879             sess.struct_err(&format!("could not exec the linker `{}`: {}", pname, e))
880                 .note(&format!("{:?}", &cmd))
881                 .emit();
882             if sess.target.target.options.is_like_msvc && e.kind() == io::ErrorKind::NotFound {
883                 sess.note_without_error("the msvc targets depend on the msvc linker \
884                     but `link.exe` was not found");
885                 sess.note_without_error("please ensure that VS 2013 or VS 2015 was installed \
886                     with the Visual C++ option");
887             }
888             sess.abort_if_errors();
889         }
890     }
891
892
893     // On macOS, debuggers need this utility to get run to do some munging of
894     // the symbols
895     if sess.target.target.options.is_like_osx && sess.opts.debuginfo != NoDebugInfo {
896         match Command::new("dsymutil").arg(out_filename).output() {
897             Ok(..) => {}
898             Err(e) => sess.fatal(&format!("failed to run dsymutil: {}", e)),
899         }
900     }
901 }
902
903 fn link_args(cmd: &mut Linker,
904              sess: &Session,
905              crate_type: config::CrateType,
906              tmpdir: &Path,
907              objects: &[PathBuf],
908              out_filename: &Path,
909              outputs: &OutputFilenames,
910              trans: &CrateTranslation) {
911
912     // The default library location, we need this to find the runtime.
913     // The location of crates will be determined as needed.
914     let lib_path = sess.target_filesearch(PathKind::All).get_lib_path();
915
916     // target descriptor
917     let t = &sess.target.target;
918
919     cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&lib_path));
920     for obj in objects {
921         cmd.add_object(obj);
922     }
923     cmd.output_filename(out_filename);
924
925     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
926        sess.target.target.options.is_like_windows {
927         if let Some(ref s) = trans.windows_subsystem {
928             cmd.subsystem(s);
929         }
930     }
931
932     // If we're building a dynamic library then some platforms need to make sure
933     // that all symbols are exported correctly from the dynamic library.
934     if crate_type != config::CrateTypeExecutable ||
935        sess.target.target.options.is_like_emscripten {
936         cmd.export_symbols(tmpdir, crate_type);
937     }
938
939     // When linking a dynamic library, we put the metadata into a section of the
940     // executable. This metadata is in a separate object file from the main
941     // object file, so we link that in here.
942     if crate_type == config::CrateTypeDylib ||
943        crate_type == config::CrateTypeProcMacro {
944         cmd.add_object(&outputs.with_extension(METADATA_OBJ_NAME));
945     }
946
947     // Try to strip as much out of the generated object by removing unused
948     // sections if possible. See more comments in linker.rs
949     if !sess.opts.cg.link_dead_code {
950         let keep_metadata = crate_type == config::CrateTypeDylib;
951         cmd.gc_sections(keep_metadata);
952     }
953
954     let used_link_args = sess.cstore.used_link_args();
955
956     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
957        t.options.position_independent_executables {
958         let empty_vec = Vec::new();
959         let args = sess.opts.cg.link_args.as_ref().unwrap_or(&empty_vec);
960         let more_args = &sess.opts.cg.link_arg;
961         let mut args = args.iter().chain(more_args.iter()).chain(used_link_args.iter());
962
963         if get_reloc_model(sess) == llvm::RelocMode::PIC
964             && !args.any(|x| *x == "-static") {
965             cmd.position_independent_executable();
966         }
967     }
968
969     // Pass optimization flags down to the linker.
970     cmd.optimize();
971
972     // Pass debuginfo flags down to the linker.
973     cmd.debuginfo();
974
975     // We want to prevent the compiler from accidentally leaking in any system
976     // libraries, so we explicitly ask gcc to not link to any libraries by
977     // default. Note that this does not happen for windows because windows pulls
978     // in some large number of libraries and I couldn't quite figure out which
979     // subset we wanted.
980     if t.options.no_default_libraries {
981         cmd.no_default_libraries();
982     }
983
984     // Take careful note of the ordering of the arguments we pass to the linker
985     // here. Linkers will assume that things on the left depend on things to the
986     // right. Things on the right cannot depend on things on the left. This is
987     // all formally implemented in terms of resolving symbols (libs on the right
988     // resolve unknown symbols of libs on the left, but not vice versa).
