]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/back/link.rs
rustdoc: pretty-print Unevaluated expressions in types.
[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 extern crate rustc_trans_utils;
12
13 use super::archive::{ArchiveBuilder, ArchiveConfig};
14 use super::linker::Linker;
15 use super::command::Command;
16 use super::rpath::RPathConfig;
17 use super::rpath;
18 use metadata::METADATA_FILENAME;
19 use rustc::session::config::{self, NoDebugInfo, OutputFilenames, OutputType, PrintRequest};
20 use rustc::session::filesearch;
21 use rustc::session::search_paths::PathKind;
22 use rustc::session::Session;
23 use rustc::middle::cstore::{LinkMeta, NativeLibrary, LibSource, NativeLibraryKind};
24 use rustc::middle::dependency_format::Linkage;
25 use {CrateTranslation, CrateInfo};
26 use rustc::util::common::time;
27 use rustc::util::fs::fix_windows_verbatim_for_gcc;
28 use rustc::dep_graph::{DepKind, DepNode};
29 use rustc::hir::def_id::CrateNum;
30 use rustc::hir::svh::Svh;
31 use rustc_back::tempdir::TempDir;
32 use rustc_back::{PanicStrategy, RelroLevel};
33 use rustc_incremental::IncrementalHashesMap;
34 use context::get_reloc_model;
35 use llvm;
36
37 use std::ascii;
38 use std::char;
39 use std::env;
40 use std::ffi::OsString;
41 use std::fmt;
42 use std::fs::{self, File};
43 use std::io::{self, Read, Write, BufWriter};
44 use std::mem;
45 use std::path::{Path, PathBuf};
46 use std::process::{Output, Stdio};
47 use std::str;
48 use flate2::Compression;
49 use flate2::write::DeflateEncoder;
50 use syntax::attr;
51
52 /// The LLVM module name containing crate-metadata. This includes a `.` on
53 /// purpose, so it cannot clash with the name of a user-defined module.
54 pub const METADATA_MODULE_NAME: &'static str = "crate.metadata";
55 /// The name of the crate-metadata object file the compiler generates. Must
56 /// match up with `METADATA_MODULE_NAME`.
57 pub const METADATA_OBJ_NAME: &'static str = "crate.metadata.o";
58
59 // same as for metadata above, but for allocator shim
60 pub const ALLOCATOR_MODULE_NAME: &'static str = "crate.allocator";
61 pub const ALLOCATOR_OBJ_NAME: &'static str = "crate.allocator.o";
62
63 // RLIB LLVM-BYTECODE OBJECT LAYOUT
64 // Version 1
65 // Bytes    Data
66 // 0..10    "RUST_OBJECT" encoded in ASCII
67 // 11..14   format version as little-endian u32
68 // 15..22   size in bytes of deflate compressed LLVM bitcode as
69 //          little-endian u64
70 // 23..     compressed LLVM bitcode
71
72 // This is the "magic number" expected at the beginning of a LLVM bytecode
73 // object in an rlib.
74 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC: &'static [u8] = b"RUST_OBJECT";
75
76 // The version number this compiler will write to bytecode objects in rlibs
77 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION: u32 = 1;
78
79 // The offset in bytes the bytecode object format version number can be found at
80 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION_OFFSET: usize = 11;
81
82 // The offset in bytes the size of the compressed bytecode can be found at in
83 // format version 1
84 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATASIZE_OFFSET: usize =
85     RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION_OFFSET + 4;
86
87 // The offset in bytes the compressed LLVM bytecode can be found at in format
88 // version 1
89 pub const RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATA_OFFSET: usize =
90     RLIB_BYTECODE_OBJECT_V1_DATASIZE_OFFSET + 8;
91
92 pub use self::rustc_trans_utils::link::{find_crate_name, filename_for_input,
93                                         default_output_for_target, invalid_output_for_target};
94
95 pub fn build_link_meta(incremental_hashes_map: &IncrementalHashesMap) -> LinkMeta {
96     let krate_dep_node = &DepNode::new_no_params(DepKind::Krate);
97     let r = LinkMeta {
98         crate_hash: Svh::new(incremental_hashes_map[krate_dep_node].to_smaller_hash()),
99     };
100     info!("{:?}", r);
101     return r;
102 }
103
104 // The third parameter is for env vars, used on windows to set up the
105 // path for MSVC to find its DLLs, and gcc to find its bundled
106 // toolchain
107 pub fn get_linker(sess: &Session) -> (String, Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
108     let envs = vec![("PATH".into(), command_path(sess))];
109
110     if let Some(ref linker) = sess.opts.cg.linker {
111         (linker.clone(), Command::new(linker), envs)
112     } else if sess.target.target.options.is_like_msvc {
113         let (cmd, envs) = msvc_link_exe_cmd(sess);
114         ("link.exe".to_string(), cmd, envs)
115     } else {
116         let linker = &sess.target.target.options.linker;
117         (linker.clone(), Command::new(&linker), envs)
118     }
119 }
120
121 #[cfg(windows)]
122 pub fn msvc_link_exe_cmd(sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
123     use gcc::windows_registry;
124
125     let target = &sess.opts.target_triple;
126     let tool = windows_registry::find_tool(target, "link.exe");
127
128     if let Some(tool) = tool {
129         let mut cmd = Command::new(tool.path());
130         cmd.args(tool.args());
131         for &(ref k, ref v) in tool.env() {
132             cmd.env(k, v);
133         }
134         let envs = tool.env().to_vec();
135         (cmd, envs)
136     } else {
137         debug!("Failed to locate linker.");
138         (Command::new("link.exe"), vec![])
139     }
140 }
141
142 #[cfg(not(windows))]
143 pub fn msvc_link_exe_cmd(_sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
144     (Command::new("link.exe"), vec![])
145 }
146
147 fn command_path(sess: &Session) -> OsString {
148     // The compiler's sysroot often has some bundled tools, so add it to the
149     // PATH for the child.
150     let mut new_path = sess.host_filesearch(PathKind::All)
151                            .get_tools_search_paths();
152     if let Some(path) = env::var_os("PATH") {
153         new_path.extend(env::split_paths(&path));
154     }
155     env::join_paths(new_path).unwrap()
156 }
157
158 pub fn remove(sess: &Session, path: &Path) {
159     match fs::remove_file(path) {
160         Ok(..) => {}
161         Err(e) => {
162             sess.err(&format!("failed to remove {}: {}",
163                              path.display(),
164                              e));
165         }
166     }
167 }
168
169 /// Perform the linkage portion of the compilation phase. This will generate all
170 /// of the requested outputs for this compilation session.
171 pub fn link_binary(sess: &Session,
172                    trans: &CrateTranslation,
173                    outputs: &OutputFilenames,
174                    crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
175     let mut out_filenames = Vec::new();
176     for &crate_type in sess.crate_types.borrow().iter() {
177         // Ignore executable crates if we have -Z no-trans, as they will error.
