* ld-cris/ldsym1.d: Adjust for semi-recent ld changes.
[deliverable/binutils-gdb.git] / gold / symtab.h
index 23d54e4d58efbb975ba25fd7715d793131dd5e6f..2fa3396a5ce8cf3cf918ff108fd1e9edff7baf5f 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@
 
 #include <string>
 #include <utility>
+#include <vector>
 #include <cassert>
 
 #include "elfcpp.h"
@@ -17,6 +18,8 @@ namespace gold
 {
 
 class Object;
+class Output_data;
+class Output_segment;
 class Output_file;
 class Target;
 
@@ -31,6 +34,37 @@ class Sized_object;
 class Symbol
 {
  public:
+  // Because we want the class to be small, we don't use any virtual
+  // functions.  But because symbols can be defined in different
+  // places, we need to classify them.  This enum is the different
+  // sources of symbols we support.
+  enum Source
+  {
+    // Symbol defined in an input file--this is the most common case.
+    FROM_OBJECT,
+    // Symbol defined in an Output_data, a special section created by
+    // the target.
+    IN_OUTPUT_DATA,
+    // Symbol defined in an Output_segment, with no associated
+    // section.
+    IN_OUTPUT_SEGMENT,
+    // Symbol value is constant.
+    CONSTANT
+  };
+
+  // When the source is IN_OUTPUT_SEGMENT, we need to describe what
+  // the offset means.
+  enum Segment_offset_base
+  {
+    // From the start of the segment.
+    SEGMENT_START,
+    // From the end of the segment.
+    SEGMENT_END,
+    // From the filesz of the segment--i.e., after the loaded bytes
+    // but before the bytes which are allocated but zeroed.
+    SEGMENT_BSS
+  };
+
   // Return the symbol name.
   const char*
   name() const
@@ -42,10 +76,64 @@ class Symbol
   version() const
   { return this->version_; }
 
+  // Return the symbol source.
+  Source
+  source() const
+  { return this->source_; }
+
   // Return the object with which this symbol is associated.
   Object*
   object() const
-  { return this->object_; }
+  {
+    assert(this->source_ == FROM_OBJECT);
+    return this->u_.from_object.object;
+  }
+
+  // Return the index of the section in the input object file.
+  unsigned int
+  shnum() const
+  {
+    assert(this->source_ == FROM_OBJECT);
+    return this->u_.from_object.shnum;
+  }
+
+  // Return the output data section with which this symbol is
+  // associated, if the symbol was specially defined with respect to
+  // an output data section.
+  Output_data*
+  output_data() const
+  {
+    assert(this->source_ == IN_OUTPUT_DATA);
+    return this->u_.in_output_data.output_data;
+  }
+
+  // If this symbol was defined with respect to an output data
+  // section, return whether the value is an offset from end.
+  bool
+  offset_is_from_end() const
+  {
+    assert(this->source_ == IN_OUTPUT_DATA);
+    return this->u_.in_output_data.offset_is_from_end;
+  }
+
+  // Return the output segment with which this symbol is associated,
+  // if the symbol was specially defined with respect to an output
+  // segment.
+  Output_segment*
+  output_segment() const
+  {
+    assert(this->source_ == IN_OUTPUT_SEGMENT);
+    return this->u_.in_output_segment.output_segment;
+  }
+
+  // If this symbol was defined with respect to an output segment,
+  // return the offset base.
+  Segment_offset_base
+  offset_base() const
+  {
+    assert(this->source_ == IN_OUTPUT_SEGMENT);
+    return this->u_.in_output_segment.offset_base;
+  }
 
   // Return the symbol binding.
   elfcpp::STB
@@ -64,13 +152,8 @@ class Symbol
 
   // Return the non-visibility part of the st_other field.
   unsigned char
-  other() const
-  { return this->other_; }
-
-  // Return the section index.
-  unsigned int
-  shnum() const
-  { return this->shnum_; }
+  nonvis() const
+  { return this->nonvis_; }
 
   // Return whether this symbol is a forwarder.  This will never be
   // true of a symbol found in the hash table, but may be true of
@@ -94,18 +177,84 @@ class Symbol
   set_in_dyn()
   { this->in_dyn_ = true; }
 
