bfd/
[deliverable/binutils-gdb.git] / gold / object.h
index 7c27b7b802aa58b91acf620e088adf31d584b5a0..2df04abad85b64d28a357735a969e18efefbea3e 100644 (file)
@@ -3,40 +3,89 @@
 #ifndef GOLD_OBJECT_H
 #define GOLD_OBJECT_H
 
-#include <cassert>
+#include <string>
 #include <vector>
 
 #include "elfcpp.h"
+#include "elfcpp_file.h"
 #include "fileread.h"
 #include "target.h"
-#include "symtab.h"
 
 namespace gold
 {
 
-class Output_section;
+class General_options;
+class Stringpool;
 class Layout;
+class Output_section;
+class Output_file;
+class Dynobj;
 
 // Data to pass from read_symbols() to add_symbols().
 
 struct Read_symbols_data
 {
+  // Section headers.
+  File_view* section_headers;
+  // Section names.
+  File_view* section_names;
+  // Size of section name data in bytes.
+  off_t section_names_size;
   // Symbol data.
   File_view* symbols;
   // Size of symbol data in bytes.
   off_t symbols_size;
-  // Index of first global symbol.
-  unsigned int first_global;
   // Symbol names.
   File_view* symbol_names;
   // Size of symbol name data in bytes.
   off_t symbol_names_size;
+
+  // Version information.  This is only used on dynamic objects.
+  // Version symbol data (from SHT_GNU_versym section).
+  File_view* versym;
+  off_t versym_size;
+  // Version definition data (from SHT_GNU_verdef section).
+  File_view* verdef;
+  off_t verdef_size;
+  unsigned int verdef_info;
+  // Needed version data  (from SHT_GNU_verneed section).
+  File_view* verneed;
+  off_t verneed_size;
+  unsigned int verneed_info;
+};
+
+// Data about a single relocation section.  This is read in
+// read_relocs and processed in scan_relocs.
+
+struct Section_relocs
+{
+  // Index of reloc section.
+  unsigned int reloc_shndx;
+  // Index of section that relocs apply to.
+  unsigned int data_shndx;
+  // Contents of reloc section.
+  File_view* contents;
+  // Reloc section type.
+  unsigned int sh_type;
+  // Number of reloc entries.
+  size_t reloc_count;
+};
+
+// Relocations in an object file.  This is read in read_relocs and
+// processed in scan_relocs.
+
+struct Read_relocs_data
+{
+  typedef std::vector<Section_relocs> Relocs_list;
+  // The relocations.
+  Relocs_list relocs;
+  // The local symbols.
+  File_view* local_symbols;
 };
 
-// Object is an interface which represents either a 32-bit or a 64-bit
-// input object.  This can be a regular object file (ET_REL) or a
-// shared object (ET_DYN).  The actual instantiations are
-// Sized_object<32> and Sized_object<64>
+// Object is an abstract base class which represents either a 32-bit
+// or a 64-bit input object.  This can be a regular object file
+// (ET_REL) or a shared object (ET_DYN).
 
 class Object
 {
@@ -47,9 +96,8 @@ class Object
   // file--0 for a .o or .so file, something else for a .a file.
   Object(const std::string& name, Input_file* input_file, bool is_dynamic,
         off_t offset = 0)
-    : name_(name), input_file_(input_file), offset_(offset),
-      shnum_(0), is_dynamic_(is_dynamic), target_(NULL),
-      map_to_output_()
+    : name_(name), input_file_(input_file), offset_(offset), shnum_(-1U),
+      is_dynamic_(is_dynamic), target_(NULL)
   { }
 
   virtual ~Object()
@@ -85,58 +133,124 @@ class Object
   is_locked() const
   { return this->input_file_->file().is_locked(); }
 
-#ifdef HAVE_MEMBER_TEMPLATE_SPECIFICATIONS
   // Return the sized target structure associated with this object.
   // This is like the target method but it returns a pointer of
   // appropriate checked type.
   template<int size, bool big_endian>
   Sized_target<size, big_endian>*
-  sized_target();
-#else
-  virtual Target* sized_target() = 0;
-#endif
+  sized_target(ACCEPT_SIZE_ENDIAN_ONLY);
 
