]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_trans/back/link.rs
rustc: Add `-C lto=val` option
[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::bytecode::RLIB_BYTECODE_EXTENSION;
13 use super::linker::Linker;
14 use super::command::Command;
15 use super::rpath::RPathConfig;
16 use super::rpath;
17 use metadata::METADATA_FILENAME;
18 use rustc::session::config::{self, NoDebugInfo, OutputFilenames, OutputType, PrintRequest};
19 use rustc::session::config::{RUST_CGU_EXT, Lto};
20 use rustc::session::filesearch;
21 use rustc::session::search_paths::PathKind;
22 use rustc::session::Session;
23 use rustc::middle::cstore::{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::hir::def_id::CrateNum;
29 use tempdir::TempDir;
30 use rustc_back::{PanicStrategy, RelroLevel, LinkerFlavor};
31 use context::get_reloc_model;
32 use llvm;
33
34 use std::ascii;
35 use std::char;
36 use std::env;
37 use std::ffi::OsString;
38 use std::fmt;
39 use std::fs;
40 use std::io;
41 use std::path::{Path, PathBuf};
42 use std::process::{Output, Stdio};
43 use std::str;
44 use syntax::attr;
45
46 /// The LLVM module name containing crate-metadata. This includes a `.` on
47 /// purpose, so it cannot clash with the name of a user-defined module.
48 pub const METADATA_MODULE_NAME: &'static str = "crate.metadata";
49
50 // same as for metadata above, but for allocator shim
51 pub const ALLOCATOR_MODULE_NAME: &'static str = "crate.allocator";
52
53 pub use rustc_trans_utils::link::{find_crate_name, filename_for_input, default_output_for_target,
54                                   invalid_output_for_target, build_link_meta, out_filename,
55                                   check_file_is_writeable};
56
57 // The third parameter is for env vars, used on windows to set up the
58 // path for MSVC to find its DLLs, and gcc to find its bundled
59 // toolchain
60 pub fn get_linker(sess: &Session) -> (PathBuf, Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
61     let envs = vec![("PATH".into(), command_path(sess))];
62
63     // If our linker looks like a batch script on Windows then to execute this
64     // we'll need to spawn `cmd` explicitly. This is primarily done to handle
65     // emscripten where the linker is `emcc.bat` and needs to be spawned as
66     // `cmd /c emcc.bat ...`.
67     //
68     // This worked historically but is needed manually since #42436 (regression
69     // was tagged as #42791) and some more info can be found on #44443 for
70     // emscripten itself.
71     let cmd = |linker: &Path| {
72         if let Some(linker) = linker.to_str() {
73             if cfg!(windows) && linker.ends_with(".bat") {
74                 return Command::bat_script(linker)
75             }
76         }
77         Command::new(linker)
78     };
79
80     if let Some(ref linker) = sess.opts.cg.linker {
81         (linker.clone(), cmd(linker), envs)
82     } else if sess.target.target.options.is_like_msvc {
83         let (cmd, envs) = msvc_link_exe_cmd(sess);
84         (PathBuf::from("link.exe"), cmd, envs)
85     } else {
86         let linker = PathBuf::from(&sess.target.target.options.linker);
87         let cmd = cmd(&linker);
88         (linker, cmd, envs)
89     }
90 }
91
92 #[cfg(windows)]
93 pub fn msvc_link_exe_cmd(sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
94     use cc::windows_registry;
95
96     let target = &sess.opts.target_triple;
97     let tool = windows_registry::find_tool(target, "link.exe");
98
99     if let Some(tool) = tool {
100         let mut cmd = Command::new(tool.path());
101         cmd.args(tool.args());
102         for &(ref k, ref v) in tool.env() {
103             cmd.env(k, v);
104         }
105         let envs = tool.env().to_vec();
106         (cmd, envs)
107     } else {
108         debug!("Failed to locate linker.");
109         (Command::new("link.exe"), vec![])
110     }
111 }
112
113 #[cfg(not(windows))]
114 pub fn msvc_link_exe_cmd(_sess: &Session) -> (Command, Vec<(OsString, OsString)>) {
115     (Command::new("link.exe"), vec![])
116 }
117
118 fn command_path(sess: &Session) -> OsString {
119     // The compiler's sysroot often has some bundled tools, so add it to the
120     // PATH for the child.
121     let mut new_path = sess.host_filesearch(PathKind::All)
122                            .get_tools_search_paths();
123     if let Some(path) = env::var_os("PATH") {
124         new_path.extend(env::split_paths(&path));
125     }
126     env::join_paths(new_path).unwrap()
127 }
128
129 pub fn remove(sess: &Session, path: &Path) {
130     match fs::remove_file(path) {
131         Ok(..) => {}
132         Err(e) => {
133             sess.err(&format!("failed to remove {}: {}",
134                              path.display(),
135                              e));
136         }
137     }
138 }
139
140 /// Perform the linkage portion of the compilation phase. This will generate all
141 /// of the requested outputs for this compilation session.
142 pub(crate) fn link_binary(sess: &Session,
143                           trans: &CrateTranslation,
144                           outputs: &OutputFilenames,
145                           crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
146     let mut out_filenames = Vec::new();
147     for &crate_type in sess.crate_types.borrow().iter() {
148         // Ignore executable crates if we have -Z no-trans, as they will error.
149         if (sess.opts.debugging_opts.no_trans ||
150             !sess.opts.output_types.should_trans()) &&
151            crate_type == config::CrateTypeExecutable {
152             continue;
153         }
154
155         if invalid_output_for_target(sess, crate_type) {
156            bug!("invalid output type `{:?}` for target os `{}`",
157                 crate_type, sess.opts.target_triple);
158         }
159         let mut out_files = link_binary_output(sess,
160                                                trans,
161                                                crate_type,
162                                                outputs,
163                                                crate_name);
164         out_filenames.append(&mut out_files);
165     }
166
167     // Remove the temporary object file and metadata if we aren't saving temps
168     if !sess.opts.cg.save_temps {
169         if sess.opts.output_types.should_trans() {
170             for obj in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.object.as_ref()) {
171                 remove(sess, obj);
172             }
173         }
174         for obj in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.bytecode_compressed.as_ref()) {
175             remove(sess, obj);
176         }
177         if let Some(ref obj) = trans.metadata_module.object {
178             remove(sess, obj);
179         }
180         if let Some(ref allocator) = trans.allocator_module {
181             if let Some(ref obj) = allocator.object {
182                 remove(sess, obj);
183             }
184             if let Some(ref bc) = allocator.bytecode_compressed {
185                 remove(sess, bc);
186             }
187         }
188     }
189
190     out_filenames
191 }
192
193 fn filename_for_metadata(sess: &Session, crate_name: &str, outputs: &OutputFilenames) -> PathBuf {
194     let out_filename = outputs.single_output_file.clone()
195         .unwrap_or(outputs
196             .out_directory
197             .join(&format!("lib{}{}.rmeta", crate_name, sess.opts.cg.extra_filename)));
198     check_file_is_writeable(&out_filename, sess);
199     out_filename
200 }
201
202 pub(crate) fn each_linked_rlib(sess: &Session,
203                                info: &CrateInfo,
204                                f: &mut FnMut(CrateNum, &Path)) -> Result<(), String> {
205     let crates = info.used_crates_static.iter();
206     let fmts = sess.dependency_formats.borrow();
207     let fmts = fmts.get(&config::CrateTypeExecutable)
208                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeStaticlib))
209                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeCdylib))
210                    .or_else(|| fmts.get(&config::CrateTypeProcMacro));
211     let fmts = match fmts {
212         Some(f) => f,
213         None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
214     };
215     for &(cnum, ref path) in crates {
216         match fmts.get(cnum.as_usize() - 1) {
217             Some(&Linkage::NotLinked) |
218             Some(&Linkage::IncludedFromDylib) => continue,
219             Some(_) => {}
220             None => return Err(format!("could not find formats for rlibs"))
221         }
222         let name = &info.crate_name[&cnum];
223         let path = match *path {
224             LibSource::Some(ref p) => p,
225             LibSource::MetadataOnly => {
226                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`, found rmeta (metadata) file",
227                                    name))
228             }
229             LibSource::None => {
230                 return Err(format!("could not find rlib for: `{}`", name))
231             }
232         };
233         f(cnum, &path);
234     }
235     Ok(())
236 }
237
238 /// Returns a boolean indicating whether the specified crate should be ignored
239 /// during LTO.
