PR c++/7173:
[external/binutils.git] / gdb / gnu-v3-abi.c
1 /* Abstraction of GNU v3 abi.
2    Contributed by Jim Blandy <jimb@redhat.com>
3
4    Copyright (C) 2001-2003, 2005-2012 Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "defs.h"
22 #include "value.h"
23 #include "cp-abi.h"
24 #include "cp-support.h"
25 #include "demangle.h"
26 #include "objfiles.h"
27 #include "valprint.h"
28 #include "c-lang.h"
29 #include "exceptions.h"
30
31 #include "gdb_assert.h"
32 #include "gdb_string.h"
33
34 static struct cp_abi_ops gnu_v3_abi_ops;
35
36 static int
37 gnuv3_is_vtable_name (const char *name)
38 {
39   return strncmp (name, "_ZTV", 4) == 0;
40 }
41
42 static int
43 gnuv3_is_operator_name (const char *name)
44 {
45   return strncmp (name, "operator", 8) == 0;
46 }
47
48
49 /* To help us find the components of a vtable, we build ourselves a
50    GDB type object representing the vtable structure.  Following the
51    V3 ABI, it goes something like this:
52
53    struct gdb_gnu_v3_abi_vtable {
54
55      / * An array of virtual call and virtual base offsets.  The real
56          length of this array depends on the class hierarchy; we use
57          negative subscripts to access the elements.  Yucky, but
58          better than the alternatives.  * /
59      ptrdiff_t vcall_and_vbase_offsets[0];
60
61      / * The offset from a virtual pointer referring to this table
62          to the top of the complete object.  * /
63      ptrdiff_t offset_to_top;
64
65      / * The type_info pointer for this class.  This is really a
66          std::type_info *, but GDB doesn't really look at the
67          type_info object itself, so we don't bother to get the type
68          exactly right.  * /
69      void *type_info;
70
71      / * Virtual table pointers in objects point here.  * /
72
73      / * Virtual function pointers.  Like the vcall/vbase array, the
74          real length of this table depends on the class hierarchy.  * /
75      void (*virtual_functions[0]) ();
76
77    };
78
79    The catch, of course, is that the exact layout of this table
80    depends on the ABI --- word size, endianness, alignment, etc.  So
81    the GDB type object is actually a per-architecture kind of thing.
82
83    vtable_type_gdbarch_data is a gdbarch per-architecture data pointer
84    which refers to the struct type * for this structure, laid out
85    appropriately for the architecture.  */
86 static struct gdbarch_data *vtable_type_gdbarch_data;
87
88
89 /* Human-readable names for the numbers of the fields above.  */
90 enum {
91   vtable_field_vcall_and_vbase_offsets,
92   vtable_field_offset_to_top,
93   vtable_field_type_info,
94   vtable_field_virtual_functions
95 };
96
97
98 /* Return a GDB type representing `struct gdb_gnu_v3_abi_vtable',
99    described above, laid out appropriately for ARCH.
100
101    We use this function as the gdbarch per-architecture data
102    initialization function.  */
103 static void *
104 build_gdb_vtable_type (struct gdbarch *arch)
105 {
106   struct type *t;
107   struct field *field_list, *field;
108   int offset;
109
110   struct type *void_ptr_type
111     = builtin_type (arch)->builtin_data_ptr;
112   struct type *ptr_to_void_fn_type
113     = builtin_type (arch)->builtin_func_ptr;
114
115   /* ARCH can't give us the true ptrdiff_t type, so we guess.  */
116   struct type *ptrdiff_type
117     = arch_integer_type (arch, gdbarch_ptr_bit (arch), 0, "ptrdiff_t");
118
119   /* We assume no padding is necessary, since GDB doesn't know
120      anything about alignment at the moment.  If this assumption bites
121      us, we should add a gdbarch method which, given a type, returns
122      the alignment that type requires, and then use that here.  */
123
124   /* Build the field list.  */
125   field_list = xmalloc (sizeof (struct field [4]));
126   memset (field_list, 0, sizeof (struct field [4]));
127   field = &field_list[0];
128   offset = 0;
129
130   /* ptrdiff_t vcall_and_vbase_offsets[0]; */
131   FIELD_NAME (*field) = "vcall_and_vbase_offsets";
132   FIELD_TYPE (*field) = lookup_array_range_type (ptrdiff_type, 0, -1);
133   SET_FIELD_BITPOS (*field, offset * TARGET_CHAR_BIT);