-  // Read the symbol and relocation information.
-  Read_symbols_data
-  read_symbols()
-  { return this->do_read_symbols(); }
+  // Get the number of sections.
+  unsigned int
+  shnum() const
+  { return this->shnum_; }
 
-  // Add symbol information to the global symbol table.
+  // Return a view of the contents of a section.  Set *PLEN to the
+  // size.
+  const unsigned char*
+  section_contents(unsigned int shndx, off_t* plen);
+
+  // Return the name of a section given a section index.  This is only
+  // used for error messages.
+  std::string
+  section_name(unsigned int shndx)
+  { return this->do_section_name(shndx); }
+
+  // Return the section flags given a section index.
+  uint64_t
+  section_flags(unsigned int shndx)
+  { return this->do_section_flags(shndx); }
+
+  // Read the symbol information.
   void
-  add_symbols(Symbol_table* symtab, Read_symbols_data rd)
-  { this->do_add_symbols(symtab, rd); }
+  read_symbols(Read_symbols_data* sd)
+  { return this->do_read_symbols(sd); }
 
   // Pass sections which should be included in the link to the Layout
   // object, and record where the sections go in the output file.
   void
-  layout(Layout* lay)
-  { this->do_layout(lay); }
+  layout(const General_options& options, Symbol_table* symtab,
+        Layout* layout, Read_symbols_data* sd)
+  { this->do_layout(options, symtab, layout, sd); }
 
- protected:
-  // What we need to know to map an input section to an output
-  // section.  We keep an array of these, one for each input section,
-  // indexed by the input section number.
-  struct Map_to_output
+  // Add symbol information to the global symbol table.
+  void
+  add_symbols(Symbol_table* symtab, Read_symbols_data* sd)
+  { this->do_add_symbols(symtab, sd); }
+
+  // Functions and types for the elfcpp::Elf_file interface.  This
+  // permit us to use Object as the File template parameter for
+  // elfcpp::Elf_file.
+
+  // The View class is returned by view.  It must support a single
+  // method, data().  This is trivial, because get_view does what we
+  // need.
+  class View
   {
-    // The output section.  This is NULL if the input section is to be
-    // discarded.
-    Output_section* output_section;
-    // The offset within the output section.
-    off_t offset;
+   public:
+    View(const unsigned char* p)
+      : p_(p)
+    { }
+
+    const unsigned char*
+    data() const
+    { return this->p_; }
+
+   private:
+    const unsigned char* p_;
   };
 
+  // Return a View.
+  View
+  view(off_t file_offset, off_t data_size)
+  { return View(this->get_view(file_offset, data_size)); }
+
+  // Report an error.
+  void
+  error(const char* format, ...) ATTRIBUTE_PRINTF_2;
+
+  // A location in the file.
+  struct Location
+  {
+    off_t file_offset;
+    off_t data_size;
+
+    Location(off_t fo, off_t ds)
+      : file_offset(fo), data_size(ds)
+    { }
+  };
+
+  // Get a View given a Location.
+  View view(Location loc)
+  { return View(this->get_view(loc.file_offset, loc.data_size)); }
+
+ protected:
   // Read the symbols--implemented by child class.
-  virtual Read_symbols_data
-  do_read_symbols() = 0;
+  virtual void
+  do_read_symbols(Read_symbols_data*) = 0;
+
+  // Lay out sections--implemented by child class.
+  virtual void
+  do_layout(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
+           Read_symbols_data*) = 0;
 
   // Add symbol information to the global symbol table--implemented by
   // child class.
   virtual void
-  do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data) = 0;
+  do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*) = 0;
 
