binutils/coffgrok.c

   1 /* coffgrok.c
   2    Copyright (C) 1994, 95, 1997 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GNU Binutils.
   5
   6 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 (at your option) any later version.
  10
  11 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with this program; if not, write to the Free Software
  18 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  19
  20 /* Written by Steve Chamberlain (sac@cygnus.com)
  21
  22    This module reads a coff file and builds a really simple type tree
  23    which can be read by other programs.  The first application is a
  24    coff->sysroff converter.  It can be tested with coffdump.c.
  25
  26 */
  27
  28 #include <bfd.h>
  29 #include "bucomm.h"
  30
  31 #include "coff/internal.h"
  32 #include "../bfd/libcoff.h"
  33 #include "coffgrok.h"
  34 int lofile = 1;
  35 static struct coff_scope *top_scope;
  36 static struct coff_scope *file_scope;
  37 static struct coff_ofile *ofile;
  38
  39 struct coff_symbol *last_function_symbol;
  40 struct coff_type *last_function_type;
  41 struct coff_type *last_struct;
  42 struct coff_type *last_enum;
  43 struct coff_sfile *cur_sfile;
  44
  45 static struct coff_symbol **tindex;
  46
  47
  48 static asymbol **syms;
  49 static long symcount;
  50
  51 #define N(x) ((x)->_n._n_nptr[1])
  52
  53 static struct coff_ptr_struct *rawsyms;
  54 static int rawcount;
  55 static bfd *abfd;
  56 extern char *xcalloc ();
  57 #define PTR_SIZE        4
  58 #define SHORT_SIZE      2
  59 #define INT_SIZE        4
  60 #define LONG_SIZE       4
  61 #define FLOAT_SIZE      4
  62 #define DOUBLE_SIZE     8
  63
  64 #define INDEXOF(p)  ((struct coff_ptr_struct *)(p)-(rawsyms))
  65
  66 static struct coff_scope *
  67 empty_scope ()
  68 {
  69   struct coff_scope *l;
  70   l = (struct coff_scope *) (xcalloc (sizeof (struct coff_scope), 1));
  71   return l;
  72 }
  73
  74 static struct coff_symbol *
  75 empty_symbol ()
  76 {
  77   return (struct coff_symbol *) (xcalloc (sizeof (struct coff_symbol), 1));
  78 }
  79
  80 /*int l;*/
  81 static void
  82 push_scope (link)
  83      int link;
  84 {
  85   struct coff_scope *n = empty_scope ();
  86   if (link)
  87     {
  88       if (top_scope)
  89         {
  90           if (top_scope->list_tail)
  91             {
  92               top_scope->list_tail->next = n;
  93             }
  94           else
  95             {
  96               top_scope->list_head = n;
  97             }
  98           top_scope->list_tail = n;
  99         }
 100     }
 101   n->parent = top_scope;
 102
 103   top_scope = n;
 104 }
 105
 106 static void
 107 pop_scope ()
 108 {
 109   top_scope = top_scope->parent;
 110 }
 111
 112 static void
 113 do_sections_p1 (head)
 114      struct coff_ofile *head;
 115 {
 116   asection *section;
 117   int idx;
 118   struct coff_section *all = (struct coff_section *) (xcalloc (abfd->section_count + 1,
 119                                              sizeof (struct coff_section)));
 120   head->nsections = abfd->section_count + 1;
 121   head->sections = all;
 122
 123   for (idx = 0, section = abfd->sections; section; section = section->next, idx++)
 124     {
 125       long relsize;
 126       int i = section->target_index;
 127       arelent **relpp;
 128       long relcount;
 129
 130       relsize = bfd_get_reloc_upper_bound (abfd, section);
 131       if (relsize < 0)
 132         bfd_fatal (bfd_get_filename (abfd));
 133       if (relsize == 0)
 134         continue;
 135       relpp = (arelent **) xmalloc (relsize);
 136       relcount = bfd_canonicalize_reloc (abfd, section, relpp, syms);
 137       if (relcount < 0)
 138         bfd_fatal (bfd_get_filename (abfd));
 139