178         if (sess.opts.debugging_opts.no_trans ||
179             !sess.opts.output_types.should_trans()) &&
180            crate_type == config::CrateTypeExecutable {
181             continue;
182         }
183
184         if invalid_output_for_target(sess, crate_type) {
185            bug!("invalid output type `{:?}` for target os `{}`",
186                 crate_type, sess.opts.target_triple);
187         }
188         let mut out_files = link_binary_output(sess,
189                                                trans,
190                                                crate_type,
191                                                outputs,
192                                                crate_name);
193         out_filenames.append(&mut out_files);
194     }
195
196     // Remove the temporary object file and metadata if we aren't saving temps
197     if !sess.opts.cg.save_temps {
198         if sess.opts.output_types.should_trans() {
199             for obj in object_filenames(trans, outputs) {
200                 remove(sess, &obj);
201             }
202         }
203         remove(sess, &outputs.with_extension(METADATA_OBJ_NAME));
204         if trans.allocator_module.is_some() {
205             remove(sess, &outputs.with_extension(ALLOCATOR_OBJ_NAME));
206         }
207     }
208
209     out_filenames
210 }
211
212 fn is_writeable(p: &Path) -> bool {
213     match p.metadata() {
214         Err(..) => true,
215         Ok(m) => !m.permissions().readonly()
216     }
217 }
218
219 fn filename_for_metadata(sess: &Session, crate_name: &str, outputs: &OutputFilenames) -> PathBuf {
220     let out_filename = outputs.single_output_file.clone()
221         .unwrap_or(outputs
222             .out_directory
223             .join(&format!("lib{}{}.rmeta", crate_name, sess.opts.cg.extra_filename)));
224     check_file_is_writeable(&out_filename, sess);
225     out_filename
226 }
227
228 pub fn each_linked_rlib(sess: &Session,
229                         info: &CrateInfo,
230                         f: &mut FnMut(CrateNum, &Path)) -> Result<(), String> {
231     let crates = info.used_crates_static.iter();
232     let fmts = sess.dependency_formats.borrow();
233     let fmts = fmts.get(&config::CrateTypeExecutable)
234                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeStaticlib))
235                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeCdylib))
236                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeProcMacro));
237     let fmts = match fmts {
238         Some(f) => f,
239         None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
240     };
241     for &(cnum, ref path) in crates {
242         match fmts.get(cnum.as_usize() - 1) {
243             Some(&Linkage::NotLinked) |
244             Some(&Linkage::IncludedFromDylib) => continue,
245             Some(_) => {}
246             None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
247         }
248         let name = &info.crate_name[&cnum];
249         let path = match *path {
250             LibSource::Some(ref p) => p,
251             LibSource::MetadataOnly => {
252                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`, found rmeta (metadata) file",
253                                    name))
254             }
255             LibSource::None => {
256                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`", name))
257             }
258         };
259         f(cnum, &path);
260     }
261     Ok(())
262 }
263
264 /// Returns a boolean indicating whether the specified crate should be ignored
265 /// during LTO.
266 ///
267 /// Crates ignored during LTO are not lumped together in the "massive object
268 /// file" that we create and are linked in their normal rlib states. See
269 /// comments below for what crates do not participate in LTO.
270 ///
271 /// It's unusual for a crate to not participate in LTO. Typically only
272 /// compiler-specific and unstable crates have a reason to not participate in
273 /// LTO.
274 pub fn ignored_for_lto(info: &CrateInfo, cnum: CrateNum) -> bool {
275     // `#![no_builtins]` crates don't participate in LTO because the state
276     // of builtins gets messed up (our crate isn't tagged with no builtins).
277     // Similarly `#![compiler_builtins]` doesn't participate because we want
278     // those builtins!
279     info.is_no_builtins.contains(&cnum) || info.compiler_builtins == Some(cnum)
280 }
281
282 fn out_filename(sess: &Session,
283                 crate_type: config::CrateType,
284                 outputs: &OutputFilenames,
285                 crate_name: &str)
286                 -> PathBuf {
287     let default_filename = filename_for_input(sess, crate_type, crate_name, outputs);
288     let out_filename = outputs.outputs.get(&OutputType::Exe)
289                               .and_then(|s| s.to_owned())
290                               .or_else(|| outputs.single_output_file.clone())
291                               .unwrap_or(default_filename);
292
293     check_file_is_writeable(&out_filename, sess);
294
295     out_filename
296 }
297
298 // Make sure files are writeable.  Mac, FreeBSD, and Windows system linkers
299 // check this already -- however, the Linux linker will happily overwrite a
300 // read-only file.  We should be consistent.
301 fn check_file_is_writeable(file: &Path, sess: &Session) {
302     if !is_writeable(file) {
303         sess.fatal(&format!("output file {} is not writeable -- check its \
304                             permissions", file.display()));
305     }
306 }
307
308 fn link_binary_output(sess: &Session,
309                       trans: &CrateTranslation,
310                       crate_type: config::CrateType,
311                       outputs: &OutputFilenames,
312                       crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
313     let objects = object_filenames(trans, outputs);
314
315     for file in &objects {
316         check_file_is_writeable(file, sess);
317     }
318
319     let tmpdir = match TempDir::new("rustc") {
320         Ok(tmpdir) => tmpdir,
321         Err(err) => sess.fatal(&format!("couldn't create a temp dir: {}", err)),
322     };
323
324     let mut out_filenames = vec![];
325
326     if outputs.outputs.contains_key(&OutputType::Metadata) {
327         let out_filename = filename_for_metadata(sess, crate_name, outputs);
328         emit_metadata(sess, trans, &out_filename);
329         out_filenames.push(out_filename);
330     }
331
332     if outputs.outputs.should_trans() {
333         let out_filename = out_filename(sess, crate_type, outputs, crate_name);
334         match crate_type {
335             config::CrateTypeRlib => {
336                 link_rlib(sess,
337                           trans,
338                           RlibFlavor::Normal,
339                           &objects,
340                           outputs,
341                           &out_filename,
342                           tmpdir.path()).build();
343             }
344             config::CrateTypeStaticlib => {
345                 link_staticlib(sess,
346                                trans,
347                                outputs,
348                                &objects,
349                                &out_filename,
350                                tmpdir.path());
351             }
352             _ => {
353                 link_natively(sess, crate_type, &objects, &out_filename,
354                               trans, outputs, tmpdir.path());
355             }
356         }
357         out_filenames.push(out_filename);
358     }
359
360     if sess.opts.cg.save_temps {
361         let _ = tmpdir.into_path();
362     }
363
364     out_filenames
365 }
366
367 fn object_filenames(trans: &CrateTranslation,
368                     outputs: &OutputFilenames)
369                     -> Vec<PathBuf> {
370     trans.modules.iter().map(|module| {
371         outputs.temp_path(OutputType::Object, Some(&module.name))
372     }).collect()
373 }
374
375 fn archive_search_paths(sess: &Session) -> Vec<PathBuf> {
376     let mut search = Vec::new();
377     sess.target_filesearch(PathKind::Native).for_each_lib_search_path(|path, _| {
378         search.push(path.to_path_buf());
379     });
380     return search;
381 }
382
383 fn archive_config<'a>(sess: &'a Session,
384                       output: &Path,
385                       input: Option<&Path>) -> ArchiveConfig<'a> {
386     ArchiveConfig {
387         sess,
388         dst: output.to_path_buf(),
389         src: input.map(|p| p.to_path_buf()),
390         lib_search_paths: archive_search_paths(sess),
391     }
392 }
393
394 fn emit_metadata<'a>(sess: &'a Session, trans: &CrateTranslation, out_filename: &Path) {
395     let result = fs::File::create(out_filename).and_then(|mut f| {
396         f.write_all(&trans.metadata.raw_data)
397     });
398
399     if let Err(e) = result {
400         sess.fatal(&format!("failed to write {}: {}", out_filename.display(), e));
401     }
402 }
403
404 enum RlibFlavor {
405     Normal,
406     StaticlibBase,
407 }
408
409 // Create an 'rlib'
410 //
411 // An rlib in its current incarnation is essentially a renamed .a file. The
412 // rlib primarily contains the object file of the crate, but it also contains
413 // all of the object files from native libraries. This is done by unzipping
414 // native libraries and inserting all of the contents into this archive.