-  // Lay out sections--implemented by child class.
-  virtual void
-  do_layout(Layout*) = 0;
+  // Return the location of the contents of a section.  Implemented by
+  // child class.
+  virtual Location
+  do_section_contents(unsigned int shndx) = 0;
+
+  // Get the name of a section--implemented by child class.
+  virtual std::string
+  do_section_name(unsigned int shndx) = 0;
+
+  // Get section flags--implemented by child class.
+  virtual uint64_t
+  do_section_flags(unsigned int shndx) = 0;
 
   // Get the file.
   Input_file*
@@ -150,42 +264,53 @@ class Object
 
   // Get a view into the underlying file.
   const unsigned char*
-  get_view(off_t start, off_t size);
+  get_view(off_t start, off_t size)
+  { return this->input_file_->file().get_view(start + this->offset_, size); }
 
-  // Get the number of sections.
-  unsigned int
-  shnum(void) const
-  { return this->shnum_; }
+  // Get a lasting view into the underlying file.
+  File_view*
+  get_lasting_view(off_t start, off_t size)
+  {
+    return this->input_file_->file().get_lasting_view(start + this->offset_,
+                                                     size);
+  }
 
-  // Set the number of sections.
+  // Read data from the underlying file.
   void
-  set_shnum(int shnum)
-  { this->shnum_ = shnum; }
+  read(off_t start, off_t size, void* p)
+  { this->input_file_->file().read(start + this->offset_, size, p); }
 
   // Set the target.
   void
-  set_target(Target* target)
-  { this->target_ = target; }
+  set_target(int machine, int size, bool big_endian, int osabi,
+            int abiversion);
 
-  // Read data from the underlying file.
+  // Set the number of sections.
   void
-  read(off_t start, off_t size, void* p);
+  set_shnum(int shnum)
+  { this->shnum_ = shnum; }
 
-  // Get a lasting view into the underlying file.
-  File_view*
-  get_lasting_view(off_t start, off_t size);
+  // Functions used by both Sized_relobj and Sized_dynobj.
 
-  // Return the vector mapping input sections to output sections.
-  std::vector<Map_to_output>&
-  map_to_output()
-  { return this->map_to_output_; }
+  // Read the section data into a Read_symbols_data object.
+  template<int size, bool big_endian>
+  void
+  read_section_data(elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object>*,
+                   Read_symbols_data*);
+
+  // If NAME is the name of a special .gnu.warning section, arrange
+  // for the warning to be issued.  SHNDX is the section index.
+  // Return whether it is a warning section.
+  bool
+  handle_gnu_warning_section(const char* name, unsigned int shndx,
+                            Symbol_table*);
 
  private:
   // This class may not be copied.
   Object(const Object&);
   Object& operator=(const Object&);
 
-  // Name of object as printed to use.
+  // Name of object as printed to user.
   std::string name_;
   // For reading the file.
   Input_file* input_file_;
@@ -198,68 +323,222 @@ class Object
   bool is_dynamic_;
   // Target functions--may be NULL if the target is not known.
   Target* target_;
-  // Mapping from input sections to output section.
-  std::vector<Map_to_output> map_to_output_;
 };
 
-#ifdef HAVE_MEMBER_TEMPLATE_SPECIFICATIONS
-
 // Implement sized_target inline for efficiency.  This approach breaks
 // static type checking, but is made safe using asserts.
 
 template<int size, bool big_endian>
 inline Sized_target<size, big_endian>*
-Object::sized_target()
+Object::sized_target(ACCEPT_SIZE_ENDIAN_ONLY)
 {
-  assert(this->target_->get_size() == size);
-  assert(this->target_->is_big_endian() ? big_endian : !big_endian);
+  gold_assert(this->target_->get_size() == size);
+  gold_assert(this->target_->is_big_endian() ? big_endian : !big_endian);
   return static_cast<Sized_target<size, big_endian>*>(this->target_);
 }
 