240 ///
241 /// Crates ignored during LTO are not lumped together in the "massive object
242 /// file" that we create and are linked in their normal rlib states. See
243 /// comments below for what crates do not participate in LTO.
244 ///
245 /// It's unusual for a crate to not participate in LTO. Typically only
246 /// compiler-specific and unstable crates have a reason to not participate in
247 /// LTO.
248 pub(crate) fn ignored_for_lto(sess: &Session, info: &CrateInfo, cnum: CrateNum) -> bool {
249     // If our target enables builtin function lowering in LLVM then the
250     // crates providing these functions don't participate in LTO (e.g.
251     // no_builtins or compiler builtins crates).
252     !sess.target.target.options.no_builtins &&
253         (info.is_no_builtins.contains(&cnum) || info.compiler_builtins == Some(cnum))
254 }
255
256 fn link_binary_output(sess: &Session,
257                       trans: &CrateTranslation,
258                       crate_type: config::CrateType,
259                       outputs: &OutputFilenames,
260                       crate_name: &str) -> Vec<PathBuf> {
261     for obj in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.object.as_ref()) {
262         check_file_is_writeable(obj, sess);
263     }
264
265     let mut out_filenames = vec![];
266
267     if outputs.outputs.contains_key(&OutputType::Metadata) {
268         let out_filename = filename_for_metadata(sess, crate_name, outputs);
269         // To avoid races with another rustc process scanning the output directory,
270         // we need to write the file somewhere else and atomically move it to its
271         // final destination, with a `fs::rename` call. In order for the rename to
272         // always succeed, the temporary file needs to be on the same filesystem,
273         // which is why we create it inside the output directory specifically.
274         let metadata_tmpdir = match TempDir::new_in(out_filename.parent().unwrap(), "rmeta") {
275             Ok(tmpdir) => tmpdir,
276             Err(err) => sess.fatal(&format!("couldn't create a temp dir: {}", err)),
277         };
278         let metadata = emit_metadata(sess, trans, &metadata_tmpdir);
279         if let Err(e) = fs::rename(metadata, &out_filename) {
280             sess.fatal(&format!("failed to write {}: {}", out_filename.display(), e));
281         }
282         out_filenames.push(out_filename);
283     }
284
285     let tmpdir = match TempDir::new("rustc") {
286         Ok(tmpdir) => tmpdir,
287         Err(err) => sess.fatal(&format!("couldn't create a temp dir: {}", err)),
288     };
289
290     if outputs.outputs.should_trans() {
291         let out_filename = out_filename(sess, crate_type, outputs, crate_name);
292         match crate_type {
293             config::CrateTypeRlib => {
294                 link_rlib(sess,
295                           trans,
296                           RlibFlavor::Normal,
297                           &out_filename,
298                           &tmpdir).build();
299             }
300             config::CrateTypeStaticlib => {
301                 link_staticlib(sess, trans, &out_filename, &tmpdir);
302             }
303             _ => {
304                 link_natively(sess, crate_type, &out_filename, trans, tmpdir.path());
305             }
306         }
307         out_filenames.push(out_filename);
308     }
309
310     if sess.opts.cg.save_temps {
311         let _ = tmpdir.into_path();
312     }
313
314     out_filenames
315 }
316
317 fn archive_search_paths(sess: &Session) -> Vec<PathBuf> {
318     let mut search = Vec::new();
319     sess.target_filesearch(PathKind::Native).for_each_lib_search_path(|path, _| {
320         search.push(path.to_path_buf());
321     });
322     return search;
323 }
324
325 fn archive_config<'a>(sess: &'a Session,
326                       output: &Path,
327                       input: Option<&Path>) -> ArchiveConfig<'a> {
328     ArchiveConfig {
329         sess,
330         dst: output.to_path_buf(),
331         src: input.map(|p| p.to_path_buf()),
332         lib_search_paths: archive_search_paths(sess),
333     }
334 }
335
336 /// We use a temp directory here to avoid races between concurrent rustc processes,
337 /// such as builds in the same directory using the same filename for metadata while
338 /// building an `.rlib` (stomping over one another), or writing an `.rmeta` into a
339 /// directory being searched for `extern crate` (observing an incomplete file).
340 /// The returned path is the temporary file containing the complete metadata.
341 fn emit_metadata<'a>(sess: &'a Session, trans: &CrateTranslation, tmpdir: &TempDir)
342                      -> PathBuf {
343     let out_filename = tmpdir.path().join(METADATA_FILENAME);
344     let result = fs::write(&out_filename, &trans.metadata.raw_data);
345
346     if let Err(e) = result {
347         sess.fatal(&format!("failed to write {}: {}", out_filename.display(), e));
348     }
349
350     out_filename
351 }
352
353 enum RlibFlavor {
354     Normal,
355     StaticlibBase,
356 }
357
358 // Create an 'rlib'
359 //
360 // An rlib in its current incarnation is essentially a renamed .a file. The
361 // rlib primarily contains the object file of the crate, but it also contains
362 // all of the object files from native libraries. This is done by unzipping
363 // native libraries and inserting all of the contents into this archive.
364 fn link_rlib<'a>(sess: &'a Session,
365                  trans: &CrateTranslation,
366                  flavor: RlibFlavor,
367                  out_filename: &Path,
368                  tmpdir: &TempDir) -> ArchiveBuilder<'a> {
369     info!("preparing rlib to {:?}", out_filename);
370     let mut ab = ArchiveBuilder::new(archive_config(sess, out_filename, None));
371
372     for obj in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.object.as_ref()) {
373         ab.add_file(obj);
374     }
375
376     // Note that in this loop we are ignoring the value of `lib.cfg`. That is,
377     // we may not be configured to actually include a static library if we're
378     // adding it here. That's because later when we consume this rlib we'll
379     // decide whether we actually needed the static library or not.