989     //
990     // For this reason, we have organized the arguments we pass to the linker as
991     // such:
992     //
993     //  1. The local object that LLVM just generated
994     //  2. Local native libraries
995     //  3. Upstream rust libraries
996     //  4. Upstream native libraries
997     //
998     // The rationale behind this ordering is that those items lower down in the
999     // list can't depend on items higher up in the list. For example nothing can
1000     // depend on what we just generated (e.g. that'd be a circular dependency).
1001     // Upstream rust libraries are not allowed to depend on our local native
1002     // libraries as that would violate the structure of the DAG, in that
1003     // scenario they are required to link to them as well in a shared fashion.
1004     //
1005     // Note that upstream rust libraries may contain native dependencies as
1006     // well, but they also can't depend on what we just started to add to the
1007     // link line. And finally upstream native libraries can't depend on anything
1008     // in this DAG so far because they're only dylibs and dylibs can only depend
1009     // on other dylibs (e.g. other native deps).
1010     add_local_native_libraries(cmd, sess);
1011     add_upstream_rust_crates(cmd, sess, crate_type, tmpdir);
1012     add_upstream_native_libraries(cmd, sess, crate_type);
1013
1014     // # Telling the linker what we're doing
1015
1016     if crate_type != config::CrateTypeExecutable {
1017         cmd.build_dylib(out_filename);
1018     }
1019
1020     // FIXME (#2397): At some point we want to rpath our guesses as to
1021     // where extern libraries might live, based on the
1022     // addl_lib_search_paths
1023     if sess.opts.cg.rpath {
1024         let sysroot = sess.sysroot();
1025         let target_triple = &sess.opts.target_triple;
1026         let mut get_install_prefix_lib_path = || {
1027             let install_prefix = option_env!("CFG_PREFIX").expect("CFG_PREFIX");
1028             let tlib = filesearch::relative_target_lib_path(sysroot, target_triple);
1029             let mut path = PathBuf::from(install_prefix);
1030             path.push(&tlib);
1031
1032             path
1033         };
1034         let mut rpath_config = RPathConfig {
1035             used_crates: sess.cstore.used_crates(LinkagePreference::RequireDynamic),
1036             out_filename: out_filename.to_path_buf(),
1037             has_rpath: sess.target.target.options.has_rpath,
1038             is_like_osx: sess.target.target.options.is_like_osx,
1039             linker_is_gnu: sess.target.target.options.linker_is_gnu,
1040             get_install_prefix_lib_path: &mut get_install_prefix_lib_path,
1041         };
1042         cmd.args(&rpath::get_rpath_flags(&mut rpath_config));
1043     }
1044
1045     // Finally add all the linker arguments provided on the command line along
1046     // with any #[link_args] attributes found inside the crate
1047     if let Some(ref args) = sess.opts.cg.link_args {
1048         cmd.args(args);
1049     }
1050     cmd.args(&sess.opts.cg.link_arg);
1051     cmd.args(&used_link_args);
1052 }
1053
1054 // # Native library linking
1055 //
1056 // User-supplied library search paths (-L on the command line). These are
1057 // the same paths used to find Rust crates, so some of them may have been
1058 // added already by the previous crate linking code. This only allows them
1059 // to be found at compile time so it is still entirely up to outside
1060 // forces to make sure that library can be found at runtime.
1061 //
1062 // Also note that the native libraries linked here are only the ones located
1063 // in the current crate. Upstream crates with native library dependencies
1064 // may have their native library pulled in above.
1065 fn add_local_native_libraries(cmd: &mut Linker, sess: &Session) {
1066     sess.target_filesearch(PathKind::All).for_each_lib_search_path(|path, k| {
1067         match k {
1068             PathKind::Framework => { cmd.framework_path(path); }
1069             _ => { cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(path)); }
1070         }
1071     });
1072
1073     let relevant_libs = sess.cstore.used_libraries().into_iter().filter(|l| {
1074         relevant_lib(sess, l)
1075     });
1076
1077     let search_path = archive_search_paths(sess);
1078     for lib in relevant_libs {
1079         match lib.kind {
1080             NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1081             NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1082             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str()),
1083             NativeLibraryKind::NativeStatic => cmd.link_whole_staticlib(&lib.name.as_str(),
1084                                                                         &search_path)
1085         }
1086     }
1087 }
1088
1089 // # Rust Crate linking
1090 //
1091 // Rust crates are not considered at all when creating an rlib output. All
1092 // dependencies will be linked when producing the final output (instead of
1093 // the intermediate rlib version)
1094 fn add_upstream_rust_crates(cmd: &mut Linker,
1095                             sess: &Session,
1096                             crate_type: config::CrateType,
1097                             tmpdir: &Path) {
1098     // All of the heavy lifting has previously been accomplished by the
1099     // dependency_format module of the compiler. This is just crawling the
1100     // output of that module, adding crates as necessary.