+  // Return whether this symbol has an entry in the GOT section.
+  bool
+  has_got_offset() const
+  { return this->has_got_offset_; }
+
+  // Return the offset into the GOT section of this symbol.
+  unsigned int
+  got_offset() const
+  {
+    assert(this->has_got_offset());
+    return this->got_offset_;
+  }
+
+  // Set the GOT offset of this symbol.
+  void
+  set_got_offset(unsigned int got_offset)
+  {
+    this->has_got_offset_ = true;
+    this->got_offset_ = got_offset;
+  }
+
+  // Return whether this symbol is resolved locally.  This is always
+  // true when linking statically.  It is true for a symbol defined in
+  // this object when using -Bsymbolic.  It is true for a symbol
+  // marked local in a version file.  FIXME: This needs to be
+  // completed.
+  bool
+  is_resolved_locally() const
+  { return !this->in_dyn_; }
+
+  // Return whether this is an undefined symbol.
+  bool
+  is_undefined() const
+  {
+    return this->source_ == FROM_OBJECT && this->shnum() == elfcpp::SHN_UNDEF;
+  }
+
+  // Return whether this is a common symbol.
+  bool
+  is_common() const
+  {
+    return this->source_ == FROM_OBJECT && this->shnum() == elfcpp::SHN_COMMON;
+  }
+
  protected:
   // Instances of this class should always be created at a specific
   // size.
   Symbol()
   { }
 
+  // Initialize the general fields.
+  void
+  init_fields(const char* name, const char* version,
+             elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+             elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis);
+
   // Initialize fields from an ELF symbol in OBJECT.
   template<int size, bool big_endian>
   void
   init_base(const char *name, const char* version, Object* object,
            const elfcpp::Sym<size, big_endian>&);
 
+  // Initialize fields for an Output_data.
+  void
+  init_base(const char* name, Output_data*, elfcpp::STT, elfcpp::STB,
+           elfcpp::STV, unsigned char nonvis, bool offset_is_from_end);
+
+  // Initialize fields for an Output_segment.
+  void
+  init_base(const char* name, Output_segment* os, elfcpp::STT type,
+           elfcpp::STB binding, elfcpp::STV visibility,
+           unsigned char nonvis, Segment_offset_base offset_base);
+
+  // Initialize fields for a constant.
+  void
+  init_base(const char* name, elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+           elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis);
+
   // Override existing symbol.
   template<int size, bool big_endian>
   void
@@ -120,10 +269,45 @@ class Symbol
   // Symbol version (expected to point into a Stringpool).  This may
   // be NULL.
   const char* version_;
-  // Object in which symbol is defined, or in which it was first seen.
-  Object* object_;
-  // Section number in object_ in which symbol is defined.
-  unsigned int shnum_;
+
+  union
+  {
+    // This struct is used if SOURCE_ == FROM_OBJECT.
+    struct
+    {
+      // Object in which symbol is defined, or in which it was first
+      // seen.
+      Object* object;
+      // Section number in object_ in which symbol is defined.
+      unsigned int shnum;
+    } from_object;
+
+    // This struct is used if SOURCE_ == IN_OUTPUT_DATA.
+    struct
+    {
+      // Output_data in which symbol is defined.  Before
+      // Layout::finalize the symbol's value is an offset within the
+      // Output_data.
+      Output_data* output_data;
+      // True if the offset is from the end, false if the offset is
+      // from the beginning.
+      bool offset_is_from_end;
+    } in_output_data;
+
+    // This struct is used if SOURCE_ == IN_OUTPUT_SEGMENT.
+    struct
+    {
+      // Output_segment in which the symbol is defined.  Before
+      // Layout::finalize the symbol's value is an offset.
+      Output_segment* output_segment;
+      // The base to use for the offset before Layout::finalize.
+      Segment_offset_base offset_base;
+    } in_output_segment;
+  } u_;
+
+  // If this symbol has an entry in the GOT section (has_got_offset_
+  // is true), this is the offset.
+  unsigned int got_offset_;
   // Symbol type.
   elfcpp::STT type_ : 4;
   // Symbol binding.
@@ -131,10 +315,12 @@ class Symbol
   // Symbol visibility.
   elfcpp::STV visibility_ : 2;
   // Rest of symbol st_other field.
-  unsigned int other_ : 6;
+  unsigned int nonvis_ : 6;
+  // The type of symbol.
+  Source source_ : 2;
   // True if this symbol always requires special target-specific
   // handling.
-  bool is_special_ : 1;
+  bool is_target_special_ : 1;
   // True if this is the default version of the symbol.
   bool is_def_ : 1;
   // True if this symbol really forwards to another symbol.  This is
@@ -147,6 +333,8 @@ class Symbol
   bool is_forwarder_ : 1;
   // True if we've seen this symbol in a dynamic object.
   bool in_dyn_ : 1;
+  // True if the symbol has an entry in the GOT section.
+  bool has_got_offset_ : 1;
 };
 