380     //
381     // To do this "correctly" we'd need to keep track of which libraries added
382     // which object files to the archive. We don't do that here, however. The
383     // #[link(cfg(..))] feature is unstable, though, and only intended to get
384     // liblibc working. In that sense the check below just indicates that if
385     // there are any libraries we want to omit object files for at link time we
386     // just exclude all custom object files.
387     //
388     // Eventually if we want to stabilize or flesh out the #[link(cfg(..))]
389     // feature then we'll need to figure out how to record what objects were
390     // loaded from the libraries found here and then encode that into the
391     // metadata of the rlib we're generating somehow.
392     for lib in trans.crate_info.used_libraries.iter() {
393         match lib.kind {
394             NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
395             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
396             NativeLibraryKind::NativeFramework |
397             NativeLibraryKind::NativeUnknown => continue,
398         }
399         ab.add_native_library(&lib.name.as_str());
400     }
401
402     // After adding all files to the archive, we need to update the
403     // symbol table of the archive.
404     ab.update_symbols();
405
406     // Note that it is important that we add all of our non-object "magical
407     // files" *after* all of the object files in the archive. The reason for
408     // this is as follows:
409     //
410     // * When performing LTO, this archive will be modified to remove
411     //   objects from above. The reason for this is described below.
412     //
413     // * When the system linker looks at an archive, it will attempt to
414     //   determine the architecture of the archive in order to see whether its
415     //   linkable.
416     //
417     //   The algorithm for this detection is: iterate over the files in the
418     //   archive. Skip magical SYMDEF names. Interpret the first file as an
419     //   object file. Read architecture from the object file.
420     //
421     // * As one can probably see, if "metadata" and "foo.bc" were placed
422     //   before all of the objects, then the architecture of this archive would
423     //   not be correctly inferred once 'foo.o' is removed.
424     //
425     // Basically, all this means is that this code should not move above the
426     // code above.
427     match flavor {
428         RlibFlavor::Normal => {
429             // Instead of putting the metadata in an object file section, rlibs
430             // contain the metadata in a separate file.
431             ab.add_file(&emit_metadata(sess, trans, tmpdir));
432
433             // For LTO purposes, the bytecode of this library is also inserted
434             // into the archive.
435             for bytecode in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.bytecode_compressed.as_ref()) {
436                 ab.add_file(bytecode);
437             }
438
439             // After adding all files to the archive, we need to update the
440             // symbol table of the archive. This currently dies on macOS (see
441             // #11162), and isn't necessary there anyway
442             if !sess.target.target.options.is_like_osx {
443                 ab.update_symbols();
444             }
445         }
446
447         RlibFlavor::StaticlibBase => {
448             let obj = trans.allocator_module
449                 .as_ref()
450                 .and_then(|m| m.object.as_ref());
451             if let Some(obj) = obj {
452                 ab.add_file(obj);
453             }
454         }
455     }
456
457     ab
458 }
459
460 // Create a static archive
461 //
462 // This is essentially the same thing as an rlib, but it also involves adding
463 // all of the upstream crates' objects into the archive. This will slurp in
464 // all of the native libraries of upstream dependencies as well.
465 //
466 // Additionally, there's no way for us to link dynamic libraries, so we warn
467 // about all dynamic library dependencies that they're not linked in.
468 //
469 // There's no need to include metadata in a static archive, so ensure to not
470 // link in the metadata object file (and also don't prepare the archive with a
471 // metadata file).
472 fn link_staticlib(sess: &Session,
473                   trans: &CrateTranslation,
474                   out_filename: &Path,
475                   tempdir: &TempDir) {
476     let mut ab = link_rlib(sess,
477                            trans,
478                            RlibFlavor::StaticlibBase,
479                            out_filename,
480                            tempdir);
481     let mut all_native_libs = vec![];
482
483     let res = each_linked_rlib(sess, &trans.crate_info, &mut |cnum, path| {
484         let name = &trans.crate_info.crate_name[&cnum];
485         let native_libs = &trans.crate_info.native_libraries[&cnum];
486
487         // Here when we include the rlib into our staticlib we need to make a
488         // decision whether to include the extra object files along the way.
489         // These extra object files come from statically included native
490         // libraries, but they may be cfg'd away with #[link(cfg(..))].
491         //
492         // This unstable feature, though, only needs liblibc to work. The only
493         // use case there is where musl is statically included in liblibc.rlib,
494         // so if we don't want the included version we just need to skip it. As
495         // a result the logic here is that if *any* linked library is cfg'd away
496         // we just skip all object files.
497         //
498         // Clearly this is not sufficient for a general purpose feature, and
499         // we'd want to read from the library's metadata to determine which
500         // object files come from where and selectively skip them.
501         let skip_object_files = native_libs.iter().any(|lib| {
502             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
503         });
504         ab.add_rlib(path,
505                     &name.as_str(),
506                     is_full_lto_enabled(sess) &&
507                         !ignored_for_lto(sess, &trans.crate_info, cnum),
508                     skip_object_files).unwrap();
509
510         all_native_libs.extend(trans.crate_info.native_libraries[&cnum].iter().cloned());
511     });
512     if let Err(e) = res {
513         sess.fatal(&e);
514     }
515
516     ab.update_symbols();
517     ab.build();
518
519     if !all_native_libs.is_empty() {
520         if sess.opts.prints.contains(&PrintRequest::NativeStaticLibs) {
521             print_native_static_libs(sess, &all_native_libs);
522         }
523     }
524 }
525
526 fn print_native_static_libs(sess: &Session, all_native_libs: &[NativeLibrary]) {
527     let lib_args: Vec<_> = all_native_libs.iter()
528         .filter(|l| relevant_lib(sess, l))
529         .filter_map(|lib| match lib.kind {
530             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle |
531             NativeLibraryKind::NativeUnknown => {
532                 if sess.target.target.options.is_like_msvc {
533                     Some(format!("{}.lib", lib.name))
534                 } else {
535                     Some(format!("-l{}", lib.name))
536                 }
537             },
538             NativeLibraryKind::NativeFramework => {
539                 // ld-only syntax, since there are no frameworks in MSVC
540                 Some(format!("-framework {}", lib.name))
541             },
542             // These are included, no need to print them
543             NativeLibraryKind::NativeStatic => None,
544         })
545         .collect();
546     if !lib_args.is_empty() {
547         sess.note_without_error("Link against the following native artifacts when linking \
548                                  against this static library. The order and any duplication \
549                                  can be significant on some platforms.");
550         // Prefix for greppability
551         sess.note_without_error(&format!("native-static-libs: {}", &lib_args.join(" ")));
552     }
553 }
554
555 // Create a dynamic library or executable
556 //
557 // This will invoke the system linker/cc to create the resulting file. This
558 // links to all upstream files as well.