1101     //
1102     // Linking to a rlib involves just passing it to the linker (the linker
1103     // will slurp up the object files inside), and linking to a dynamic library
1104     // involves just passing the right -l flag.
1105
1106     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1107     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1108
1109     // Invoke get_used_crates to ensure that we get a topological sorting of
1110     // crates.
1111     let deps = sess.cstore.used_crates(LinkagePreference::RequireDynamic);
1112
1113     let mut compiler_builtins = None;
1114
1115     for &(cnum, _) in &deps {
1116         // We may not pass all crates through to the linker. Some crates may
1117         // appear statically in an existing dylib, meaning we'll pick up all the
1118         // symbols from the dylib.
1119         let src = sess.cstore.used_crate_source(cnum);
1120         match data[cnum.as_usize() - 1] {
1121             _ if sess.cstore.is_profiler_runtime(cnum) => {
1122                 add_static_crate(cmd, sess, tmpdir, crate_type, cnum);
1123             }
1124             _ if sess.cstore.is_sanitizer_runtime(cnum) => {
1125                 link_sanitizer_runtime(cmd, sess, tmpdir, cnum);
1126             }
1127             // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1128             // linked correctly.
1129             _ if sess.cstore.is_compiler_builtins(cnum) => {
1130                 assert!(compiler_builtins.is_none());
1131                 compiler_builtins = Some(cnum);
1132             }
1133             Linkage::NotLinked |
1134             Linkage::IncludedFromDylib => {}
1135             Linkage::Static => {
1136                 add_static_crate(cmd, sess, tmpdir, crate_type, cnum);
1137             }
1138             Linkage::Dynamic => {
1139                 add_dynamic_crate(cmd, sess, &src.dylib.unwrap().0)
1140             }
1141         }
1142     }
1143
1144     // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1145     // linked correctly.
1146     // We must always link the `compiler_builtins` crate statically. Even if it
1147     // was already "included" in a dylib (e.g. `libstd` when `-C prefer-dynamic`
1148     // is used)
1149     if let Some(cnum) = compiler_builtins {
1150         add_static_crate(cmd, sess, tmpdir, crate_type, cnum);
1151     }
1152
1153     // Converts a library file-stem into a cc -l argument
1154     fn unlib<'a>(config: &config::Config, stem: &'a str) -> &'a str {
1155         if stem.starts_with("lib") && !config.target.options.is_like_windows {
1156             &stem[3..]
1157         } else {
1158             stem
1159         }
1160     }
1161
1162     // We must link the sanitizer runtime using -Wl,--whole-archive but since
1163     // it's packed in a .rlib, it contains stuff that are not objects that will
1164     // make the linker error. So we must remove those bits from the .rlib before
1165     // linking it.
1166     fn link_sanitizer_runtime(cmd: &mut Linker,
1167                               sess: &Session,
1168                               tmpdir: &Path,
1169                               cnum: CrateNum) {
1170         let src = sess.cstore.used_crate_source(cnum);
1171         let cratepath = &src.rlib.unwrap().0;
1172
1173         if sess.target.target.options.is_like_osx {
1174             // On Apple platforms, the sanitizer is always built as a dylib, and
1175             // LLVM will link to `@rpath/*.dylib`, so we need to specify an
1176             // rpath to the library as well (the rpath should be absolute, see
1177             // PR #41352 for details).
1178             //
1179             // FIXME: Remove this logic into librustc_*san once Cargo supports it
1180             let rpath = cratepath.parent().unwrap();
1181             let rpath = rpath.to_str().expect("non-utf8 component in path");
1182             cmd.args(&["-Wl,-rpath".into(), "-Xlinker".into(), rpath.into()]);
1183         }
1184
1185         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1186         let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1187         let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1188         archive.update_symbols();
1189
1190         for f in archive.src_files() {
1191             if f.ends_with("bytecode.deflate") || f == METADATA_FILENAME {
1192                     archive.remove_file(&f);
1193                     continue
1194                 }
1195         }
1196
1197         archive.build();
1198
1199         cmd.link_whole_rlib(&dst);
1200     }
1201
1202     // Adds the static "rlib" versions of all crates to the command line.