 140       head->sections[i].name = (char *) (section->name);
 141       head->sections[i].code = section->flags & SEC_CODE;
 142       head->sections[i].data = section->flags & SEC_DATA;
 143       if (strcmp (section->name, ".bss") == 0)
 144         head->sections[i].data = 1;
 145       head->sections[i].address = section->lma;
 146       head->sections[i].size = section->_raw_size;
 147       head->sections[i].number = idx;
 148       head->sections[i].nrelocs = section->reloc_count;
 149       head->sections[i].relocs =
 150         (struct coff_reloc *) (xcalloc (section->reloc_count,
 151                                         sizeof (struct coff_reloc)));
 152       head->sections[i].bfd_section = section;
 153     }
 154   head->sections[0].name = "ABSOLUTE";
 155   head->sections[0].code = 0;
 156   head->sections[0].data = 0;
 157   head->sections[0].address = 0;
 158   head->sections[0].size = 0;
 159   head->sections[0].number = 0;
 160 }
 161
 162 static void
 163 do_sections_p2 (head)
 164      struct coff_ofile *head;
 165 {
 166   asection *section;
 167   for (section = abfd->sections; section; section = section->next)
 168     {
 169       int j;
 170       for (j = 0; j < section->reloc_count; j++)
 171         {
 172           int idx;
 173           int i = section->target_index;
 174           struct coff_reloc *r = head->sections[i].relocs + j;
 175           arelent *sr = section->relocation + j;
 176           r->offset = sr->address;
 177           r->addend = sr->addend;
 178           idx = ((coff_symbol_type *) (sr->sym_ptr_ptr[0]))->native - rawsyms;
 179           r->symbol = tindex[idx];
 180         }
 181     }
 182 }
 183
 184 static struct coff_where *
 185 do_where (i)
 186      int i;
 187 {
 188   struct internal_syment *sym = &rawsyms[i].u.syment;
 189   struct coff_where *where =
 190     (struct coff_where *) (xmalloc (sizeof (struct coff_where)));
 191   where->offset = sym->n_value;
 192
 193   if (sym->n_scnum == -1)
 194     sym->n_scnum = 0;
 195
 196   switch (sym->n_sclass)
 197     {
 198     case C_FIELD:
 199       where->where = coff_where_member_of_struct;
 200       where->offset = sym->n_value / 8;
 201       where->bitoffset = sym->n_value % 8;
 202       where->bitsize = rawsyms[i + 1].u.auxent.x_sym.x_misc.x_lnsz.x_size;
 203       break;
 204     case C_MOE:
 205       where->where = coff_where_member_of_enum;
 206       break;
 207     case C_MOS:
 208     case C_MOU:
 209       where->where = coff_where_member_of_struct;
 210       break;
 211     case C_AUTO:
 212     case C_ARG:
 213       where->where = coff_where_stack;
 214       break;
 215     case C_EXT:
 216     case C_STAT:
 217     case C_EXTDEF:
 218     case C_LABEL:
 219       where->where = coff_where_memory;
 220       where->section = &ofile->sections[sym->n_scnum];
 221       break;
 222     case C_REG:
 223     case C_REGPARM:
 224       where->where = coff_where_register;
 225       break;
 226     case C_ENTAG:
 227       where->where = coff_where_entag;
 228       break;
 229     case C_STRTAG:
 230     case C_UNTAG:
 231       where->where = coff_where_strtag;
 232       break;
 233     case C_TPDEF:
 234       where->where = coff_where_typedef;
 235       break;
 236     default:
 237       abort ();
 238       break;
 239     }
 240   return where;
 241 }
 242
 243 static
 244 struct coff_line *
 245 do_lines (i, name)
 246      int i;
 247      char *name;
 248 {
 249   struct coff_line *res = (struct coff_line *) xcalloc (sizeof (struct coff_line), 1);
 250   asection *s;
 251   int l;
 252   /* Find out if this function has any line numbers in the table */
 253   for (s = abfd->sections; s; s = s->next)
 254     {
 255       for (l = 0; l < s->lineno_count; l++)
 256         {