559 fn link_natively(sess: &Session,
560                  crate_type: config::CrateType,
561                  out_filename: &Path,
562                  trans: &CrateTranslation,
563                  tmpdir: &Path) {
564     info!("preparing {:?} to {:?}", crate_type, out_filename);
565     let flavor = sess.linker_flavor();
566
567     // The "binaryen linker" is massively special, so skip everything below.
568     if flavor == LinkerFlavor::Binaryen {
569         return link_binaryen(sess, crate_type, out_filename, trans, tmpdir);
570     }
571
572     // The invocations of cc share some flags across platforms
573     let (pname, mut cmd, envs) = get_linker(sess);
574     // This will set PATH on windows
575     cmd.envs(envs);
576
577     let root = sess.target_filesearch(PathKind::Native).get_lib_path();
578     if let Some(args) = sess.target.target.options.pre_link_args.get(&flavor) {
579         cmd.args(args);
580     }
581     if let Some(ref args) = sess.opts.debugging_opts.pre_link_args {
582         cmd.args(args);
583     }
584     cmd.args(&sess.opts.debugging_opts.pre_link_arg);
585
586     let pre_link_objects = if crate_type == config::CrateTypeExecutable {
587         &sess.target.target.options.pre_link_objects_exe
588     } else {
589         &sess.target.target.options.pre_link_objects_dll
590     };
591     for obj in pre_link_objects {
592         cmd.arg(root.join(obj));
593     }
594
595     if sess.target.target.options.is_like_emscripten {
596         cmd.arg("-s");
597         cmd.arg(if sess.panic_strategy() == PanicStrategy::Abort {
598             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=1"
599         } else {
600             "DISABLE_EXCEPTION_CATCHING=0"
601         });
602     }
603
604     {
605         let mut linker = trans.linker_info.to_linker(cmd, &sess);
606         link_args(&mut *linker, sess, crate_type, tmpdir,
607                   out_filename, trans);
608         cmd = linker.finalize();
609     }
610     if let Some(args) = sess.target.target.options.late_link_args.get(&flavor) {
611         cmd.args(args);
612     }
613     for obj in &sess.target.target.options.post_link_objects {
614         cmd.arg(root.join(obj));
615     }
616     if let Some(args) = sess.target.target.options.post_link_args.get(&flavor) {
617         cmd.args(args);
618     }
619     for &(ref k, ref v) in &sess.target.target.options.link_env {
620         cmd.env(k, v);
621     }
622
623     if sess.opts.debugging_opts.print_link_args {
624         println!("{:?}", &cmd);
625     }
626
627     // May have not found libraries in the right formats.
628     sess.abort_if_errors();
629
630     // Invoke the system linker
631     //
632     // Note that there's a terribly awful hack that really shouldn't be present
633     // in any compiler. Here an environment variable is supported to
634     // automatically retry the linker invocation if the linker looks like it
635     // segfaulted.
636     //
637     // Gee that seems odd, normally segfaults are things we want to know about!
638     // Unfortunately though in rust-lang/rust#38878 we're experiencing the
639     // linker segfaulting on Travis quite a bit which is causing quite a bit of
640     // pain to land PRs when they spuriously fail due to a segfault.
641     //
642     // The issue #38878 has some more debugging information on it as well, but
643     // this unfortunately looks like it's just a race condition in macOS's linker
644     // with some thread pool working in the background. It seems that no one
645     // currently knows a fix for this so in the meantime we're left with this...
646     info!("{:?}", &cmd);
647     let retry_on_segfault = env::var("RUSTC_RETRY_LINKER_ON_SEGFAULT").is_ok();
648     let mut prog;
649     let mut i = 0;
650     loop {
651         i += 1;
652         prog = time(sess.time_passes(), "running linker", || {
653             exec_linker(sess, &mut cmd, tmpdir)
654         });
655         if !retry_on_segfault || i > 3 {
656             break
657         }
658         let output = match prog {
659             Ok(ref output) => output,
660             Err(_) => break,
661         };
662         if output.status.success() {
663             break
664         }
665         let mut out = output.stderr.clone();
666         out.extend(&output.stdout);
667         let out = String::from_utf8_lossy(&out);
668         let msg_segv = "clang: error: unable to execute command: Segmentation fault: 11";
669         let msg_bus  = "clang: error: unable to execute command: Bus error: 10";
670         if !(out.contains(msg_segv) || out.contains(msg_bus)) {
671             break
672         }
673
674         warn!(
675             "looks like the linker segfaulted when we tried to call it, \
676              automatically retrying again. cmd = {:?}, out = {}.",
677             cmd,
678             out,
679         );
680     }
681
682     match prog {
683         Ok(prog) => {
684             fn escape_string(s: &[u8]) -> String {
685                 str::from_utf8(s).map(|s| s.to_owned())
686                     .unwrap_or_else(|_| {
687                         let mut x = "Non-UTF-8 output: ".to_string();
688                         x.extend(s.iter()
689                                  .flat_map(|&b| ascii::escape_default(b))
690                                  .map(|b| char::from_u32(b as u32).unwrap()));
691                         x
692                     })
693             }
694             if !prog.status.success() {
695                 let mut output = prog.stderr.clone();
696                 output.extend_from_slice(&prog.stdout);
697                 sess.struct_err(&format!("linking with `{}` failed: {}",
698                                          pname.display(),
699                                          prog.status))
700                     .note(&format!("{:?}", &cmd))
701                     .note(&escape_string(&output))
702                     .emit();
703                 sess.abort_if_errors();
704             }
705             info!("linker stderr:\n{}", escape_string(&prog.stderr));
706             info!("linker stdout:\n{}", escape_string(&prog.stdout));
707         },
708         Err(e) => {
709             let linker_not_found = e.kind() == io::ErrorKind::NotFound;
710
711             let mut linker_error = {
712                 if linker_not_found {
713                     sess.struct_err(&format!("linker `{}` not found", pname.display()))
714                 } else {
715                     sess.struct_err(&format!("could not exec the linker `{}`", pname.display()))
716                 }
717             };
718
719             linker_error.note(&format!("{}", e));
720
721             if !linker_not_found {
722                 linker_error.note(&format!("{:?}", &cmd));
723             }
724
725             linker_error.emit();
726
727             if sess.target.target.options.is_like_msvc && linker_not_found {
728                 sess.note_without_error("the msvc targets depend on the msvc linker \
729                     but `link.exe` was not found");
730                 sess.note_without_error("please ensure that VS 2013 or VS 2015 was installed \
731                     with the Visual C++ option");
732             }
733             sess.abort_if_errors();
734         }
735     }
736
737
738     // On macOS, debuggers need this utility to get run to do some munging of
739     // the symbols
740     if sess.target.target.options.is_like_osx && sess.opts.debuginfo != NoDebugInfo {
741         match Command::new("dsymutil").arg(out_filename).output() {
742             Ok(..) => {}
743             Err(e) => sess.fatal(&format!("failed to run dsymutil: {}", e)),
744         }
745     }
746 }
747
748 fn exec_linker(sess: &Session, cmd: &mut Command, tmpdir: &Path)
749     -> io::Result<Output>
750 {
751     // When attempting to spawn the linker we run a risk of blowing out the
752     // size limits for spawning a new process with respect to the arguments
753     // we pass on the command line.