415 fn link_rlib<'a>(sess: &'a Session,
416                  trans: &CrateTranslation,
417                  flavor: RlibFlavor,
418                  objects: &[PathBuf],
419                  outputs: &OutputFilenames,
420                  out_filename: &Path,
421                  tmpdir: &Path) -> ArchiveBuilder<'a> {
422     info!("preparing rlib from {:?} to {:?}", objects, out_filename);
423     let mut ab = ArchiveBuilder::new(archive_config(sess, out_filename, None));
424
425     for obj in objects {
426         ab.add_file(obj);
427     }
428
429     // Note that in this loop we are ignoring the value of `lib.cfg`. That is,
430     // we may not be configured to actually include a static library if we're
431     // adding it here. That's because later when we consume this rlib we'll
432     // decide whether we actually needed the static library or not.
433     //
434     // To do this "correctly" we'd need to keep track of which libraries added
435     // which object files to the archive. We don't do that here, however. The
436     // #[link(cfg(..))] feature is unstable, though, and only intended to get
437     // liblibc working. In that sense the check below just indicates that if
438     // there are any libraries we want to omit object files for at link time we
439     // just exclude all custom object files.
440     //
441     // Eventually if we want to stabilize or flesh out the #[link(cfg(..))]
442     // feature then we'll need to figure out how to record what objects were
443     // loaded from the libraries found here and then encode that into the
444     // metadata of the rlib we're generating somehow.
445     for lib in trans.crate_info.used_libraries.iter() {
446         match lib.kind {
447             NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
448             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
449             NativeLibraryKind::NativeFramework |
450             NativeLibraryKind::NativeUnknown => continue,
451         }
452         ab.add_native_library(&lib.name.as_str());
453     }
454
455     // After adding all files to the archive, we need to update the
456     // symbol table of the archive.
457     ab.update_symbols();
458
459     // Note that it is important that we add all of our non-object "magical
460     // files" *after* all of the object files in the archive. The reason for
461     // this is as follows:
462     //
463     // * When performing LTO, this archive will be modified to remove
464     //   objects from above. The reason for this is described below.
465     //
466     // * When the system linker looks at an archive, it will attempt to
467     //   determine the architecture of the archive in order to see whether its
468     //   linkable.
469     //
470     //   The algorithm for this detection is: iterate over the files in the
471     //   archive. Skip magical SYMDEF names. Interpret the first file as an
472     //   object file. Read architecture from the object file.
473     //
474     // * As one can probably see, if "metadata" and "foo.bc" were placed
475     //   before all of the objects, then the architecture of this archive would
476     //   not be correctly inferred once 'foo.o' is removed.
477     //
478     // Basically, all this means is that this code should not move above the
479     // code above.
480     match flavor {
481         RlibFlavor::Normal => {
482             // Instead of putting the metadata in an object file section, rlibs
483             // contain the metadata in a separate file. We use a temp directory
484             // here so concurrent builds in the same directory don't try to use
485             // the same filename for metadata (stomping over one another)
486             let metadata = tmpdir.join(METADATA_FILENAME);
487             emit_metadata(sess, trans, &metadata);
488             ab.add_file(&metadata);
489
490             // For LTO purposes, the bytecode of this library is also inserted
491             // into the archive.  If codegen_units > 1, we insert each of the
492             // bitcode files.
493             for obj in objects {
494                 // Note that we make sure that the bytecode filename in the
495                 // archive is never exactly 16 bytes long by adding a 16 byte
496                 // extension to it. This is to work around a bug in LLDB that
497                 // would cause it to crash if the name of a file in an archive
498                 // was exactly 16 bytes.
499                 let bc_filename = obj.with_extension("bc");
500                 let bc_deflated_filename = tmpdir.join({
501                     obj.with_extension("bytecode.deflate").file_name().unwrap()
502                 });
503
504                 let mut bc_data = Vec::new();
505                 match fs::File::open(&bc_filename).and_then(|mut f| {
506                     f.read_to_end(&mut bc_data)
507                 }) {
508                     Ok(..) => {}
509                     Err(e) => sess.fatal(&format!("failed to read bytecode: {}",
510                                                  e))
511                 }
512
513                 let mut bc_data_deflated = Vec::new();
514                 DeflateEncoder::new(&mut bc_data_deflated, Compression::Fast)
515                     .write_all(&bc_data).unwrap();
516
517                 let mut bc_file_deflated = match fs::File::create(&bc_deflated_filename) {
518                     Ok(file) => file,
519                     Err(e) => {
520                         sess.fatal(&format!("failed to create compressed \
521                                              bytecode file: {}", e))
522                     }
523                 };
524
525                 match write_rlib_bytecode_object_v1(&mut bc_file_deflated,
526                                                     &bc_data_deflated) {
527                     Ok(()) => {}
528                     Err(e) => {
529                         sess.fatal(&format!("failed to write compressed \
530                                              bytecode: {}", e));
531                     }
532                 };
533
534                 ab.add_file(&bc_deflated_filename);
535
536                 // See the bottom of back::write::run_passes for an explanation
537                 // of when we do and don't keep .#module-name#.bc files around.
538                 let user_wants_numbered_bitcode =
539                         sess.opts.output_types.contains_key(&OutputType::Bitcode) &&
540                         sess.opts.cg.codegen_units > 1;
541                 if !sess.opts.cg.save_temps && !user_wants_numbered_bitcode {
542                     remove(sess, &bc_filename);
543                 }
544             }
545
546             // After adding all files to the archive, we need to update the
547             // symbol table of the archive. This currently dies on macOS (see
548             // #11162), and isn't necessary there anyway
549             if !sess.target.target.options.is_like_osx {
550                 ab.update_symbols();
551             }
552         }
553
554         RlibFlavor::StaticlibBase => {
555             if trans.allocator_module.is_some() {
556                 ab.add_file(&outputs.with_extension(ALLOCATOR_OBJ_NAME));
557             }
558         }
559     }
560
561     ab
562 }
563
564 fn write_rlib_bytecode_object_v1(writer: &mut Write,
565                                  bc_data_deflated: &[u8]) -> io::Result<()> {
566     let bc_data_deflated_size: u64 = bc_data_deflated.len() as u64;
567
568     writer.write_all(RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC)?;
569     writer.write_all(&[1, 0, 0, 0])?;
570     writer.write_all(&[
571         (bc_data_deflated_size >>  0) as u8,
572         (bc_data_deflated_size >>  8) as u8,
573         (bc_data_deflated_size >> 16) as u8,
574         (bc_data_deflated_size >> 24) as u8,
575         (bc_data_deflated_size >> 32) as u8,
576         (bc_data_deflated_size >> 40) as u8,
577         (bc_data_deflated_size >> 48) as u8,
578         (bc_data_deflated_size >> 56) as u8,
579     ])?;
580     writer.write_all(&bc_data_deflated)?;
581
582     let number_of_bytes_written_so_far =
583         RLIB_BYTECODE_OBJECT_MAGIC.len() +                // magic id
584         mem::size_of_val(&RLIB_BYTECODE_OBJECT_VERSION) + // version
585         mem::size_of_val(&bc_data_deflated_size) +        // data size field
586         bc_data_deflated_size as usize;                    // actual data
587
588     // If the number of bytes written to the object so far is odd, add a
589     // padding byte to make it even. This works around a crash bug in LLDB
590     // (see issue #15950)
591     if number_of_bytes_written_so_far % 2 == 1 {
592         writer.write_all(&[0])?;
593     }
594
595     return Ok(());
596 }
597
598 // Create a static archive
599 //
600 // This is essentially the same thing as an rlib, but it also involves adding
601 // all of the upstream crates' objects into the archive. This will slurp in
602 // all of the native libraries of upstream dependencies as well.