 257           if (s->lineno[l].line_number == 0)
 258             {
 259               if (rawsyms + i == ((coff_symbol_type *) (&(s->lineno[l].u.sym[0])))->native)
 260                 {
 261                   /* These lines are for this function - so count them and stick them on */
 262                   int c = 0;
 263                   /* Find the linenumber of the top of the function, since coff linenumbers
 264                      are relative to the start of the function. */
 265                   int start_line = rawsyms[i + 3].u.auxent.x_sym.x_misc.x_lnsz.x_lnno;
 266
 267                   l++;
 268                   for (c = 0; s->lineno[l + c + 1].line_number; c++)
 269                     ;
 270
 271                   /* Add two extra records, one for the prologue and one for the epilogue */
 272                   c += 1;
 273                   res->nlines = c;
 274                   res->lines = (int *) (xcalloc (sizeof (int), c));
 275                   res->addresses = (int *) (xcalloc (sizeof (int), c));
 276                   res->lines[0] = start_line;
 277                   res->addresses[0] = rawsyms[i].u.syment.n_value - s->vma;
 278                   for (c = 0; s->lineno[l + c + 1].line_number; c++)
 279                     {
 280                       res->lines[c + 1] = s->lineno[l + c].line_number + start_line - 1;
 281                       res->addresses[c + 1] = s->lineno[l + c].u.offset;
 282                     }
 283                   return res;
 284                 }
 285             }
 286         }
 287     }
 288   return res;
 289 }
 290
 291 static
 292 struct coff_type *
 293 do_type (i)
 294      int i;
 295 {
 296   struct internal_syment *sym = &rawsyms[i].u.syment;
 297   union internal_auxent *aux = &rawsyms[i + 1].u.auxent;
 298   struct coff_type *res =
 299     (struct coff_type *) xmalloc (sizeof (struct coff_type));
 300   int type = sym->n_type;
 301   int which_dt = 0;
 302   int dimind = 0;
 303
 304   res->type = coff_basic_type;
 305   res->u.basic = type & 0xf;
 306
 307   switch (type & 0xf)
 308     {
 309     case T_NULL:
 310     case T_VOID:
 311       if (sym->n_numaux && sym->n_sclass == C_STAT)
 312         {
 313           /* This is probably a section definition */
 314           res->type = coff_secdef_type;
 315           res->size = aux->x_scn.x_scnlen;
 316         }
 317       else
 318         {
 319           if (type == 0)
 320             {
 321               /* Don't know what this is, let's make it a simple int */
 322               res->size = INT_SIZE;
 323               res->u.basic = T_UINT;
 324             }
 325           else
 326             {
 327               /* Else it could be a function or pointer to void */
 328               res->size = 0;
 329             }
 330         }
 331       break;
 332
 333
 334       break;
 335     case T_UCHAR:
 336     case T_CHAR:
 337       res->size = 1;
 338       break;
 339     case T_USHORT:
 340     case T_SHORT:
 341       res->size = SHORT_SIZE;
 342       break;
 343     case T_UINT:
 344     case T_INT:
 345       res->size = INT_SIZE;
 346       break;
 347     case T_ULONG:
 348     case T_LONG:
 349       res->size = LONG_SIZE;
 350       break;
 351     case T_FLOAT:
 352       res->size = FLOAT_SIZE;
 353       break;
 354     case T_DOUBLE:
 355       res->size = DOUBLE_SIZE;
 356       break;
 357     case T_STRUCT:
 358     case T_UNION:
 359       if (sym->n_numaux)
 360         {
 361           if (aux->x_sym.x_tagndx.p)
 362             {
 363               /* Refering to a struct defined elsewhere */
 364               res->type = coff_structref_type;
 365               res->u.astructref.ref = tindex[INDEXOF (aux->x_sym.x_tagndx.p)];
 366               res->size = res->u.astructref.ref ?