754     //
755     // Here we attempt to handle errors from the OS saying "your list of
756     // arguments is too big" by reinvoking the linker again with an `@`-file
757     // that contains all the arguments. The theory is that this is then
758     // accepted on all linkers and the linker will read all its options out of
759     // there instead of looking at the command line.
760     if !cmd.very_likely_to_exceed_some_spawn_limit() {
761         match cmd.command().stdout(Stdio::piped()).stderr(Stdio::piped()).spawn() {
762             Ok(child) => return child.wait_with_output(),
763             Err(ref e) if command_line_too_big(e) => {}
764             Err(e) => return Err(e)
765         }
766     }
767
768     let mut cmd2 = cmd.clone();
769     let mut args = String::new();
770     for arg in cmd2.take_args() {
771         args.push_str(&Escape {
772             arg: arg.to_str().unwrap(),
773             is_like_msvc: sess.target.target.options.is_like_msvc,
774         }.to_string());
775         args.push_str("\n");
776     }
777     let file = tmpdir.join("linker-arguments");
778     fs::write(&file, args.as_bytes())?;
779     cmd2.arg(format!("@{}", file.display()));
780     return cmd2.output();
781
782     #[cfg(unix)]
783     fn command_line_too_big(err: &io::Error) -> bool {
784         err.raw_os_error() == Some(::libc::E2BIG)
785     }
786
787     #[cfg(windows)]
788     fn command_line_too_big(err: &io::Error) -> bool {
789         const ERROR_FILENAME_EXCED_RANGE: i32 = 206;
790         err.raw_os_error() == Some(ERROR_FILENAME_EXCED_RANGE)
791     }
792
793     struct Escape<'a> {
794         arg: &'a str,
795         is_like_msvc: bool,
796     }
797
798     impl<'a> fmt::Display for Escape<'a> {
799         fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
800             if self.is_like_msvc {
801                 // This is "documented" at
802                 // https://msdn.microsoft.com/en-us/library/4xdcbak7.aspx
803                 //
804                 // Unfortunately there's not a great specification of the
805                 // syntax I could find online (at least) but some local
806                 // testing showed that this seemed sufficient-ish to catch
807                 // at least a few edge cases.
808                 write!(f, "\"")?;
809                 for c in self.arg.chars() {
810                     match c {
811                         '"' => write!(f, "\\{}", c)?,
812                         c => write!(f, "{}", c)?,
813                     }
814                 }
815                 write!(f, "\"")?;
816             } else {
817                 // This is documented at https://linux.die.net/man/1/ld, namely:
818                 //
819                 // > Options in file are separated by whitespace. A whitespace
820                 // > character may be included in an option by surrounding the
821                 // > entire option in either single or double quotes. Any
822                 // > character (including a backslash) may be included by
823                 // > prefixing the character to be included with a backslash.
824                 //
825                 // We put an argument on each line, so all we need to do is
826                 // ensure the line is interpreted as one whole argument.
827                 for c in self.arg.chars() {
828                     match c {
829                         '\\' |
830                         ' ' => write!(f, "\\{}", c)?,
831                         c => write!(f, "{}", c)?,
832                     }
833                 }
834             }
835             Ok(())
836         }
837     }
838 }
839
840 fn link_args(cmd: &mut Linker,
841              sess: &Session,
842              crate_type: config::CrateType,
843              tmpdir: &Path,
844              out_filename: &Path,
845              trans: &CrateTranslation) {
846
847     // The default library location, we need this to find the runtime.
848     // The location of crates will be determined as needed.
849     let lib_path = sess.target_filesearch(PathKind::All).get_lib_path();
850
851     // target descriptor
852     let t = &sess.target.target;
853
854     cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&lib_path));
855     for obj in trans.modules.iter().filter_map(|m| m.object.as_ref()) {
856         cmd.add_object(obj);
857     }
858     cmd.output_filename(out_filename);
859
860     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
861        sess.target.target.options.is_like_windows {
862         if let Some(ref s) = trans.windows_subsystem {
863             cmd.subsystem(s);
864         }
865     }
866
867     // If we're building a dynamic library then some platforms need to make sure
868     // that all symbols are exported correctly from the dynamic library.
869     if crate_type != config::CrateTypeExecutable ||
870        sess.target.target.options.is_like_emscripten {
871         cmd.export_symbols(tmpdir, crate_type);
872     }
873
874     // When linking a dynamic library, we put the metadata into a section of the
875     // executable. This metadata is in a separate object file from the main
876     // object file, so we link that in here.
877     if crate_type == config::CrateTypeDylib ||
878        crate_type == config::CrateTypeProcMacro {
879         if let Some(obj) = trans.metadata_module.object.as_ref() {
880             cmd.add_object(obj);
881         }
882     }
883
884     let obj = trans.allocator_module
885         .as_ref()
886         .and_then(|m| m.object.as_ref());
887     if let Some(obj) = obj {
888         cmd.add_object(obj);
889     }
890
891     // Try to strip as much out of the generated object by removing unused
892     // sections if possible. See more comments in linker.rs
893     if !sess.opts.cg.link_dead_code {
894         let keep_metadata = crate_type == config::CrateTypeDylib;
895         cmd.gc_sections(keep_metadata);
896     }
897
898     let used_link_args = &trans.crate_info.link_args;
899
900     if crate_type == config::CrateTypeExecutable &&
901        t.options.position_independent_executables {
902         let empty_vec = Vec::new();
903         let args = sess.opts.cg.link_args.as_ref().unwrap_or(&empty_vec);
904         let more_args = &sess.opts.cg.link_arg;
905         let mut args = args.iter().chain(more_args.iter()).chain(used_link_args.iter());
906
907         if get_reloc_model(sess) == llvm::RelocMode::PIC
908             && !sess.crt_static() && !args.any(|x| *x == "-static") {
909             cmd.position_independent_executable();
910         }
911     }
912
913     let relro_level = match sess.opts.debugging_opts.relro_level {
914         Some(level) => level,
915         None => t.options.relro_level,
916     };
917     match relro_level {
918         RelroLevel::Full => {
919             cmd.full_relro();
920         },
921         RelroLevel::Partial => {
922             cmd.partial_relro();
923         },
924         RelroLevel::Off => {},
925     }
926
927     // Pass optimization flags down to the linker.
928     cmd.optimize();
929
930     // Pass debuginfo flags down to the linker.
931     cmd.debuginfo();
932
933     // We want to prevent the compiler from accidentally leaking in any system
934     // libraries, so we explicitly ask gcc to not link to any libraries by
935     // default. Note that this does not happen for windows because windows pulls
936     // in some large number of libraries and I couldn't quite figure out which
937     // subset we wanted.