134   offset += TYPE_LENGTH (FIELD_TYPE (*field));
135   field++;
136
137   /* ptrdiff_t offset_to_top; */
138   FIELD_NAME (*field) = "offset_to_top";
139   FIELD_TYPE (*field) = ptrdiff_type;
140   SET_FIELD_BITPOS (*field, offset * TARGET_CHAR_BIT);
141   offset += TYPE_LENGTH (FIELD_TYPE (*field));
142   field++;
143
144   /* void *type_info; */
145   FIELD_NAME (*field) = "type_info";
146   FIELD_TYPE (*field) = void_ptr_type;
147   SET_FIELD_BITPOS (*field, offset * TARGET_CHAR_BIT);
148   offset += TYPE_LENGTH (FIELD_TYPE (*field));
149   field++;
150
151   /* void (*virtual_functions[0]) (); */
152   FIELD_NAME (*field) = "virtual_functions";
153   FIELD_TYPE (*field) = lookup_array_range_type (ptr_to_void_fn_type, 0, -1);
154   SET_FIELD_BITPOS (*field, offset * TARGET_CHAR_BIT);
155   offset += TYPE_LENGTH (FIELD_TYPE (*field));
156   field++;
157
158   /* We assumed in the allocation above that there were four fields.  */
159   gdb_assert (field == (field_list + 4));
160
161   t = arch_type (arch, TYPE_CODE_STRUCT, offset, NULL);
162   TYPE_NFIELDS (t) = field - field_list;
163   TYPE_FIELDS (t) = field_list;
164   TYPE_TAG_NAME (t) = "gdb_gnu_v3_abi_vtable";
165   INIT_CPLUS_SPECIFIC (t);
166
167   return t;
168 }
169
170
171 /* Return the ptrdiff_t type used in the vtable type.  */
172 static struct type *
173 vtable_ptrdiff_type (struct gdbarch *gdbarch)
174 {
175   struct type *vtable_type = gdbarch_data (gdbarch, vtable_type_gdbarch_data);
176
177   /* The "offset_to_top" field has the appropriate (ptrdiff_t) type.  */
178   return TYPE_FIELD_TYPE (vtable_type, vtable_field_offset_to_top);
179 }
180
181 /* Return the offset from the start of the imaginary `struct
182    gdb_gnu_v3_abi_vtable' object to the vtable's "address point"
183    (i.e., where objects' virtual table pointers point).  */
184 static int
185 vtable_address_point_offset (struct gdbarch *gdbarch)
186 {
187   struct type *vtable_type = gdbarch_data (gdbarch, vtable_type_gdbarch_data);
188
189   return (TYPE_FIELD_BITPOS (vtable_type, vtable_field_virtual_functions)
190           / TARGET_CHAR_BIT);
191 }
192
193
194 /* Determine whether structure TYPE is a dynamic class.  Cache the
195    result.  */
196
197 static int
198 gnuv3_dynamic_class (struct type *type)
199 {
200   int fieldnum, fieldelem;
201
202   if (TYPE_CPLUS_DYNAMIC (type))
203     return TYPE_CPLUS_DYNAMIC (type) == 1;
204
205   ALLOCATE_CPLUS_STRUCT_TYPE (type);
206
207   for (fieldnum = 0; fieldnum < TYPE_N_BASECLASSES (type); fieldnum++)
208     if (BASETYPE_VIA_VIRTUAL (type, fieldnum)
209         || gnuv3_dynamic_class (TYPE_FIELD_TYPE (type, fieldnum)))
210       {
211         TYPE_CPLUS_DYNAMIC (type) = 1;
212         return 1;
213       }
214
215   for (fieldnum = 0; fieldnum < TYPE_NFN_FIELDS (type); fieldnum++)
216     for (fieldelem = 0; fieldelem < TYPE_FN_FIELDLIST_LENGTH (type, fieldnum);
217          fieldelem++)
218       {
219         struct fn_field *f = TYPE_FN_FIELDLIST1 (type, fieldnum);
220
221         if (TYPE_FN_FIELD_VIRTUAL_P (f, fieldelem))
222           {
223             TYPE_CPLUS_DYNAMIC (type) = 1;
224             return 1;
225           }
226       }
227
228   TYPE_CPLUS_DYNAMIC (type) = -1;
229   return 0;
230 }
231
232 /* Find the vtable for a value of CONTAINER_TYPE located at
233    CONTAINER_ADDR.  Return a value of the correct vtable type for this
234    architecture, or NULL if CONTAINER does not have a vtable.  */
235
236 static struct value *
237 gnuv3_get_vtable (struct gdbarch *gdbarch,
238                   struct type *container_type, CORE_ADDR container_addr)
239 {
240   struct type *vtable_type = gdbarch_data (gdbarch,
241                                            vtable_type_gdbarch_data);
242   struct type *vtable_pointer_type;
243   struct value *vtable_pointer;
244   CORE_ADDR vtable_address;
245
246   /* If this type does not have a virtual table, don't read the first
247      field.  */
248   if (!gnuv3_dynamic_class (check_typedef (container_type)))
249     return NULL;
250
251   /* We do not consult the debug information to find the virtual table.