 367                 res->u.astructref.ref->type->size : 0;
 368             }
 369           else
 370             {
 371               /* A definition of a struct */
 372               last_struct = res;
 373               res->type = coff_structdef_type;
 374               res->u.astructdef.elements = empty_scope ();
 375               res->u.astructdef.idx = 0;
 376               res->u.astructdef.isstruct = (type & 0xf) == T_STRUCT;
 377               res->size = aux->x_sym.x_misc.x_lnsz.x_size;
 378             }
 379         }
 380       else
 381         {
 382           /* No auxents - it's anonynmous */
 383           res->type = coff_structref_type;
 384           res->u.astructref.ref = 0;
 385           res->size = 0;
 386         }
 387       break;
 388     case T_ENUM:
 389       if (aux->x_sym.x_tagndx.p)
 390         {
 391           /* Refering to a enum defined elsewhere */
 392           res->type = coff_enumref_type;
 393           res->u.aenumref.ref = tindex[INDEXOF (aux->x_sym.x_tagndx.p)];
 394           res->size = res->u.aenumref.ref->type->size;
 395         }
 396       else
 397         {
 398           /* A definition of an enum */
 399           last_enum = res;
 400           res->type = coff_enumdef_type;
 401           res->u.aenumdef.elements = empty_scope ();
 402           res->size = aux->x_sym.x_misc.x_lnsz.x_size;
 403         }
 404       break;
 405     case T_MOE:
 406       break;
 407     }
 408
 409   for (which_dt = 5; which_dt >= 0; which_dt--)
 410     {
 411       switch ((type >> ((which_dt * 2) + 4)) & 0x3)
 412         {
 413         case 0:
 414           break;
 415         case DT_ARY:
 416           {
 417             struct coff_type *ptr = ((struct coff_type *)
 418                                      xmalloc (sizeof (struct coff_type)));
 419             int els = (dimind < DIMNUM
 420                        ? aux->x_sym.x_fcnary.x_ary.x_dimen[dimind]
 421                        : 0);
 422             ++dimind;
 423             ptr->type = coff_array_type;
 424             ptr->size = els * res->size;
 425             ptr->u.array.dim = els;
 426             ptr->u.array.array_of = res;
 427             res = ptr;
 428             break;
 429           }
 430         case DT_PTR:
 431           {
 432             struct coff_type *ptr =
 433               (struct coff_type *) xmalloc (sizeof (struct coff_type));
 434             ptr->size = PTR_SIZE;
 435             ptr->type = coff_pointer_type;
 436             ptr->u.pointer.points_to = res;
 437             res = ptr;
 438             break;
 439           }
 440         case DT_FCN:
 441           {
 442             struct coff_type *ptr
 443               = (struct coff_type *) xmalloc (sizeof (struct coff_type));
 444             ptr->size = 0;
 445             ptr->type = coff_function_type;
 446             ptr->u.function.function_returns = res;
 447             ptr->u.function.parameters = empty_scope ();
 448             ptr->u.function.lines = do_lines (i, sym->_n._n_nptr[1]);
 449             ptr->u.function.code = 0;
 450             last_function_type = ptr;
 451             res = ptr;
 452             break;
 453           }
 454         }
 455     }
 456   return res;
 457 }
 458
 459 static struct coff_visible *
 460 do_visible (i)
 461      int i;
 462 {
 463   struct internal_syment *sym = &rawsyms[i].u.syment;
 464   struct coff_visible *visible =
 465     (struct coff_visible *) (xmalloc (sizeof (struct coff_visible)));
 466   enum coff_vis_type t;
 467   switch (sym->n_sclass)
 468     {
 469     case C_MOS:
 470     case C_MOU:
 471     case C_FIELD:
 472       t = coff_vis_member_of_struct;
 473       break;
 474     case C_MOE:
 475       t = coff_vis_member_of_enum;
 476       break;
 477
 478     case C_REGPARM:
 479       t = coff_vis_regparam;
 480       break;
 481
 482     case C_REG:
 483       t = coff_vis_register;
 484       break;
 485     case C_STRTAG:
 486     case C_UNTAG:
 487     case C_ENTAG:
 488     case C_TPDEF:
 489       t = coff_vis_tag;
 490       break;
 491     case C_AUTOARG:
 492     case C_ARG:
 493       t = coff_vis_autoparam;
 494       break;
 495     case C_AUTO:
 496
 497
 498       t = coff_vis_auto;
 499       break;
 500     case C_LABEL:
 501     case C_STAT:
 502       t = coff_vis_int_def;
 503       break;
 504     case C_EXT:
 505       if (sym->n_scnum == N_UNDEF)
 506         {
 507           if (sym->n_value)
 508             t = coff_vis_common;
 509           else
 510             t = coff_vis_ext_ref;
 511         }
 512       else
 513         t = coff_vis_ext_def;
 514       break;
 515     default:
 516       abort ();
 517       break;
 518
 519     }
 520   visible->type = t;
 521   return visible;
 522 }
 523
 524 static int
 525 do_define (i, b)
 526      int i;
 527      struct coff_scope *b;
 528 {
 529   static int symbol_index;
 530   struct internal_syment *sym = &rawsyms[i].u.syment;
 531
 532   /* Define a symbol and attach to block b */
 533   struct coff_symbol *s = empty_symbol ();
 534
 535   s->number = ++symbol_index;
 536   s->name = sym->_n._n_nptr[1];
 537   s->sfile = cur_sfile;
 538   /* Glue onto the ofile list */
 539   if (lofile >= 0)
 540     {
 541       if (ofile->symbol_list_tail)
 542         ofile->symbol_list_tail->next_in_ofile_list = s;
 543       else
 544         ofile->symbol_list_head = s;
 545       ofile->symbol_list_tail = s;
 546       /* And the block list */
 547     }
 548   if (b->vars_tail)
 549     b->vars_tail->next = s;
 550   else
 551     b->vars_head = s;
 552
 553   b->vars_tail = s;
 554   b->nvars++;
 555   s->type = do_type (i);
 556   s->where = do_where (i);
 557   s->visible = do_visible (i);
 558
 559   tindex[i] = s;
 560
 561   /* We remember the lowest address in each section for each source file */
 562
 563   if (s->where->where == coff_where_memory
 564       && s->type->type == coff_secdef_type)
 565     {
 566       struct coff_isection *is = cur_sfile->section + s->where->section->number;
 567
 568       if (!is->init)
 569         {
 570           is->low = s->where->offset;
 571           is->high = s->where->offset + s->type->size;
 572           is->init = 1;
 573           is->parent = s->where->section;
 574         }
 575
 576     }
 577
 578   if (s->type->type == coff_function_type)
 579     last_function_symbol = s;
 580
 581   return i + sym->n_numaux + 1;
 582 }
 583
 584
 585 static
 586 struct coff_ofile *
 587 doit ()
 588 {
 589   int i;
 590   int infile = 0;
 591   struct coff_ofile *head =
 592   (struct coff_ofile *) xmalloc (sizeof (struct coff_ofile));
 593   ofile = head;
 594   head->source_head = 0;
 595   head->source_tail = 0;
 596   head->nsources = 0;
 597   head->symbol_list_tail = 0;
 598   head->symbol_list_head = 0;
 599   do_sections_p1 (head);
 600   push_scope (1);
 601
 602   for (i = 0; i < rawcount;)
 603     {
 604       struct internal_syment *sym = &rawsyms[i].u.syment;
 605       switch (sym->n_sclass)
 606         {
 607         case C_FILE:
 608           {
 609             /* new source file announced */
 610             struct coff_sfile *n =
 611               (struct coff_sfile *) xmalloc (sizeof (struct coff_sfile));
 612             n->section = (struct coff_isection *) xcalloc (sizeof (struct coff_isection), abfd->section_count + 1);
 613             cur_sfile = n;
 614             n->name = sym->_n._n_nptr[1];