938     if t.options.no_default_libraries {
939         cmd.no_default_libraries();
940     }
941
942     // Take careful note of the ordering of the arguments we pass to the linker
943     // here. Linkers will assume that things on the left depend on things to the
944     // right. Things on the right cannot depend on things on the left. This is
945     // all formally implemented in terms of resolving symbols (libs on the right
946     // resolve unknown symbols of libs on the left, but not vice versa).
947     //
948     // For this reason, we have organized the arguments we pass to the linker as
949     // such:
950     //
951     //  1. The local object that LLVM just generated
952     //  2. Local native libraries
953     //  3. Upstream rust libraries
954     //  4. Upstream native libraries
955     //
956     // The rationale behind this ordering is that those items lower down in the
957     // list can't depend on items higher up in the list. For example nothing can
958     // depend on what we just generated (e.g. that'd be a circular dependency).
959     // Upstream rust libraries are not allowed to depend on our local native
960     // libraries as that would violate the structure of the DAG, in that
961     // scenario they are required to link to them as well in a shared fashion.
962     //
963     // Note that upstream rust libraries may contain native dependencies as
964     // well, but they also can't depend on what we just started to add to the
965     // link line. And finally upstream native libraries can't depend on anything
966     // in this DAG so far because they're only dylibs and dylibs can only depend
967     // on other dylibs (e.g. other native deps).
968     add_local_native_libraries(cmd, sess, trans);
969     add_upstream_rust_crates(cmd, sess, trans, crate_type, tmpdir);
970     add_upstream_native_libraries(cmd, sess, trans, crate_type);
971
972     // Tell the linker what we're doing.
973     if crate_type != config::CrateTypeExecutable {
974         cmd.build_dylib(out_filename);
975     }
976     if crate_type == config::CrateTypeExecutable && sess.crt_static() {
977         cmd.build_static_executable();
978     }
979
980     // FIXME (#2397): At some point we want to rpath our guesses as to
981     // where extern libraries might live, based on the
982     // addl_lib_search_paths
983     if sess.opts.cg.rpath {
984         let sysroot = sess.sysroot();
985         let target_triple = &sess.opts.target_triple;
986         let mut get_install_prefix_lib_path = || {
987             let install_prefix = option_env!("CFG_PREFIX").expect("CFG_PREFIX");
988             let tlib = filesearch::relative_target_lib_path(sysroot, target_triple);
989             let mut path = PathBuf::from(install_prefix);
990             path.push(&tlib);
991
992             path
993         };
994         let mut rpath_config = RPathConfig {
995             used_crates: &trans.crate_info.used_crates_dynamic,
996             out_filename: out_filename.to_path_buf(),
997             has_rpath: sess.target.target.options.has_rpath,
998             is_like_osx: sess.target.target.options.is_like_osx,
999             linker_is_gnu: sess.target.target.options.linker_is_gnu,
1000             get_install_prefix_lib_path: &mut get_install_prefix_lib_path,
1001         };
1002         cmd.args(&rpath::get_rpath_flags(&mut rpath_config));
1003     }
1004
1005     // Finally add all the linker arguments provided on the command line along
1006     // with any #[link_args] attributes found inside the crate
1007     if let Some(ref args) = sess.opts.cg.link_args {
1008         cmd.args(args);
1009     }
1010     cmd.args(&sess.opts.cg.link_arg);
1011     cmd.args(&used_link_args);
1012 }
1013
1014 // # Native library linking
1015 //
1016 // User-supplied library search paths (-L on the command line). These are
1017 // the same paths used to find Rust crates, so some of them may have been
1018 // added already by the previous crate linking code. This only allows them
1019 // to be found at compile time so it is still entirely up to outside
1020 // forces to make sure that library can be found at runtime.
1021 //
1022 // Also note that the native libraries linked here are only the ones located
1023 // in the current crate. Upstream crates with native library dependencies
1024 // may have their native library pulled in above.
1025 fn add_local_native_libraries(cmd: &mut Linker,
1026                               sess: &Session,
1027                               trans: &CrateTranslation) {
1028     sess.target_filesearch(PathKind::All).for_each_lib_search_path(|path, k| {
1029         match k {
1030             PathKind::Framework => { cmd.framework_path(path); }
1031             _ => { cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(path)); }
1032         }
1033     });
1034
1035     let relevant_libs = trans.crate_info.used_libraries.iter().filter(|l| {
1036         relevant_lib(sess, l)
1037     });
1038
1039     let search_path = archive_search_paths(sess);
1040     for lib in relevant_libs {
1041         match lib.kind {
1042             NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1043             NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1044             NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str()),
1045             NativeLibraryKind::NativeStatic => cmd.link_whole_staticlib(&lib.name.as_str(),
1046                                                                         &search_path)
1047         }
1048     }
1049 }
1050
1051 // # Rust Crate linking
1052 //
1053 // Rust crates are not considered at all when creating an rlib output. All
1054 // dependencies will be linked when producing the final output (instead of
1055 // the intermediate rlib version)
1056 fn add_upstream_rust_crates(cmd: &mut Linker,
1057                             sess: &Session,
1058                             trans: &CrateTranslation,
1059                             crate_type: config::CrateType,
1060                             tmpdir: &Path) {
1061     // All of the heavy lifting has previously been accomplished by the
1062     // dependency_format module of the compiler. This is just crawling the
1063     // output of that module, adding crates as necessary.
1064     //
1065     // Linking to a rlib involves just passing it to the linker (the linker
1066     // will slurp up the object files inside), and linking to a dynamic library
1067     // involves just passing the right -l flag.
1068
1069     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1070     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1071
1072     // Invoke get_used_crates to ensure that we get a topological sorting of
1073     // crates.
1074     let deps = &trans.crate_info.used_crates_dynamic;
1075
1076     let mut compiler_builtins = None;
1077
1078     for &(cnum, _) in deps.iter() {
1079         // We may not pass all crates through to the linker. Some crates may
1080         // appear statically in an existing dylib, meaning we'll pick up all the
1081         // symbols from the dylib.
1082         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1083         match data[cnum.as_usize() - 1] {
1084             _ if trans.crate_info.profiler_runtime == Some(cnum) => {
1085                 add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1086             }
1087             _ if trans.crate_info.sanitizer_runtime == Some(cnum) => {
1088                 link_sanitizer_runtime(cmd, sess, trans, tmpdir, cnum);
1089             }
1090             // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1091             // linked correctly.
1092             _ if trans.crate_info.compiler_builtins == Some(cnum) => {
1093                 assert!(compiler_builtins.is_none());
1094                 compiler_builtins = Some(cnum);
1095             }
1096             Linkage::NotLinked |
1097             Linkage::IncludedFromDylib => {}
1098             Linkage::Static => {
1099                 add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1100             }
1101             Linkage::Dynamic => {
1102                 add_dynamic_crate(cmd, sess, &src.dylib.as_ref().unwrap().0)
1103             }
1104         }
1105     }
1106
1107     // compiler-builtins are always placed last to ensure that they're
1108     // linked correctly.