603 //
604 // Additionally, there's no way for us to link dynamic libraries, so we warn
605 // about all dynamic library dependencies that they're not linked in.
606 //
607 // There's no need to include metadata in a static archive, so ensure to not
608 // link in the metadata object file (and also don't prepare the archive with a
609 // metadata file).
610 fn link_staticlib(sess: &Session,
611                   trans: &CrateTranslation,
612                   outputs: &OutputFilenames,
613                   objects: &[PathBuf],
614                   out_filename: &Path,
615                   tempdir: &Path) {
616     let mut ab = link_rlib(sess,
617                            trans,
618                            RlibFlavor::StaticlibBase,
619                            objects,
620                            outputs,
621                            out_filename,
622                            tempdir);
623     let mut all_native_libs = vec![];
624
625     let res = each_linked_rlib(sess, &trans.crate_info, &mut |cnum, path| {
626         let name = &trans.crate_info.crate_name[&cnum];
627         let native_libs = &trans.crate_info.native_libraries[&cnum];
628
629         // Here when we include the rlib into our staticlib we need to make a
630         // decision whether to include the extra object files along the way.
631         // These extra object files come from statically included native
632         // libraries, but they may be cfg'd away with #[link(cfg(..))].
633         //
634         // This unstable feature, though, only needs liblibc to work. The only
635         // use case there is where musl is statically included in liblibc.rlib,
636         // so if we don't want the included version we just need to skip it. As
637         // a result the logic here is that if *any* linked library is cfg'd away
638         // we just skip all object files.
639         //
640         // Clearly this is not sufficient for a general purpose feature, and
641         // we'd want to read from the library's metadata to determine which
642         // object files come from where and selectively skip them.
643         let skip_object_files = native_libs.iter().any(|lib| {
644             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
645         });
646         ab.add_rlib(path,
647                     &name.as_str(),
648                     sess.lto() && !ignored_for_lto(&trans.crate_info, cnum),
649                     skip_object_files).unwrap();
650
651         all_native_libs.extend(trans.crate_info.native_libraries[&cnum].iter().cloned());
652     });
653     if let Err(e) = res {
654         sess.fatal(&e);
655     }
656
657     ab.update_symbols();
658     ab.build();
659
660     if !all_native_libs.is_empty() {
661         if sess.opts.prints.contains(&PrintRequest::NativeStaticLibs) {
662             print_native_static_libs(sess, &all_native_libs);
663         } else {
664             // Fallback for backwards compatibility only
665             print_native_static_libs_legacy(sess, &all_native_libs);
666         }
667     }
668 }
669
670 fn print_native_static_libs_legacy(sess: &Session, all_native_libs: &[NativeLibrary]) {
671     sess.note_without_error("link against the following native artifacts when linking against \
672                              this static library");
673     sess.note_without_error("This list will not be printed by default. \
674         Please add --print=native-static-libs if you need this information");
675
676     for lib in all_native_libs.iter().filter(|l| relevant_lib(sess, l)) {
677         let name = match lib.kind {
678             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
679             NativeLibraryKind::NativeUnknown => "library",
680             NativeLibraryKind::NativeFramework => "framework",
681             // These are included, no need to print them
682             NativeLibraryKind::NativeStatic => continue,
683         };
684         sess.note_without_error(&format!("{}: {}", name, lib.name));
685     }
686 }
687
688 fn print_native_static_libs(sess: &Session, all_native_libs: &[NativeLibrary]) {
689     let lib_args: Vec<_> = all_native_libs.iter()
690         .filter(|l| relevant_lib(sess, l))
691         .filter_map(|lib| match lib.kind {
692             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
693             NativeLibraryKind::NativeUnknown => {
694                 if sess.target.target.options.is_like_msvc {
695                     Some(format!("{}.lib", lib.name))
696                 } else {
697                     Some(format!("-l{}", lib.name))
698                 }
699             },
700             NativeLibraryKind::NativeFramework => {
701                 // ld-only syntax, since there are no frameworks in MSVC
702                 Some(format!("-framework {}", lib.name))
703             },
704             // These are included, no need to print them
705             NativeLibraryKind::NativeStatic => None,
706         })
707         .collect();
708     if !lib_args.is_empty() {
709         sess.note_without_error("Link against the following native artifacts when linking \
710                                  against this static library. The order and any duplication \
711                                  can be significant on some platforms.");
712         // Prefix for greppability
713         sess.note_without_error(&format!("native-static-libs: {}", &lib_args.join(" ")));
714     }
715 }
716
717 // Create a dynamic library or executable
718 //
719 // This will invoke the system linker/cc to create the resulting file. This
720 // links to all upstream files as well.
721 fn link_natively(sess: &Session,
722                  crate_type: config::CrateType,
723                  objects: &[PathBuf],
724                  out_filename: &Path,
725                  trans: &CrateTranslation,
726                  outputs: &OutputFilenames,
727                  tmpdir: &Path) {
728     info!("preparing {:?} from {:?} to {:?}", crate_type, objects, out_filename);
729     let flavor = sess.linker_flavor();
730
731     // The invocations of cc share some flags across platforms
732     let (pname, mut cmd, envs) = get_linker(sess);
733     // This will set PATH on windows
734     cmd.envs(envs);
735
736     let root = sess.target_filesearch(PathKind::Native).get_lib_path();
737     if let Some(args) = sess.target.target.options.pre_link_args.get(&flavor) {
738         cmd.args(args);
739     }
740     if let Some(ref args) = sess.opts.debugging_opts.pre_link_args {
741         cmd.args(args);
742     }
743     cmd.args(&sess.opts.debugging_opts.pre_link_arg);
744
745     let pre_link_objects = if crate_type == config::CrateTypeExecutable {
746         &sess.target.target.options.pre_link_objects_exe
747     } else {
748         &sess.target.target.options.pre_link_objects_dll
749     };
750     for obj in pre_link_objects {
751         cmd.arg(root.join(obj));
752     }
753
754     if sess.target.target.options.is_like_emscripten {
755         cmd.arg("-s");
756         cmd.arg(if sess.panic_strategy() == PanicStrategy::Abort {
757             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=1"
758         } else {
759             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=0"
760         });
761     }
762
763     {
764         let mut linker = trans.linker_info.to_linker(cmd, &sess);
765         link_args(&mut *linker, sess, crate_type, tmpdir,
766                   objects, out_filename, outputs, trans);
767         cmd = linker.finalize();
768     }
769     if let Some(args) = sess.target.target.options.late_link_args.get(&flavor) {
770         cmd.args(args);
771     }
772     for obj in &sess.target.target.options.post_link_objects {
773         cmd.arg(root.join(obj));
774     }
775     if let Some(args) = sess.target.target.options.post_link_args.get(&flavor) {
776         cmd.args(args);
777     }
778     for &(ref k, ref v) in &sess.target.target.options.link_env {
779         cmd.env(k, v);
780     }
781
782     if sess.opts.debugging_opts.print_link_args {
783         println!("{:?}", &cmd);
784     }
785
786     // May have not found libraries in the right formats.