-#endif
+// A regular object (ET_REL).  This is an abstract base class itself.
+// The implementations is the template class Sized_relobj.
+
+class Relobj : public Object
+{
+ public:
+  Relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset = 0)
+    : Object(name, input_file, false, offset)
+  { }
+
+  // Read the relocs.
+  void
+  read_relocs(Read_relocs_data* rd)
+  { return this->do_read_relocs(rd); }
+
+  // Scan the relocs and adjust the symbol table.
+  void
+  scan_relocs(const General_options& options, Symbol_table* symtab,
+             Layout* layout, Read_relocs_data* rd)
+  { return this->do_scan_relocs(options, symtab, layout, rd); }
+
+  // Initial local symbol processing: set the offset where local
+  // symbol information will be stored; add local symbol names to
+  // *POOL; return the new local symbol index.
+  unsigned int
+  finalize_local_symbols(unsigned int index, off_t off, Stringpool* pool)
+  { return this->do_finalize_local_symbols(index, off, pool); }
+
+  // Relocate the input sections and write out the local symbols.
+  void
+  relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
+          const Layout* layout, Output_file* of)
+  { return this->do_relocate(options, symtab, layout, of); }
+
+  // Return whether an input section is being included in the link.
+  bool
+  is_section_included(unsigned int shndx) const
+  {
+    gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
+    return this->map_to_output_[shndx].output_section != NULL;
+  }
+
+  // Given a section index, return the corresponding Output_section
+  // (which will be NULL if the section is not included in the link)
+  // and set *POFF to the offset within that section.
+  inline Output_section*
+  output_section(unsigned int shndx, off_t* poff);
+
+  // Set the offset of an input section within its output section.
+  void
+  set_section_offset(unsigned int shndx, off_t off)
+  {
+    gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
+    this->map_to_output_[shndx].offset = off;
+  }
+
+ protected:
+  // What we need to know to map an input section to an output
+  // section.  We keep an array of these, one for each input section,
+  // indexed by the input section number.
+  struct Map_to_output
+  {
+    // The output section.  This is NULL if the input section is to be
+    // discarded.
+    Output_section* output_section;
+    // The offset within the output section.
+    off_t offset;
+  };
+
+  // Read the relocs--implemented by child class.
+  virtual void
+  do_read_relocs(Read_relocs_data*) = 0;
+
+  // Scan the relocs--implemented by child class.
+  virtual void
+  do_scan_relocs(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
+                Read_relocs_data*) = 0;
+
+  // Finalize local symbols--implemented by child class.
+  virtual unsigned int
+  do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t, Stringpool*) = 0;
+
+  // Relocate the input sections and write out the local
+  // symbols--implemented by child class.
+  virtual void
+  do_relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
+             const Layout*, Output_file* of) = 0;
+
+  // Return the vector mapping input sections to output sections.
+  std::vector<Map_to_output>&
+  map_to_output()
+  { return this->map_to_output_; }
+
+ private:
+  // Mapping from input sections to output section.
+  std::vector<Map_to_output> map_to_output_;
+};
+
+// Implement Object::output_section inline for efficiency.
+inline Output_section*
+Relobj::output_section(unsigned int shndx, off_t* poff)
+{
+  gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
+  const Map_to_output& mo(this->map_to_output_[shndx]);
+  *poff = mo.offset;
+  return mo.output_section;
+}
 
 // A regular object file.  This is size and endian specific.
 
 template<int size, bool big_endian>
-class Sized_object : public Object
+class Sized_relobj : public Relobj
 {
  public:
-  Sized_object(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset,
+  typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
+  typedef std::vector<Address> Local_values;
+
+  Sized_relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset,
               const typename elfcpp::Ehdr<size, big_endian>&);
 
-  ~Sized_object();
+  ~Sized_relobj();
 
   // Set up the object file based on the ELF header.
   void
   setup(const typename elfcpp::Ehdr<size, big_endian>&);
 
+  // Return the index of local symbol SYM in the ordinary symbol
+  // table.  A value of -1U means that the symbol is not being output.
+  unsigned int
+  symtab_index(unsigned int sym) const
+  {
+    gold_assert(sym < this->local_indexes_.size());
+    gold_assert(this->local_indexes_[sym] != 0);
+    return this->local_indexes_[sym];
+  }
+
   // Read the symbols.
-  Read_symbols_data
-  do_read_symbols();
+  void
+  do_read_symbols(Read_symbols_data*);
+
+  // Lay out the input sections.
+  void
+  do_layout(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
+           Read_symbols_data*);
 