252      The ABI specifies that it is always at offset zero in any class,
253      and debug information may not represent it.
254
255      We avoid using value_contents on principle, because the object might
256      be large.  */
257
258   /* Find the type "pointer to virtual table".  */
259   vtable_pointer_type = lookup_pointer_type (vtable_type);
260
261   /* Load it from the start of the class.  */
262   vtable_pointer = value_at (vtable_pointer_type, container_addr);
263   vtable_address = value_as_address (vtable_pointer);
264
265   /* Correct it to point at the start of the virtual table, rather
266      than the address point.  */
267   return value_at_lazy (vtable_type,
268                         vtable_address
269                         - vtable_address_point_offset (gdbarch));
270 }
271
272
273 static struct type *
274 gnuv3_rtti_type (struct value *value,
275                  int *full_p, int *top_p, int *using_enc_p)
276 {
277   struct gdbarch *gdbarch;
278   struct type *values_type = check_typedef (value_type (value));
279   struct value *vtable;
280   struct minimal_symbol *vtable_symbol;
281   const char *vtable_symbol_name;
282   const char *class_name;
283   struct type *run_time_type;
284   LONGEST offset_to_top;
285
286   /* We only have RTTI for class objects.  */
287   if (TYPE_CODE (values_type) != TYPE_CODE_CLASS)
288     return NULL;
289
290   /* Java doesn't have RTTI following the C++ ABI.  */
291   if (TYPE_CPLUS_REALLY_JAVA (values_type))
292     return NULL;
293
294   /* Determine architecture.  */
295   gdbarch = get_type_arch (values_type);
296
297   if (using_enc_p)
298     *using_enc_p = 0;
299
300   vtable = gnuv3_get_vtable (gdbarch, value_type (value),
301                              value_as_address (value_addr (value)));
302   if (vtable == NULL)
303     return NULL;
304
305   /* Find the linker symbol for this vtable.  */
306   vtable_symbol
307     = lookup_minimal_symbol_by_pc (value_address (vtable)
308                                    + value_embedded_offset (vtable));
309   if (! vtable_symbol)
310     return NULL;
311   
312   /* The symbol's demangled name should be something like "vtable for
313      CLASS", where CLASS is the name of the run-time type of VALUE.
314      If we didn't like this approach, we could instead look in the
315      type_info object itself to get the class name.  But this way
316      should work just as well, and doesn't read target memory.  */
317   vtable_symbol_name = SYMBOL_DEMANGLED_NAME (vtable_symbol);
318   if (vtable_symbol_name == NULL
319       || strncmp (vtable_symbol_name, "vtable for ", 11))
320     {
321       warning (_("can't find linker symbol for virtual table for `%s' value"),
322                TYPE_SAFE_NAME (values_type));
323       if (vtable_symbol_name)
324         warning (_("  found `%s' instead"), vtable_symbol_name);
325       return NULL;
326     }
327   class_name = vtable_symbol_name + 11;
328
329   /* Try to look up the class name as a type name.  */
330   /* FIXME: chastain/2003-11-26: block=NULL is bogus.  See pr gdb/1465.  */
331   run_time_type = cp_lookup_rtti_type (class_name, NULL);
332   if (run_time_type == NULL)
333     return NULL;
334
335   /* Get the offset from VALUE to the top of the complete object.