787     sess.abort_if_errors();
788
789     // Invoke the system linker
790     //
791     // Note that there's a terribly awful hack that really shouldn't be present
792     // in any compiler. Here an environment variable is supported to
793     // automatically retry the linker invocation if the linker looks like it
794     // segfaulted.
795     //
796     // Gee that seems odd, normally segfaults are things we want to know about!
797     // Unfortunately though in rust-lang/rust#38878 we're experiencing the
798     // linker segfaulting on Travis quite a bit which is causing quite a bit of
799     // pain to land PRs when they spuriously fail due to a segfault.
800     //
801     // The issue #38878 has some more debugging information on it as well, but
802     // this unfortunately looks like it's just a race condition in macOS's linker
803     // with some thread pool working in the background. It seems that no one
804     // currently knows a fix for this so in the meantime we're left with this...
805     info!("{:?}", &cmd);
806     let retry_on_segfault = env::var("RUSTC_RETRY_LINKER_ON_SEGFAULT").is_ok();
807     let mut prog;
808     let mut i = 0;
809     loop {
810         i += 1;
811         prog = time(sess.time_passes(), "running linker", || {
812             exec_linker(sess, &mut cmd, tmpdir)
813         });
814         if !retry_on_segfault || i > 3 {
815             break
816         }
817         let output = match prog {
818             Ok(ref output) => output,
819             Err(_) => break,
820         };
821         if output.status.success() {
822             break
823         }
824         let mut out = output.stderr.clone();
825         out.extend(&output.stdout);
826         let out = String::from_utf8_lossy(&out);
827         let msg = "clang: error: unable to execute command: \
828                    Segmentation fault: 11";
829         if !out.contains(msg) {
830             break
831         }
832
833         sess.struct_warn("looks like the linker segfaulted when we tried to \
834                           call it, automatically retrying again")
835             .note(&format!("{:?}", cmd))
836             .note(&out)
837             .emit();
838     }
839
840     match prog {
841         Ok(prog) => {
842             fn escape_string(s: &[u8]) -> String {
843                 str::from_utf8(s).map(|s| s.to_owned())
844                     .unwrap_or_else(|_| {
845                         let mut x = "Non-UTF-8 output: ".to_string();
846                         x.extend(s.iter()
847                                  .flat_map(|&b| ascii::escape_default(b))
848                                  .map(|b| char::from_u32(b as u32).unwrap()));
849                         x
850                     })
851             }
852             if !prog.status.success() {
853                 let mut output = prog.stderr.clone();
854                 output.extend_from_slice(&prog.stdout);
855                 sess.struct_err(&format!("linking with `{}` failed: {}",
856                                          pname,
857                                          prog.status))
858                     .note(&format!("{:?}", &cmd))
859                     .note(&escape_string(&output))
860                     .emit();
861                 sess.abort_if_errors();
862             }
863             info!("linker stderr:\n{}", escape_string(&prog.stderr));
864             info!("linker stdout:\n{}", escape_string(&prog.stdout));
865         },
866         Err(e) => {
867             sess.struct_err(&format!("could not exec the linker `{}`: {}", pname, e))
868                 .note(&format!("{:?}", &cmd))
869                 .emit();
870             if sess.target.target.options.is_like_msvc && e.kind() == io::ErrorKind::NotFound {
871                 sess.note_without_error("the msvc targets depend on the msvc linker \
872                     but `link.exe` was not found");
873                 sess.note_without_error("please ensure that VS 2013 or VS 2015 was installed \
874                     with the Visual C++ option");
875             }
876             sess.abort_if_errors();
877         }
878     }
879
880
881     // On macOS, debuggers need this utility to get run to do some munging of
882     // the symbols
883     if sess.target.target.options.is_like_osx && sess.opts.debuginfo != NoDebugInfo {
884         match Command::new("dsymutil").arg(out_filename).output() {
885             Ok(..) => {}
886             Err(e) => sess.fatal(&format!("failed to run dsymutil: {}", e)),
887         }
888     }
889 }
890
891 fn exec_linker(sess: &Session, cmd: &mut Command, tmpdir: &Path)
892     -> io::Result<Output>
893 {
894     // When attempting to spawn the linker we run a risk of blowing out the
895     // size limits for spawning a new process with respect to the arguments
896     // we pass on the command line.
897     //
898     // Here we attempt to handle errors from the OS saying "your list of
899     // arguments is too big" by reinvoking the linker again with an `@`-file
900     // that contains all the arguments. The theory is that this is then
901     // accepted on all linkers and the linker will read all its options out of
902     // there instead of looking at the command line.
903     match cmd.command().stdout(Stdio::piped()).stderr(Stdio::piped()).spawn() {
904         Ok(child) => return child.wait_with_output(),
905         Err(ref e) if command_line_too_big(e) => {}
906         Err(e) => return Err(e)
907     }
908
909     let file = tmpdir.join("linker-arguments");
910     let mut cmd2 = Command::new(cmd.get_program());
911     cmd2.arg(format!("@{}", file.display()));
912     for &(ref k, ref v) in cmd.get_env() {
913         cmd2.env(k, v);
914     }
915     let mut f = BufWriter::new(File::create(&file)?);
916     for arg in cmd.get_args() {
917         writeln!(f, "{}", Escape {
918             arg: arg.to_str().unwrap(),
919             is_like_msvc: sess.target.target.options.is_like_msvc,
920         })?;
921     }
922     f.into_inner()?;
923     return cmd2.output();
924
925     #[cfg(unix)]
926     fn command_line_too_big(err: &io::Error) -> bool {
927         err.raw_os_error() == Some(::libc::E2BIG)
928     }
929
930     #[cfg(windows)]
931     fn command_line_too_big(err: &io::Error) -> bool {
932         const ERROR_FILENAME_EXCED_RANGE: i32 = 206;
933         err.raw_os_error() == Some(ERROR_FILENAME_EXCED_RANGE)
934     }
935
936     struct Escape<'a> {
937         arg: &'a str,
938         is_like_msvc: bool,
939     }
940
941     impl<'a> fmt::Display for Escape<'a> {
942         fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
943             if self.is_like_msvc {
944                 // This is "documented" at
945                 // https://msdn.microsoft.com/en-us/library/4xdcbak7.aspx
946                 //
947                 // Unfortunately there's not a great specification of the
948                 // syntax I could find online (at least) but some local
949                 // testing showed that this seemed sufficient-ish to catch
950                 // at least a few edge cases.
951                 write!(f, "\"")?;
952                 for c in self.arg.chars() {
953                     match c {
954                         '"' => write!(f, "\\{}", c)?,
955                         c => write!(f, "{}", c)?,
956                     }
957                 }
958                 write!(f, "\"")?;
959             } else {
960                 // This is documented at https://linux.die.net/man/1/ld, namely:
961                 //
962                 // > Options in file are separated by whitespace. A whitespace
963                 // > character may be included in an option by surrounding the
964                 // > entire option in either single or double quotes. Any
965                 // > character (including a backslash) may be included by
966                 // > prefixing the character to be included with a backslash.