 // The parts of a symbol which are size specific.  Using a template
@@ -168,6 +356,23 @@ class Sized_symbol : public Symbol
   init(const char *name, const char* version, Object* object,
        const elfcpp::Sym<size, big_endian>&);
 
+  // Initialize fields for an Output_data.
+  void
+  init(const char* name, Output_data*, Value_type value, Size_type symsize,
+       elfcpp::STT, elfcpp::STB, elfcpp::STV, unsigned char nonvis,
+       bool offset_is_from_end);
+
+  // Initialize fields for an Output_segment.
+  void
+  init(const char* name, Output_segment*, Value_type value, Size_type symsize,
+       elfcpp::STT, elfcpp::STB, elfcpp::STV, unsigned char nonvis,
+       Segment_offset_base offset_base);
+
+  // Initialize fields for a constant.
+  void
+  init(const char* name, Value_type value, Size_type symsize,
+       elfcpp::STT, elfcpp::STB, elfcpp::STV, unsigned char nonvis);
+
   // Override existing symbol.
   template<bool big_endian>
   void
@@ -182,7 +387,12 @@ class Sized_symbol : public Symbol
   // is a template parameter).
   Size_type
   symsize() const
-  { return this->size_; }
+  { return this->symsize_; }
+
+  // Set the symbol size.  This is used when resolving common symbols.
+  void
+  set_symsize(Size_type symsize)
+  { this->symsize_ = symsize; }
 
   // Set the symbol value.  This is called when we store the final
   // values of the symbols into the symbol table.
@@ -194,10 +404,84 @@ class Sized_symbol : public Symbol
   Sized_symbol(const Sized_symbol&);
   Sized_symbol& operator=(const Sized_symbol&);
 
-  // Symbol value.
+  // Symbol value.  Before Layout::finalize this is the offset in the
+  // input section.  This is set to the final value during
+  // Layout::finalize.
   Value_type value_;
   // Symbol size.
-  Size_type size_;
+  Size_type symsize_;
+};
+
+// A struct describing a symbol defined by the linker, where the value
+// of the symbol is defined based on an output section.  This is used
+// for symbols defined by the linker, like "_init_array_start".
+
+struct Define_symbol_in_section
+{
+  // The symbol name.
+  const char* name;
+  // The name of the output section with which this symbol should be
+  // associated.  If there is no output section with that name, the
+  // symbol will be defined as zero.
+  const char* output_section;
+  // The offset of the symbol within the output section.  This is an
+  // offset from the start of the output section, unless start_at_end
+  // is true, in which case this is an offset from the end of the
+  // output section.
+  uint64_t value;
+  // The size of the symbol.
+  uint64_t size;
+  // The symbol type.
+  elfcpp::STT type;
+  // The symbol binding.
+  elfcpp::STB binding;
+  // The symbol visibility.
+  elfcpp::STV visibility;
+  // The rest of the st_other field.
+  unsigned char nonvis;
+  // If true, the value field is an offset from the end of the output
+  // section.
+  bool offset_is_from_end;
+  // If true, this symbol is defined only if we see a reference to it.
+  bool only_if_ref;
+};
+
+// A struct describing a symbol defined by the linker, where the value
+// of the symbol is defined based on a segment.  This is used for
+// symbols defined by the linker, like "_end".  We describe the
+// segment with which the symbol should be associated by its
+// characteristics.  If no segment meets these characteristics, the
+// symbol will be defined as zero.  If there is more than one segment
+// which meets these characteristics, we will use the first one.
+
+struct Define_symbol_in_segment
+{
+  // The symbol name.
+  const char* name;
+  // The segment type where the symbol should be defined, typically
+  // PT_LOAD.
+  elfcpp::PT segment_type;
+  // Bitmask of segment flags which must be set.
+  elfcpp::PF segment_flags_set;
+  // Bitmask of segment flags which must be clear.
+  elfcpp::PF segment_flags_clear;
+  // The offset of the symbol within the segment.  The offset is
+  // calculated from the position set by offset_base.
+  uint64_t value;
+  // The size of the symbol.
+  uint64_t size;
+  // The symbol type.
+  elfcpp::STT type;
+  // The symbol binding.
+  elfcpp::STB binding;
+  // The symbol visibility.
+  elfcpp::STV visibility;
+  // The rest of the st_other field.
+  unsigned char nonvis;
+  // The base from which we compute the offset.
+  Symbol::Segment_offset_base offset_base;
+  // If true, this symbol is defined only if we see a reference to it.
+  bool only_if_ref;
 };
 
 // The main linker symbol table.
@@ -220,6 +504,48 @@ class Symbol_table
                  size_t count, const char* sym_names, size_t sym_name_size,
                  Symbol** sympointers);
 