 615             n->next = 0;
 616
 617             if (infile)
 618               {
 619                 pop_scope ();
 620               }
 621             infile = 1;
 622             push_scope (1);
 623             file_scope = n->scope = top_scope;
 624
 625             if (head->source_tail)
 626               head->source_tail->next = n;
 627             else
 628               head->source_head = n;
 629             head->source_tail = n;
 630             head->nsources++;
 631             i += sym->n_numaux + 1;
 632           }
 633           break;
 634         case C_FCN:
 635           {
 636             char *name = sym->_n._n_nptr[1];
 637             if (name[1] == 'b')
 638               {
 639                 /* Function start */
 640                 push_scope (0);
 641                 last_function_type->u.function.code = top_scope;
 642                 top_scope->sec = ofile->sections + sym->n_scnum;
 643                 top_scope->offset = sym->n_value;
 644               }
 645             else
 646               {
 647                 top_scope->size = sym->n_value - top_scope->offset + 1;
 648                 pop_scope ();
 649
 650               }
 651             i += sym->n_numaux + 1;
 652           }
 653           break;
 654
 655         case C_BLOCK:
 656           {
 657             char *name = sym->_n._n_nptr[1];
 658             if (name[1] == 'b')
 659               {
 660                 /* Block start */
 661                 push_scope (1);
 662                 top_scope->sec = ofile->sections + sym->n_scnum;
 663                 top_scope->offset = sym->n_value;
 664
 665               }
 666             else
 667               {
 668                 top_scope->size = sym->n_value - top_scope->offset + 1;
 669                 pop_scope ();
 670               }
 671             i += sym->n_numaux + 1;
 672           }
 673           break;
 674         case C_REGPARM:
 675         case C_ARG:
 676           i = do_define (i, last_function_symbol->type->u.function.parameters);
 677           break;
 678         case C_MOS:
 679         case C_MOU:
 680         case C_FIELD:
 681           i = do_define (i, last_struct->u.astructdef.elements);
 682           break;
 683         case C_MOE:
 684           i = do_define (i, last_enum->u.aenumdef.elements);
 685           break;
 686         case C_STRTAG:
 687         case C_ENTAG:
 688         case C_UNTAG:
 689           /* Various definition */
 690           i = do_define (i, top_scope);
 691           break;
 692         case C_EXT:
 693         case C_LABEL:
 694           i = do_define (i, file_scope);
 695           break;
 696         case C_STAT:
 697         case C_TPDEF:
 698         case C_AUTO:
 699         case C_REG:
 700           i = do_define (i, top_scope);
 701           break;
 702         default:
 703           abort ();
 704         case C_EOS:
 705           i += sym->n_numaux + 1;
 706           break;
 707         }
 708     }
 709   do_sections_p2 (head);
 710   return head;
 711 }
 712
 713 struct coff_ofile *
 714 coff_grok (inabfd)
 715      bfd *inabfd;
 716 {
 717   long storage;
 718   struct coff_ofile *p;
 719   abfd = inabfd;
 720   storage = bfd_get_symtab_upper_bound (abfd);
 721
 722   if (storage < 0)
 723     bfd_fatal (abfd->filename);
 724
 725   syms = (asymbol **) xmalloc (storage);
 726   symcount = bfd_canonicalize_symtab (abfd, syms);
 727   if (symcount < 0)
 728     bfd_fatal (abfd->filename);
 729   rawsyms = obj_raw_syments (abfd);
 730   rawcount = obj_raw_syment_count (abfd);;
 731   tindex = (struct coff_symbol **) (xcalloc (sizeof (struct coff_symbol *), rawcount));
 732
 733   p = doit ();
 734   return p;
 735 }