1109     // We must always link the `compiler_builtins` crate statically. Even if it
1110     // was already "included" in a dylib (e.g. `libstd` when `-C prefer-dynamic`
1111     // is used)
1112     if let Some(cnum) = compiler_builtins {
1113         add_static_crate(cmd, sess, trans, tmpdir, crate_type, cnum);
1114     }
1115
1116     // Converts a library file-stem into a cc -l argument
1117     fn unlib<'a>(config: &config::Config, stem: &'a str) -> &'a str {
1118         if stem.starts_with("lib") && !config.target.options.is_like_windows {
1119             &stem[3..]
1120         } else {
1121             stem
1122         }
1123     }
1124
1125     // We must link the sanitizer runtime using -Wl,--whole-archive but since
1126     // it's packed in a .rlib, it contains stuff that are not objects that will
1127     // make the linker error. So we must remove those bits from the .rlib before
1128     // linking it.
1129     fn link_sanitizer_runtime(cmd: &mut Linker,
1130                               sess: &Session,
1131                               trans: &CrateTranslation,
1132                               tmpdir: &Path,
1133                               cnum: CrateNum) {
1134         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1135         let cratepath = &src.rlib.as_ref().unwrap().0;
1136
1137         if sess.target.target.options.is_like_osx {
1138             // On Apple platforms, the sanitizer is always built as a dylib, and
1139             // LLVM will link to `@rpath/*.dylib`, so we need to specify an
1140             // rpath to the library as well (the rpath should be absolute, see
1141             // PR #41352 for details).
1142             //
1143             // FIXME: Remove this logic into librustc_*san once Cargo supports it
1144             let rpath = cratepath.parent().unwrap();
1145             let rpath = rpath.to_str().expect("non-utf8 component in path");
1146             cmd.args(&["-Wl,-rpath".into(), "-Xlinker".into(), rpath.into()]);
1147         }
1148
1149         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1150         let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1151         let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1152         archive.update_symbols();
1153
1154         for f in archive.src_files() {
1155             if f.ends_with(RLIB_BYTECODE_EXTENSION) || f == METADATA_FILENAME {
1156                 archive.remove_file(&f);
1157                 continue
1158             }
1159         }
1160
1161         archive.build();
1162
1163         cmd.link_whole_rlib(&dst);
1164     }
1165
1166     // Adds the static "rlib" versions of all crates to the command line.
1167     // There's a bit of magic which happens here specifically related to LTO and
1168     // dynamic libraries. Specifically:
1169     //
1170     // * For LTO, we remove upstream object files.
1171     // * For dylibs we remove metadata and bytecode from upstream rlibs
1172     //
1173     // When performing LTO, almost(*) all of the bytecode from the upstream
1174     // libraries has already been included in our object file output. As a
1175     // result we need to remove the object files in the upstream libraries so
1176     // the linker doesn't try to include them twice (or whine about duplicate
1177     // symbols). We must continue to include the rest of the rlib, however, as
1178     // it may contain static native libraries which must be linked in.
1179     //
1180     // (*) Crates marked with `#![no_builtins]` don't participate in LTO and
1181     // their bytecode wasn't included. The object files in those libraries must
1182     // still be passed to the linker.
1183     //
1184     // When making a dynamic library, linkers by default don't include any
1185     // object files in an archive if they're not necessary to resolve the link.
1186     // We basically want to convert the archive (rlib) to a dylib, though, so we
1187     // *do* want everything included in the output, regardless of whether the
1188     // linker thinks it's needed or not. As a result we must use the
1189     // --whole-archive option (or the platform equivalent). When using this
1190     // option the linker will fail if there are non-objects in the archive (such
1191     // as our own metadata and/or bytecode). All in all, for rlibs to be
1192     // entirely included in dylibs, we need to remove all non-object files.
1193     //
1194     // Note, however, that if we're not doing LTO or we're not producing a dylib
1195     // (aka we're making an executable), we can just pass the rlib blindly to
1196     // the linker (fast) because it's fine if it's not actually included as
1197     // we're at the end of the dependency chain.
1198     fn add_static_crate(cmd: &mut Linker,
1199                         sess: &Session,
1200                         trans: &CrateTranslation,
1201                         tmpdir: &Path,
1202                         crate_type: config::CrateType,
1203                         cnum: CrateNum) {
1204         let src = &trans.crate_info.used_crate_source[&cnum];
1205         let cratepath = &src.rlib.as_ref().unwrap().0;
1206
1207         // See the comment above in `link_staticlib` and `link_rlib` for why if
1208         // there's a static library that's not relevant we skip all object
1209         // files.
1210         let native_libs = &trans.crate_info.native_libraries[&cnum];
1211         let skip_native = native_libs.iter().any(|lib| {
1212             lib.kind == NativeLibraryKind::NativeStatic && !relevant_lib(sess, lib)
1213         });
1214
1215         if (!is_full_lto_enabled(sess) ||
1216             ignored_for_lto(sess, &trans.crate_info, cnum)) &&
1217            crate_type != config::CrateTypeDylib &&
1218            !skip_native {
1219             cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(cratepath));
1220             return
1221         }
1222
1223         let dst = tmpdir.join(cratepath.file_name().unwrap());
1224         let name = cratepath.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1225         let name = &name[3..name.len() - 5]; // chop off lib/.rlib
1226
1227         time(sess.time_passes(), &format!("altering {}.rlib", name), || {
1228             let cfg = archive_config(sess, &dst, Some(cratepath));
1229             let mut archive = ArchiveBuilder::new(cfg);
1230             archive.update_symbols();
1231
1232             let mut any_objects = false;
1233             for f in archive.src_files() {
1234                 if f.ends_with(RLIB_BYTECODE_EXTENSION) || f == METADATA_FILENAME {
1235                     archive.remove_file(&f);
1236                     continue
1237                 }
1238
1239                 let canonical = f.replace("-", "_");
1240                 let canonical_name = name.replace("-", "_");
1241
1242                 // Look for `.rcgu.o` at the end of the filename to conclude
1243                 // that this is a Rust-related object file.
1244                 fn looks_like_rust(s: &str) -> bool {
1245                     let path = Path::new(s);
1246                     let ext = path.extension().and_then(|s| s.to_str());
1247                     if ext != Some(OutputType::Object.extension()) {
1248                         return false
1249                     }
1250                     let ext2 = path.file_stem()
1251                         .and_then(|s| Path::new(s).extension())
1252                         .and_then(|s| s.to_str());
1253                     ext2 == Some(RUST_CGU_EXT)
1254                 }
1255
1256                 let is_rust_object =
1257                     canonical.starts_with(&canonical_name) &&
1258                     looks_like_rust(&f);
1259
1260                 // If we've been requested to skip all native object files
1261                 // (those not generated by the rust compiler) then we can skip
1262                 // this file. See above for why we may want to do this.