967                 //
968                 // We put an argument on each line, so all we need to do is
969                 // ensure the line is interpreted as one whole argument.
970                 for c in self.arg.chars() {
971                     match c {
972                         '\\' |
973                         ' ' => write!(f, "\\{}", c)?,
974                         c => write!(f, "{}", c)?,
975                     }
976                 }
977             }
978             Ok(())
979         }
980     }
981 }
982
983 fn link_args(cmd: &mut Linker,
984              sess: &Session,
985              crate_type: config::CrateType,
986              tmpdir: &Path,
987              objects: &[PathBuf],
988              out_filename: &Path,
989              outputs: &OutputFilenames,
990              trans: &CrateTranslation) {
991
992     // The default library location, we need this to find the runtime.
993     // The location of crates will be determined as needed.
994     let lib_path = sess.target_filesearch(PathKind::All).get_lib_path();
995
996     // target descriptor
997     let t = &sess.target.target;
998
999     cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&lib_path));
1000     for obj in objects {
1001         cmd.add_object(obj);
1002     }
1003     cmd.output_filename(out_filename);
1004
1005     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
1006        sess.target.target.options.is_like_windows {
1007         if let Some(ref s) = trans.windows_subsystem {
1008             cmd.subsystem(s);
1009         }
1010     }
1011
1012     // If we're building a dynamic library then some platforms need to make sure
1013     // that all symbols are exported correctly from the dynamic library.
1014     if crate_type != config::CrateTypeExecutable ||
1015        sess.target.target.options.is_like_emscripten {
1016         cmd.export_symbols(tmpdir, crate_type);
1017     }
1018
1019     // When linking a dynamic library, we put the metadata into a section of the
1020     // executable. This metadata is in a separate object file from the main
1021     // object file, so we link that in here.
1022     if crate_type == config::CrateTypeDylib ||
1023        crate_type == config::CrateTypeProcMacro {
1024         cmd.add_object(&outputs.with_extension(METADATA_OBJ_NAME));
1025     }
1026
1027     if trans.allocator_module.is_some() {
1028         cmd.add_object(&outputs.with_extension(ALLOCATOR_OBJ_NAME));
1029     }
1030
1031     // Try to strip as much out of the generated object by removing unused
1032     // sections if possible. See more comments in linker.rs
1033     if !sess.opts.cg.link_dead_code {
1034         let keep_metadata = crate_type == config::CrateTypeDylib;
1035         cmd.gc_sections(keep_metadata);
1036     }
1037
1038     let used_link_args = &trans.crate_info.link_args;
1039
1040     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
1041        t.options.position_independent_executables {
1042         let empty_vec = Vec::new();
1043         let args = sess.opts.cg.link_args.as_ref().unwrap_or(&empty_vec);
1044         let more_args = &sess.opts.cg.link_arg;
1045         let mut args = args.iter().chain(more_args.iter()).chain(used_link_args.iter());
1046
1047         if get_reloc_model(sess) == llvm::RelocMode::PIC
1048             && !sess.crt_static() && !args.any(|x| *x == "-static") {
1049             cmd.position_independent_executable();
1050         }
1051     }
1052
1053     let relro_level = match sess.opts.debugging_opts.relro_level {
1054         Some(level) => level,
1055         None => t.options.relro_level,
1056     };
1057     match relro_level {
1058         RelroLevel::Full => {
1059             cmd.full_relro();
1060         },
1061         RelroLevel::Partial => {
1062             cmd.partial_relro();
1063         },
1064         RelroLevel::Off => {},
1065     }
1066
1067     // Pass optimization flags down to the linker.
1068     cmd.optimize();
1069
1070     // Pass debuginfo flags down to the linker.
1071     cmd.debuginfo();
1072
1073     // We want to prevent the compiler from accidentally leaking in any system
1074     // libraries, so we explicitly ask gcc to not link to any libraries by
1075     // default. Note that this does not happen for windows because windows pulls
1076     // in some large number of libraries and I couldn't quite figure out which
1077     // subset we wanted.
1078     if t.options.no_default_libraries {
1079         cmd.no_default_libraries();
1080     }
1081
1082     // Take careful note of the ordering of the arguments we pass to the linker
1083     // here. Linkers will assume that things on the left depend on things to the
1084     // right. Things on the right cannot depend on things on the left. This is
1085     // all formally implemented in terms of resolving symbols (libs on the right
1086     // resolve unknown symbols of libs on the left, but not vice versa).
1087     //
1088     // For this reason, we have organized the arguments we pass to the linker as
1089     // such:
1090     //
1091     //  1. The local object that LLVM just generated
1092     //  2. Local native libraries
1093     //  3. Upstream rust libraries
1094     //  4. Upstream native libraries
1095     //
1096     // The rationale behind this ordering is that those items lower down in the
1097     // list can't depend on items higher up in the list. For example nothing can
1098     // depend on what we just generated (e.g. that'd be a circular dependency).
1099     // Upstream rust libraries are not allowed to depend on our local native
1100     // libraries as that would violate the structure of the DAG, in that
1101     // scenario they are required to link to them as well in a shared fashion.
1102     //
1103     // Note that upstream rust libraries may contain native dependencies as
1104     // well, but they also can't depend on what we just started to add to the
1105     // link line. And finally upstream native libraries can't depend on anything
1106     // in this DAG so far because they're only dylibs and dylibs can only depend
1107     // on other dylibs (e.g. other native deps).
1108     add_local_native_libraries(cmd, sess, trans);
1109     add_upstream_rust_crates(cmd, sess, trans, crate_type, tmpdir);
1110     add_upstream_native_libraries(cmd, sess, trans, crate_type);
1111
1112     // Tell the linker what we're doing.
1113     if crate_type != config::CrateTypeExecutable {
1114         cmd.build_dylib(out_filename);
1115     }
1116     if crate_type == config::CrateTypeExecutable && sess.crt_static() {
1117         cmd.build_static_executable();
1118     }
1119
1120     // FIXME (#2397): At some point we want to rpath our guesses as to
1121     // where extern libraries might live, based on the
1122     // addl_lib_search_paths
1123     if sess.opts.cg.rpath {
1124         let sysroot = sess.sysroot();
1125         let target_triple = &sess.opts.target_triple;
1126         let mut get_install_prefix_lib_path = || {
1127             let install_prefix = option_env!("CFG_PREFIX").expect("CFG_PREFIX");
1128             let tlib = filesearch::relative_target_lib_path(sysroot, target_triple);
1129             let mut path = PathBuf::from(install_prefix);
1130             path.push(&tlib);
1131
1132             path
1133         };
1134         let mut rpath_config = RPathConfig {
1135             used_crates: &trans.crate_info.used_crates_dynamic,
1136             out_filename: out_filename.to_path_buf(),
1137             has_rpath: sess.target.target.options.has_rpath,
1138             is_like_osx: sess.target.target.options.is_like_osx,
1139             linker_is_gnu: sess.target.target.options.linker_is_gnu,
1140             get_install_prefix_lib_path: &mut get_install_prefix_lib_path,
1141         };
1142         cmd.args(&rpath::get_rpath_flags(&mut rpath_config));
1143     }
1144
1145     // Finally add all the linker arguments provided on the command line along
1146     // with any #[link_args] attributes found inside the crate
1147     if let Some(ref args) = sess.opts.cg.link_args {
1148         cmd.args(args);
1149     }
1150     cmd.args(&sess.opts.cg.link_arg);
1151     cmd.args(&used_link_args);
1152 }
1153
1154 // # Native library linking
1155 //
1156 // User-supplied library search paths (-L on the command line). These are
1157 // the same paths used to find Rust crates, so some of them may have been
1158 // added already by the previous crate linking code. This only allows them
1159 // to be found at compile time so it is still entirely up to outside
1160 // forces to make sure that library can be found at runtime.