+  // Define a special symbol.
+  template<int size, bool big_endian>
+  Sized_symbol<size>*
+  define_special_symbol(Target* target, const char* name, bool only_if_ref
+                        ACCEPT_SIZE_ENDIAN);
+
+  // Define a special symbol based on an Output_data.  It is a
+  // multiple definition error if this symbol is already defined.
+  void
+  define_in_output_data(Target*, const char* name, Output_data*,
+                       uint64_t value, uint64_t symsize,
+                       elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+                       elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+                       bool offset_is_from_end, bool only_if_ref);
+
+  // Define a special symbol based on an Output_segment.  It is a
+  // multiple definition error if this symbol is already defined.
+  void
+  define_in_output_segment(Target*, const char* name, Output_segment*,
+                          uint64_t value, uint64_t symsize,
+                          elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+                          elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+                          Symbol::Segment_offset_base, bool only_if_ref);
+
+  // Define a special symbol with a constant value.  It is a multiple
+  // definition error if this symbol is already defined.
+  void
+  define_as_constant(Target*, const char* name, uint64_t value,
+                    uint64_t symsize, elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+                    elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+                    bool only_if_ref);
+
+  // Define a set of symbols in output sections.
+  void
+  define_symbols(const Layout*, Target*, int count,
+                const Define_symbol_in_section*);
+
+  // Define a set of symbols in output segments.
+  void
+  define_symbols(const Layout*, Target*, int count,
+                const Define_symbol_in_segment*);  
+
   // Look up a symbol.
   Symbol*
   lookup(const char*, const char* version = NULL) const;
@@ -242,6 +568,15 @@ class Symbol_table
   const Sized_symbol<size>*
   get_sized_symbol(const Symbol* ACCEPT_SIZE) const;
 
+  // Return the count of undefined symbols seen.
+  int
+  saw_undefined() const
+  { return this->saw_undefined_; }
+
+  // Allocate the common symbols
+  void
+  allocate_commons(const General_options&, Layout*);
+
   // Finalize the symbol table after we have set the final addresses
   // of all the input sections.  This sets the final symbol values and
   // adds the names to *POOL.  It records the file offset OFF, and
@@ -285,6 +620,43 @@ class Symbol_table
   resolve(Sized_symbol<size>* to, const Sized_symbol<size>* from
           ACCEPT_SIZE_ENDIAN);
 
+  // Define a symbol in an Output_data, sized version.
+  template<int size>
+  void
+  do_define_in_output_data(Target*, const char* name, Output_data*,
+                          typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr value,
+                          typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_WXword ssize,
+                          elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+                          elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+                          bool offset_is_from_end, bool only_if_ref);
+
+  // Define a symbol in an Output_segment, sized version.
+  template<int size>
+  void
+  do_define_in_output_segment(
+    Target*, const char* name, Output_segment* os,
+    typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr value,
+    typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_WXword ssize,
+    elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+    elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+    Symbol::Segment_offset_base offset_base, bool only_if_ref);
+
+  // Define a symbol as a constant, sized version.
+  template<int size>
+  void
+  do_define_as_constant(
+    Target*, const char* name,
+    typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr value,
+    typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_WXword ssize,
+    elfcpp::STT type, elfcpp::STB binding,
+    elfcpp::STV visibility, unsigned char nonvis,
+    bool only_if_ref);
+
+  // Allocate the common symbols, sized version.
+  template<int size>
+  void
+  do_allocate_commons(const General_options&, Layout*);
+
   // Finalize symbols specialized for size.
   template<int size>
   off_t
@@ -314,9 +686,17 @@ class Symbol_table
   typedef Unordered_map<Symbol_table_key, Symbol*, Symbol_table_hash,
                        Symbol_table_eq> Symbol_table_type;
 
+  // The type of the list of common symbols.
+
+  typedef std::vector<Symbol*> Commons_type;
+
   // The size of the symbols in the symbol table (32 or 64).
   int size_;
 
+  // We increment this every time we see a new undefined symbol, for
+  // use in archive groups.
+  int saw_undefined_;
+
   // The file offset within the output symtab section where we should
   // write the table.
   off_t offset_;
@@ -333,6 +713,13 @@ class Symbol_table
 
   // Forwarding symbols.
   Unordered_map<Symbol*, Symbol*> forwarders_;
+
+  // We don't expect there to be very many common symbols, so we keep
+  // a list of them.  When we find a common symbol we add it to this
+  // list.  It is possible that by the time we process the list the
+  // symbol is no longer a common symbol.  It may also have become a
+  // forwarder.
+  Commons_type commons_;
 };
 
 // We inline get_sized_symbol for efficiency.
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