   // Add the symbols to the symbol table.
   void
-  do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data);
+  do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*);
 
-  // Lay out the input sections.
+  // Read the relocs.
+  void
+  do_read_relocs(Read_relocs_data*);
+
+  // Scan the relocs and adjust the symbol table.
   void
-  do_layout(Layout*);
+  do_scan_relocs(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
+                Read_relocs_data*);
+
+  // Finalize the local symbols.
+  unsigned int
+  do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t, Stringpool*);
+
+  // Relocate the input sections and write out the local symbols.
+  void
+  do_relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
+             const Layout*, Output_file* of);
+
+  // Get the name of a section.
+  std::string
+  do_section_name(unsigned int shndx)
+  { return this->elf_file_.section_name(shndx); }
+
+  // Return the location of the contents of a section.
+  Object::Location
+  do_section_contents(unsigned int shndx)
+  { return this->elf_file_.section_contents(shndx); }
+
+  // Return section flags.
+  uint64_t
+  do_section_flags(unsigned int shndx)
+  { return this->elf_file_.section_flags(shndx); }
 
   // Return the appropriate Sized_target structure.
   Sized_target<size, big_endian>*
   sized_target()
-  { return this->Object::sized_target<size, big_endian>(); }
+  {
+    return this->Object::sized_target
+      SELECT_SIZE_ENDIAN_NAME(size, big_endian) (
+          SELECT_SIZE_ENDIAN_ONLY(size, big_endian));
+  }
 
  private:
-  // This object may not be copied.
-  Sized_object(const Sized_object&);
-  Sized_object& operator=(const Sized_object&);
-
   // For convenience.
-  typedef Sized_object<size, big_endian> This;
+  typedef Sized_relobj<size, big_endian> This;
   static const int ehdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::ehdr_size;
   static const int shdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::shdr_size;
   static const int sym_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::sym_size;
+  typedef elfcpp::Shdr<size, big_endian> Shdr;
+
+  // Find the SHT_SYMTAB section, given the section headers.
+  void
+  find_symtab(const unsigned char* pshdrs);
 
   // Whether to include a section group in the link.
   bool
@@ -272,16 +551,47 @@ class Sized_object : public Object
   include_linkonce_section(Layout*, const char*,
                           const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
 
-  // ELF file header e_flags field.
-  unsigned int flags_;
-  // File offset of section header table.
-  off_t shoff_;
-  // Offset of SHT_STRTAB section holding section names.
-  unsigned int shstrndx_;
+  // Views and sizes when relocating.
+  struct View_size
+  {
+    unsigned char* view;
+    typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr address;
+    off_t offset;
+    off_t view_size;
+  };
+
+  typedef std::vector<View_size> Views;
+
+  // Write section data to the output file.  Record the views and
+  // sizes in VIEWS for use when relocating.
+  void
+  write_sections(const unsigned char* pshdrs, Output_file*, Views*);
+
+  // Relocate the sections in the output file.
+  void
+  relocate_sections(const General_options& options, const Symbol_table*,
+                   const Layout*, const unsigned char* pshdrs, Views*);
+
+  // Write out the local symbols.
+  void
+  write_local_symbols(Output_file*, const Stringpool*);
+
+  // General access to the ELF file.
+  elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object> elf_file_;
   // Index of SHT_SYMTAB section.
-  unsigned int symtab_shnum_;
+  unsigned int symtab_shndx_;
+  // The number of local symbols.
+  unsigned int local_symbol_count_;
+  // The number of local symbols which go into the output file.
+  unsigned int output_local_symbol_count_;
   // The entries in the symbol table for the external symbols.
   Symbol** symbols_;
+  // File offset for local symbols.
+  off_t local_symbol_offset_;
+  // Values of local symbols.
+  Local_values local_values_;
+  // Indexes of local symbols in the output file; -1U if not present.
+  std::vector<unsigned int> local_indexes_;
 };
 