1161 //
1162 // Also note that the native libraries linked here are only the ones located
1163 // in the current crate. Upstream crates with native library dependencies
1164 // may have their native library pulled in above.
1165 fn add_local_native_libraries(cmd: &mut Linker,
1166                               sess: &Session,
1167                               trans: &CrateTranslation) {
1168     sess.target_filesearch(PathKind::All).for_each_lib_search_path(|path, k| {
1169         match k {
1170             PathKind::Framework => { cmd.framework_path(path); }
1171             _ => { cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(path)); }
1172         }
1173     });
1174
1175     let relevant_libs = trans.crate_info.used_libraries.iter().filter(|l| {
1176         relevant_lib(sess, l)
1177     });
1178
1179     let search_path = archive_search_paths(sess);
1180     for lib in relevant_libs {
1181         match lib.kind {
1182             NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1183             NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1184             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str()),
1185             NativeLibraryKind::NativeStatic => cmd.link_whole_staticlib(&lib.name.as_str(),
1186                                                                         &search_path)
1187         }
1188     }
1189 }
1190
1191 // # Rust Crate linking
1192 //
1193 // Rust crates are not considered at all when creating an rlib output. All
1194 // dependencies will be linked when producing the final output (instead of
1195 // the intermediate rlib version)
1196 fn add_upstream_rust_crates(cmd: &mut Linker,
1197                             sess: &Session,
1198                             trans: &CrateTranslation,
1199                             crate_type: config::CrateType,
1200                             tmpdir: &Path) {
1201     // All of the heavy lifting has previously been accomplished by the
1202     // dependency_format module of the compiler. This is just crawling the
1203     // output of that module, adding crates as necessary.
1204     //
1205     // Linking to a rlib involves just passing it to the linker (the linker
1206     // will slurp up the object files inside), and linking to a dynamic library
1207     // involves just passing the right -l flag.
1208
1209     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1210     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1211
1212     // Invoke get_used_crates to ensure that we get a topological sorting of
1213     // crates.
1214     let deps = &trans.crate_info.used_crates_dynamic;
1215
1216     let mut compiler_builtins = None;
1217
1218     for &(cnum, _) in deps.iter() {
1219         // We may not pass all crates through to the linker. Some crates may
1220         // appear statically in an existing dylib, meaning we'll pick up all the
1221         // symbols from the dylib.
1222         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1223         match data[cnum.as_usize() - 1] {
1224             _ if trans.crate_info.profiler_runtime == Some(cnum) => {
1225                 add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1226             }
1227             _ if trans.crate_info.sanitizer_runtime == Some(cnum) => {
1228                 link_sanitizer_runtime(cmd, sess, trans, tmpdir, cnum);
1229             }
1230             // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1231             // linked correctly.
1232             _ if trans.crate_info.compiler_builtins == Some(cnum) => {
1233                 assert!(compiler_builtins.is_none());
1234                 compiler_builtins = Some(cnum);
1235             }
1236             Linkage::NotLinked |
1237             Linkage::IncludedFromDylib => {}
1238             Linkage::Static => {
1239                 add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1240             }
1241             Linkage::Dynamic => {
1242                 add_dynamic_crate(cmd, sess, &src.dylib.as_ref().unwrap().0)
1243             }
1244         }
1245     }
1246
1247     // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1248     // linked correctly.
1249     // We must always link the `compiler_builtins` crate statically. Even if it
1250     // was already "included" in a dylib (e.g. `libstd` when `-C prefer-dynamic`
1251     // is used)
1252     if let Some(cnum) = compiler_builtins {
1253         add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1254     }
1255
1256     // Converts a library file-stem into a cc -l argument
1257     fn unlib<'a>(config: &config::Config, stem: &'a str) -> &'a str {
1258         if stem.starts_with("lib") && !config.target.options.is_like_windows {
1259             &stem[3..]
1260         } else {
1261             stem
1262         }
1263     }
1264
1265     // We must link the sanitizer runtime using -Wl,--whole-archive but since
1266     // it's packed in a .rlib, it contains stuff that are not objects that will
1267     // make the linker error. So we must remove those bits from the .rlib before
1268     // linking it.
1269     fn link_sanitizer_runtime(cmd: &mut Linker,
1270                               sess: &Session,
1271                               trans: &CrateTranslation,
1272                               tmpdir: &Path,
1273                               cnum: CrateNum) {
1274         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1275         let cratepath = &src.rlib.as_ref().unwrap().0;
1276
1277         if sess.target.target.options.is_like_osx {
1278             // On Apple platforms, the sanitizer is always built as a dylib, and
1279             // LLVM will link to `@rpath/*.dylib`, so we need to specify an
1280             // rpath to the library as well (the rpath should be absolute, see
1281             // PR #41352 for details).
1282             //
1283             // FIXME: Remove this logic into librustc_*san once Cargo supports it
1284             let rpath = cratepath.parent().unwrap();
1285             let rpath = rpath.to_str().expect("non-utf8 component in path");
1286             cmd.args(&["-Wl,-rpath".into(), "-Xlinker".into(), rpath.into()]);
1287         }
1288
1289         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1290         let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1291         let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1292         archive.update_symbols();
1293
1294         for f in archive.src_files() {
1295             if f.ends_with("bytecode.deflate") || f == METADATA_FILENAME {
1296                     archive.remove_file(&f);
1297                     continue
1298                 }
1299         }
1300
1301         archive.build();
1302
1303         cmd.link_whole_rlib(&dst);
1304     }
1305
1306     // Adds the static "rlib" versions of all crates to the command line.
1307     // There's a bit of magic which happens here specifically related to LTO and
1308     // dynamic libraries. Specifically:
1309     //
1310     // * For LTO, we remove upstream object files.
1311     // * For dylibs we remove metadata and bytecode from upstream rlibs
1312     //
1313     // When performing LTO, almost(*) all of the bytecode from the upstream
1314     // libraries has already been included in our object file output. As a
1315     // result we need to remove the object files in the upstream libraries so
1316     // the linker doesn't try to include them twice (or whine about duplicate
1317     // symbols). We must continue to include the rest of the rlib, however, as
1318     // it may contain static native libraries which must be linked in.
1319     //
1320     // (*) Crates marked with `#![no_builtins]` don't participate in LTO and
1321     // their bytecode wasn't included. The object files in those libraries must
1322     // still be passed to the linker.
1323     //
1324     // When making a dynamic library, linkers by default don't include any
1325     // object files in an archive if they're not necessary to resolve the link.