1203     // There's a bit of magic which happens here specifically related to LTO and
1204     // dynamic libraries. Specifically:
1205     //
1206     // * For LTO, we remove upstream object files.
1207     // * For dylibs we remove metadata and bytecode from upstream rlibs
1208     //
1209     // When performing LTO, almost(*) all of the bytecode from the upstream
1210     // libraries has already been included in our object file output. As a
1211     // result we need to remove the object files in the upstream libraries so
1212     // the linker doesn't try to include them twice (or whine about duplicate
1213     // symbols). We must continue to include the rest of the rlib, however, as
1214     // it may contain static native libraries which must be linked in.
1215     //
1216     // (*) Crates marked with `#![no_builtins]` don't participate in LTO and
1217     // their bytecode wasn't included. The object files in those libraries must
1218     // still be passed to the linker.
1219     //
1220     // When making a dynamic library, linkers by default don't include any
1221     // object files in an archive if they're not necessary to resolve the link.
1222     // We basically want to convert the archive (rlib) to a dylib, though, so we
1223     // *do* want everything included in the output, regardless of whether the
1224     // linker thinks it's needed or not. As a result we must use the
1225     // --whole-archive option (or the platform equivalent). When using this
1226     // option the linker will fail if there are non-objects in the archive (such
1227     // as our own metadata and/or bytecode). All in all, for rlibs to be
1228     // entirely included in dylibs, we need to remove all non-object files.
1229     //
1230     // Note, however, that if we're not doing LTO or we're not producing a dylib
1231     // (aka we're making an executable), we can just pass the rlib blindly to
1232     // the linker (fast) because it's fine if it's not actually included as
1233     // we're at the end of the dependency chain.
1234     fn add_static_crate(cmd: &mut Linker,
1235                         sess: &Session,
1236                         tmpdir: &Path,
1237                         crate_type: config::CrateType,
1238                         cnum: CrateNum) {
1239         let src = sess.cstore.used_crate_source(cnum);
1240         let cratepath = &src.rlib.unwrap().0;
1241
1242         // See the comment above in `link_staticlib` and `link_rlib` for why if
1243         // there's a static library that's not relevant we skip all object
1244         // files.
1245         let native_libs = sess.cstore.native_libraries(cnum);
1246         let skip_native = native_libs.iter().any(|lib| {
1247             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
1248         });
1249
1250         if !sess.lto() && crate_type != config::CrateTypeDylib && !skip_native {
1251             cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(cratepath));
1252             return
1253         }
1254
1255         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1256         let name = cratepath.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1257         let name = &name[3..name.len() - 5]; // chop off lib/.rlib
1258
1259         time(sess.time_passes(), &format!("altering {}.rlib", name), || {
1260             let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1261             let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1262             archive.update_symbols();
1263
1264             let mut any_objects = false;
1265             for f in archive.src_files() {
1266                 if f.ends_with("bytecode.deflate") || f == METADATA_FILENAME {
1267                     archive.remove_file(&f);
1268                     continue
1269                 }
1270
1271                 let canonical = f.replace("-", "_");
1272                 let canonical_name = name.replace("-", "_");
1273
1274                 let is_rust_object =
1275                     canonical.starts_with(&canonical_name) && {
1276                         let num = &f[name.len()..f.len() - 2];
1277                         num.len() > 0 && num[1..].parse::<u32>().is_ok()
1278                     };
1279
1280                 // If we've been requested to skip all native object files
1281                 // (those not generated by the rust compiler) then we can skip
1282                 // this file. See above for why we may want to do this.
1283                 let skip_because_cfg_say_so = skip_native && !is_rust_object;
1284
1285                 // If we're performing LTO and this is a rust-generated object
1286                 // file, then we don't need the object file as it's part of the
1287                 // LTO module. Note that `#![no_builtins]` is excluded from LTO,
1288                 // though, so we let that object file slide.