 // A class to manage the list of all objects.
@@ -290,44 +600,104 @@ class Input_objects
 {
  public:
   Input_objects()
-    : object_list_()
+    : relobj_list_(), dynobj_list_(), target_(NULL), sonames_()
   { }
 
-  // The type of the list of input objects.
-  typedef std::list<Object*> Object_list;
+  // The type of the list of input relocateable objects.
+  typedef std::vector<Relobj*> Relobj_list;
+  typedef Relobj_list::const_iterator Relobj_iterator;
 
-  // Add an object to the list.
-  void
+  // The type of the list of input dynamic objects.
+  typedef std::vector<Dynobj*> Dynobj_list;
+  typedef Dynobj_list::const_iterator Dynobj_iterator;
+
+  // Add an object to the list.  Return true if all is well, or false
+  // if this object should be ignored.
+  bool
   add_object(Object*);
 
-  // Iterate over all objects.
-  Object_list::const_iterator
-  begin() const
-  { return this->object_list_.begin(); }
+  // Get the target we should use for the output file.
+  Target*
+  target() const
+  { return this->target_; }
+
+  // Iterate over all regular objects.
+
+  Relobj_iterator
+  relobj_begin() const
+  { return this->relobj_list_.begin(); }
+
+  Relobj_iterator
+  relobj_end() const
+  { return this->relobj_list_.end(); }
 
-  Object_list::const_iterator
-  end() const
-  { return this->object_list_.end(); }
+  // Iterate over all dynamic objects.
+
+  Dynobj_iterator
+  dynobj_begin() const
+  { return this->dynobj_list_.begin(); }
+
+  Dynobj_iterator
+  dynobj_end() const
+  { return this->dynobj_list_.end(); }
 
   // Return whether we have seen any dynamic objects.
   bool
   any_dynamic() const
-  { return this->any_dynamic_; }
+  { return !this->dynobj_list_.empty(); }
 
  private:
   Input_objects(const Input_objects&);
   Input_objects& operator=(const Input_objects&);
 
-  Object_list object_list_;
-  bool any_dynamic_;
+  // The list of ordinary objects included in the link.
+  Relobj_list relobj_list_;
+  // The list of dynamic objects included in the link.
+  Dynobj_list dynobj_list_;
+  // The target.
+  Target* target_;
+  // SONAMEs that we have seen.
+  Unordered_set<std::string> sonames_;
+};
+
+// Some of the information we pass to the relocation routines.  We
+// group this together to avoid passing a dozen different arguments.
+
+template<int size, bool big_endian>
+struct Relocate_info
+{
+  // Command line options.
+  const General_options* options;
+  // Symbol table.
+  const Symbol_table* symtab;
+  // Layout.
+  const Layout* layout;
+  // Object being relocated.
+  Sized_relobj<size, big_endian>* object;
+  // Number of local symbols.
+  unsigned int local_symbol_count;
+  // Values of local symbols.
+  const typename Sized_relobj<size, big_endian>::Local_values* local_values;
+  // Global symbols.
+  const Symbol* const * symbols;
+  // Section index of relocation section.
+  unsigned int reloc_shndx;
+  // Section index of section being relocated.
+  unsigned int data_shndx;
+
+  // Return a string showing the location of a relocation.  This is
+  // only used for error messages.
+  std::string
+  location(size_t relnum, off_t reloffset) const;
 };
 
 // Return an Object appropriate for the input file.  P is BYTES long,
 // and holds the ELF header.
 
-extern Object* make_elf_object(const std::string& name, Input_file*,
-                              off_t offset, const unsigned char* p,
-                              off_t bytes);
+extern Object*
+make_elf_object(const std::string& name, Input_file*,
+               off_t offset, const unsigned char* p,
+               off_t bytes);
 
 } // end namespace gold
 
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