1326     // We basically want to convert the archive (rlib) to a dylib, though, so we
1327     // *do* want everything included in the output, regardless of whether the
1328     // linker thinks it's needed or not. As a result we must use the
1329     // --whole-archive option (or the platform equivalent). When using this
1330     // option the linker will fail if there are non-objects in the archive (such
1331     // as our own metadata and/or bytecode). All in all, for rlibs to be
1332     // entirely included in dylibs, we need to remove all non-object files.
1333     //
1334     // Note, however, that if we're not doing LTO or we're not producing a dylib
1335     // (aka we're making an executable), we can just pass the rlib blindly to
1336     // the linker (fast) because it's fine if it's not actually included as
1337     // we're at the end of the dependency chain.
1338     fn add_static_crate(cmd: &mut Linker,
1339                         sess: &Session,
1340                         trans: &CrateTranslation,
1341                         tmpdir: &Path,
1342                         crate_type: config::CrateType,
1343                         cnum: CrateNum) {
1344         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1345         let cratepath = &src.rlib.as_ref().unwrap().0;
1346
1347         // See the comment above in `link_staticlib` and `link_rlib` for why if
1348         // there's a static library that's not relevant we skip all object
1349         // files.
1350         let native_libs = &trans.crate_info.native_libraries[&cnum];
1351         let skip_native = native_libs.iter().any(|lib| {
1352             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
1353         });
1354
1355         if (!sess.lto() || ignored_for_lto(&trans.crate_info, cnum)) &&
1356            crate_type != config::CrateTypeDylib &&
1357            !skip_native {
1358             cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(cratepath));
1359             return
1360         }
1361
1362         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1363         let name = cratepath.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1364         let name = &name[3..name.len() - 5]; // chop off lib/.rlib
1365
1366         time(sess.time_passes(), &format!("altering {}.rlib", name), || {
1367             let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1368             let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1369             archive.update_symbols();
1370
1371             let mut any_objects = false;
1372             for f in archive.src_files() {
1373                 if f.ends_with("bytecode.deflate") || f == METADATA_FILENAME {
1374                     archive.remove_file(&f);
1375                     continue
1376                 }
1377
1378                 let canonical = f.replace("-", "_");
1379                 let canonical_name = name.replace("-", "_");
1380
1381                 let is_rust_object =
1382                     canonical.starts_with(&canonical_name) && {
1383                         let num = &f[name.len()..f.len() - 2];
1384                         num.len() > 0 && num[1..].parse::<u32>().is_ok()
1385                     };
1386
1387                 // If we've been requested to skip all native object files
1388                 // (those not generated by the rust compiler) then we can skip
1389                 // this file. See above for why we may want to do this.
1390                 let skip_because_cfg_say_so = skip_native && !is_rust_object;
1391
1392                 // If we're performing LTO and this is a rust-generated object
1393                 // file, then we don't need the object file as it's part of the
1394                 // LTO module. Note that `#![no_builtins]` is excluded from LTO,
1395                 // though, so we let that object file slide.
1396                 let skip_because_lto = sess.lto() && is_rust_object &&
1397                                         !trans.crate_info.is_no_builtins.contains(&cnum);
1398
1399                 if skip_because_cfg_say_so || skip_because_lto {
1400                     archive.remove_file(&f);
1401                 } else {
1402                     any_objects = true;
1403                 }
1404             }
1405
1406             if !any_objects {
1407                 return
1408             }
1409             archive.build();
1410
1411             // If we're creating a dylib, then we need to include the
1412             // whole of each object in our archive into that artifact. This is
1413             // because a `dylib` can be reused as an intermediate artifact.
1414             //
1415             // Note, though, that we don't want to include the whole of a
1416             // compiler-builtins crate (e.g. compiler-rt) because it'll get
1417             // repeatedly linked anyway.
1418             if crate_type == config::CrateTypeDylib &&
1419                 trans.crate_info.compiler_builtins != Some(cnum) {
1420                 cmd.link_whole_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1421             } else {
1422                 cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1423             }
1424         });
1425     }
1426
1427     // Same thing as above, but for dynamic crates instead of static crates.
1428     fn add_dynamic_crate(cmd: &mut Linker, sess: &Session, cratepath: &Path) {
1429         // If we're performing LTO, then it should have been previously required
1430         // that all upstream rust dependencies were available in an rlib format.
1431         assert!(!sess.lto());
1432
1433         // Just need to tell the linker about where the library lives and
1434         // what its name is
1435         let parent = cratepath.parent();
1436         if let Some(dir) = parent {
1437             cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(dir));
1438         }
1439         let filestem = cratepath.file_stem().unwrap().to_str().unwrap();
1440         cmd.link_rust_dylib(&unlib(&sess.target, filestem),
1441                             parent.unwrap_or(Path::new("")));
1442     }
1443 }
1444
1445 // Link in all of our upstream crates' native dependencies. Remember that
1446 // all of these upstream native dependencies are all non-static
1447 // dependencies. We've got two cases then:
1448 //
1449 // 1. The upstream crate is an rlib. In this case we *must* link in the
1450 // native dependency because the rlib is just an archive.
1451 //
1452 // 2. The upstream crate is a dylib. In order to use the dylib, we have to
1453 // have the dependency present on the system somewhere. Thus, we don't
1454 // gain a whole lot from not linking in the dynamic dependency to this
1455 // crate as well.
1456 //
1457 // The use case for this is a little subtle. In theory the native
1458 // dependencies of a crate are purely an implementation detail of the crate
1459 // itself, but the problem arises with generic and inlined functions. If a
1460 // generic function calls a native function, then the generic function must
1461 // be instantiated in the target crate, meaning that the native symbol must
1462 // also be resolved in the target crate.
1463 fn add_upstream_native_libraries(cmd: &mut Linker,
1464                                  sess: &Session,
1465                                  trans: &CrateTranslation,
1466                                  crate_type: config::CrateType) {
1467     // Be sure to use a topological sorting of crates because there may be
1468     // interdependencies between native libraries. When passing -nodefaultlibs,
1469     // for example, almost all native libraries depend on libc, so we have to
1470     // make sure that's all the way at the right (liblibc is near the base of
1471     // the dependency chain).
1472     //
1473     // This passes RequireStatic, but the actual requirement doesn't matter,
1474     // we're just getting an ordering of crate numbers, we're not worried about
1475     // the paths.
1476     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1477     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1478
1479     let crates = &trans.crate_info.used_crates_static;
1480     for &(cnum, _) in crates {
1481         for lib in trans.crate_info.native_libraries[&cnum].iter() {
1482             if !relevant_lib(sess, &lib) {
1483                 continue
1484             }
1485             match lib.kind {
1486                 NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1487                 NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1488                 NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => {
1489                     // Link "static-nobundle" native libs only if the crate they originate from
1490                     // is being linked statically to the current crate.  If it's linked dynamically
1491                     // or is an rlib already included via some other dylib crate, the symbols from
1492                     // native libs will have already been included in that dylib.
1493                     if data[cnum.as_usize() - 1] == Linkage::Static {
1494                         cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str())
1495                     }
1496                 },
1497                 // ignore statically included native libraries here as we've
1498                 // already included them when we included the rust library
1499                 // previously
1500                 NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
1501             }
1502         }
1503     }
1504 }
1505
1506 fn relevant_lib(sess: &Session, lib: &NativeLibrary) -> bool {
1507     match lib.cfg {
1508         Some(ref cfg) => attr::cfg_matches(cfg, &sess.parse_sess, None),
1509         None => true,
1510     }
1511 }