1289                 let skip_because_lto = sess.lto() && is_rust_object &&
1290                                         !sess.cstore.is_no_builtins(cnum);
1291
1292                 if skip_because_cfg_say_so || skip_because_lto {
1293                     archive.remove_file(&f);
1294                 } else {
1295                     any_objects = true;
1296                 }
1297             }
1298
1299             if !any_objects {
1300                 return
1301             }
1302             archive.build();
1303
1304             // If we're creating a dylib, then we need to include the
1305             // whole of each object in our archive into that artifact. This is
1306             // because a `dylib` can be reused as an intermediate artifact.
1307             //
1308             // Note, though, that we don't want to include the whole of a
1309             // compiler-builtins crate (e.g. compiler-rt) because it'll get
1310             // repeatedly linked anyway.
1311             if crate_type == config::CrateTypeDylib &&
1312                !sess.cstore.is_compiler_builtins(cnum) {
1313                 cmd.link_whole_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1314             } else {
1315                 cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1316             }
1317         });
1318     }
1319
1320     // Same thing as above, but for dynamic crates instead of static crates.
1321     fn add_dynamic_crate(cmd: &mut Linker, sess: &Session, cratepath: &Path) {
1322         // If we're performing LTO, then it should have been previously required
1323         // that all upstream rust dependencies were available in an rlib format.
1324         assert!(!sess.lto());
1325
1326         // Just need to tell the linker about where the library lives and
1327         // what its name is
1328         let parent = cratepath.parent();
1329         if let Some(dir) = parent {
1330             cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(dir));
1331         }
1332         let filestem = cratepath.file_stem().unwrap().to_str().unwrap();
1333         cmd.link_rust_dylib(&unlib(&sess.target, filestem),
1334                             parent.unwrap_or(Path::new("")));
1335     }
1336 }
1337
1338 // Link in all of our upstream crates' native dependencies. Remember that
1339 // all of these upstream native dependencies are all non-static
1340 // dependencies. We've got two cases then:
1341 //
1342 // 1. The upstream crate is an rlib. In this case we *must* link in the
1343 // native dependency because the rlib is just an archive.
1344 //
1345 // 2. The upstream crate is a dylib. In order to use the dylib, we have to
1346 // have the dependency present on the system somewhere. Thus, we don't
1347 // gain a whole lot from not linking in the dynamic dependency to this
1348 // crate as well.
1349 //
1350 // The use case for this is a little subtle. In theory the native
1351 // dependencies of a crate are purely an implementation detail of the crate
1352 // itself, but the problem arises with generic and inlined functions. If a
1353 // generic function calls a native function, then the generic function must
1354 // be instantiated in the target crate, meaning that the native symbol must
1355 // also be resolved in the target crate.
1356 fn add_upstream_native_libraries(cmd: &mut Linker, sess: &Session, crate_type: config::CrateType) {
1357     // Be sure to use a topological sorting of crates because there may be
1358     // interdependencies between native libraries. When passing -nodefaultlibs,
1359     // for example, almost all native libraries depend on libc, so we have to
1360     // make sure that's all the way at the right (liblibc is near the base of
1361     // the dependency chain).
1362     //
1363     // This passes RequireStatic, but the actual requirement doesn't matter,
1364     // we're just getting an ordering of crate numbers, we're not worried about
1365     // the paths.
1366     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1367     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1368
1369     let crates = sess.cstore.used_crates(LinkagePreference::RequireStatic);
1370     for (cnum, _) in crates {
1371         for lib in sess.cstore.native_libraries(cnum) {
1372             if !relevant_lib(sess, &lib) {
1373                 continue
1374             }
1375             match lib.kind {
1376                 NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1377                 NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1378                 NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => {
1379                     // Link "static-nobundle" native libs only if the crate they originate from
1380                     // is being linked statically to the current crate.  If it's linked dynamically
1381                     // or is an rlib already included via some other dylib crate, the symbols from
1382                     // native libs will have already been included in that dylib.
1383                     if data[cnum.as_usize() - 1] == Linkage::Static {
1384                         cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str())
1385                     }
1386                 },
1387                 // ignore statically included native libraries here as we've
1388                 // already included them when we included the rust library
1389                 // previously
1390                 NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
1391             }
1392         }
1393     }
1394 }
1395
1396 fn relevant_lib(sess: &Session, lib: &NativeLibrary) -> bool {
1397     match lib.cfg {
1398         Some(ref cfg) => attr::cfg_matches(cfg, &sess.parse_sess, None),
1399         None => true,
1400     }
1401 }