1263                 let skip_because_cfg_say_so = skip_native && !is_rust_object;
1264
1265                 // If we're performing LTO and this is a rust-generated object
1266                 // file, then we don't need the object file as it's part of the
1267                 // LTO module. Note that `#![no_builtins]` is excluded from LTO,
1268                 // though, so we let that object file slide.
1269                 let skip_because_lto = is_full_lto_enabled(sess) &&
1270                     is_rust_object &&
1271                     (sess.target.target.options.no_builtins ||
1272                      !trans.crate_info.is_no_builtins.contains(&cnum));
1273
1274                 if skip_because_cfg_say_so || skip_because_lto {
1275                     archive.remove_file(&f);
1276                 } else {
1277                     any_objects = true;
1278                 }
1279             }
1280
1281             if !any_objects {
1282                 return
1283             }
1284             archive.build();
1285
1286             // If we're creating a dylib, then we need to include the
1287             // whole of each object in our archive into that artifact. This is
1288             // because a `dylib` can be reused as an intermediate artifact.
1289             //
1290             // Note, though, that we don't want to include the whole of a
1291             // compiler-builtins crate (e.g. compiler-rt) because it'll get
1292             // repeatedly linked anyway.
1293             if crate_type == config::CrateTypeDylib &&
1294                 trans.crate_info.compiler_builtins != Some(cnum) {
1295                 cmd.link_whole_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1296             } else {
1297                 cmd.link_rlib(&fix_windows_verbatim_for_gcc(&dst));
1298             }
1299         });
1300     }
1301
1302     // Same thing as above, but for dynamic crates instead of static crates.
1303     fn add_dynamic_crate(cmd: &mut Linker, sess: &Session, cratepath: &Path) {
1304         // If we're performing LTO, then it should have been previously required
1305         // that all upstream rust dependencies were available in an rlib format.
1306         assert!(!is_full_lto_enabled(sess));
1307
1308         // Just need to tell the linker about where the library lives and
1309         // what its name is
1310         let parent = cratepath.parent();
1311         if let Some(dir) = parent {
1312             cmd.include_path(&fix_windows_verbatim_for_gcc(dir));
1313         }
1314         let filestem = cratepath.file_stem().unwrap().to_str().unwrap();
1315         cmd.link_rust_dylib(&unlib(&sess.target, filestem),
1316                             parent.unwrap_or(Path::new("")));
1317     }
1318 }
1319
1320 // Link in all of our upstream crates' native dependencies. Remember that
1321 // all of these upstream native dependencies are all non-static
1322 // dependencies. We've got two cases then:
1323 //
1324 // 1. The upstream crate is an rlib. In this case we *must* link in the
1325 // native dependency because the rlib is just an archive.
1326 //
1327 // 2. The upstream crate is a dylib. In order to use the dylib, we have to
1328 // have the dependency present on the system somewhere. Thus, we don't
1329 // gain a whole lot from not linking in the dynamic dependency to this
1330 // crate as well.
1331 //
1332 // The use case for this is a little subtle. In theory the native
1333 // dependencies of a crate are purely an implementation detail of the crate
1334 // itself, but the problem arises with generic and inlined functions. If a
1335 // generic function calls a native function, then the generic function must
1336 // be instantiated in the target crate, meaning that the native symbol must
1337 // also be resolved in the target crate.
1338 fn add_upstream_native_libraries(cmd: &mut Linker,
1339                                  sess: &Session,
1340                                  trans: &CrateTranslation,
1341                                  crate_type: config::CrateType) {
1342     // Be sure to use a topological sorting of crates because there may be
1343     // interdependencies between native libraries. When passing -nodefaultlibs,
1344     // for example, almost all native libraries depend on libc, so we have to
1345     // make sure that's all the way at the right (liblibc is near the base of
1346     // the dependency chain).
1347     //
1348     // This passes RequireStatic, but the actual requirement doesn't matter,
1349     // we're just getting an ordering of crate numbers, we're not worried about
1350     // the paths.
1351     let formats = sess.dependency_formats.borrow();
1352     let data = formats.get(&crate_type).unwrap();
1353
1354     let crates = &trans.crate_info.used_crates_static;
1355     for &(cnum, _) in crates {
1356         for lib in trans.crate_info.native_libraries[&cnum].iter() {
1357             if !relevant_lib(sess, &lib) {
1358                 continue
1359             }
1360             match lib.kind {
1361                 NativeLibraryKind::NativeUnknown => cmd.link_dylib(&lib.name.as_str()),
1362                 NativeLibraryKind::NativeFramework => cmd.link_framework(&lib.name.as_str()),
1363                 NativeLibraryKind::NativeStaticNobundle => {
1364                     // Link "static-nobundle" native libs only if the crate they originate from
1365                     // is being linked statically to the current crate.  If it's linked dynamically
1366                     // or is an rlib already included via some other dylib crate, the symbols from
1367                     // native libs will have already been included in that dylib.
1368                     if data[cnum.as_usize() - 1] == Linkage::Static {
1369                         cmd.link_staticlib(&lib.name.as_str())
1370                     }
1371                 },
1372                 // ignore statically included native libraries here as we've
1373                 // already included them when we included the rust library
1374                 // previously
1375                 NativeLibraryKind::NativeStatic => {}
1376             }
1377         }
1378     }
1379 }
1380
1381 fn relevant_lib(sess: &Session, lib: &NativeLibrary) -> bool {
1382     match lib.cfg {
1383         Some(ref cfg) => attr::cfg_matches(cfg, &sess.parse_sess, None),
1384         None => true,
1385     }
1386 }
1387
1388 /// For now "linking with binaryen" is just "move the one module we generated in
1389 /// the backend to the final output"
1390 ///
1391 /// That is, all the heavy lifting happens during the `back::write` phase. Here
1392 /// we just clean up after that.
1393 ///
1394 /// Note that this is super temporary and "will not survive the night", this is
1395 /// guaranteed to get removed as soon as a linker for wasm exists. This should
1396 /// not be used for anything other than wasm.
1397 fn link_binaryen(sess: &Session,
1398                  _crate_type: config::CrateType,
1399                  out_filename: &Path,
1400                  trans: &CrateTranslation,
1401                  _tmpdir: &Path) {
1402     assert!(trans.allocator_module.is_none());
1403     assert_eq!(trans.modules.len(), 1);
1404
1405     let object = trans.modules[0].object.as_ref().expect("object must exist");
1406     let res = fs::hard_link(object, out_filename)
1407         .or_else(|_| fs::copy(object, out_filename).map(|_| ()));
1408     if let Err(e) = res {
1409         sess.fatal(&format!("failed to create `{}`: {}",
1410                             out_filename.display(),
1411                             e));
1412     }
1413 }
1414
1415 fn is_full_lto_enabled(sess: &Session) -> bool {
1416     match sess.lto() {
1417         Lto::Yes |
1418         Lto::Thin |
1419         Lto::Fat => true,
1420         Lto::No |
1421         Lto::ThinLocal => false,
1422     }
1423 }