336      NOTE: this is the reverse of the meaning of *TOP_P.  */
337   offset_to_top
338     = value_as_long (value_field (vtable, vtable_field_offset_to_top));
339
340   if (full_p)
341     *full_p = (- offset_to_top == value_embedded_offset (value)
342                && (TYPE_LENGTH (value_enclosing_type (value))
343                    >= TYPE_LENGTH (run_time_type)));
344   if (top_p)
345     *top_p = - offset_to_top;
346   return run_time_type;
347 }
348
349 /* Return a function pointer for CONTAINER's VTABLE_INDEX'th virtual
350    function, of type FNTYPE.  */
351
352 static struct value *
353 gnuv3_get_virtual_fn (struct gdbarch *gdbarch, struct value *container,
354                       struct type *fntype, int vtable_index)
355 {
356   struct value *vtable, *vfn;
357
358   /* Every class with virtual functions must have a vtable.  */
359   vtable = gnuv3_get_vtable (gdbarch, value_type (container),
360                              value_as_address (value_addr (container)));
361   gdb_assert (vtable != NULL);
362
363   /* Fetch the appropriate function pointer from the vtable.  */
364   vfn = value_subscript (value_field (vtable, vtable_field_virtual_functions),
365                          vtable_index);
366
367   /* If this architecture uses function descriptors directly in the vtable,
368      then the address of the vtable entry is actually a "function pointer"
369      (i.e. points to the descriptor).  We don't need to scale the index
370      by the size of a function descriptor; GCC does that before outputing
371      debug information.  */
372   if (gdbarch_vtable_function_descriptors (gdbarch))
373     vfn = value_addr (vfn);
374
375   /* Cast the function pointer to the appropriate type.  */
376   vfn = value_cast (lookup_pointer_type (fntype), vfn);
377
378   return vfn;
379 }
380
381 /* GNU v3 implementation of value_virtual_fn_field.  See cp-abi.h
382    for a description of the arguments.  */
383
384 static struct value *
385 gnuv3_virtual_fn_field (struct value **value_p,
386                         struct fn_field *f, int j,
387                         struct type *vfn_base, int offset)
388 {
389   struct type *values_type = check_typedef (value_type (*value_p));
390   struct gdbarch *gdbarch;
391
392   /* Some simple sanity checks.  */
393   if (TYPE_CODE (values_type) != TYPE_CODE_CLASS)
394     error (_("Only classes can have virtual functions."));
395
396   /* Determine architecture.  */
397   gdbarch = get_type_arch (values_type);
398
399   /* Cast our value to the base class which defines this virtual
400      function.  This takes care of any necessary `this'
401      adjustments.  */
402   if (vfn_base != values_type)
403     *value_p = value_cast (vfn_base, *value_p);
404
405   return gnuv3_get_virtual_fn (gdbarch, *value_p, TYPE_FN_FIELD_TYPE (f, j),
406                                TYPE_FN_FIELD_VOFFSET (f, j));
407 }
408
409 /* Compute the offset of the baseclass which is
410    the INDEXth baseclass of class TYPE,
411    for value at VALADDR (in host) at ADDRESS (in target).
412    The result is the offset of the baseclass value relative
413    to (the address of)(ARG) + OFFSET.
414
415    -1 is returned on error.  */
416
417 static int
418 gnuv3_baseclass_offset (struct type *type, int index,
419                         const bfd_byte *valaddr, int embedded_offset,
420                         CORE_ADDR address, const struct value *val)
421 {
422   struct gdbarch *gdbarch;
423   struct type *ptr_type;
424   struct value *vtable;
425   struct value *vbase_array;
426   long int cur_base_offset, base_offset;
427
428   /* Determine architecture.  */
429   gdbarch = get_type_arch (type);
430   ptr_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
431
432   /* If it isn't a virtual base, this is easy.  The offset is in the
433      type definition.  Likewise for Java, which doesn't really have
434      virtual inheritance in the C++ sense.  */
435   if (!BASETYPE_VIA_VIRTUAL (type, index) || TYPE_CPLUS_REALLY_JAVA (type))
436     return TYPE_BASECLASS_BITPOS (type, index) / 8;
437
438   /* To access a virtual base, we need to use the vbase offset stored in
439      our vtable.  Recent GCC versions provide this information.  If it isn't
440      available, we could get what we needed from RTTI, or from drawing the
441      complete inheritance graph based on the debug info.  Neither is
442      worthwhile.  */
443   cur_base_offset = TYPE_BASECLASS_BITPOS (type, index) / 8;
444   if (cur_base_offset >= - vtable_address_point_offset (gdbarch))
445     error (_("Expected a negative vbase offset (old compiler?)"));
446
447   cur_base_offset = cur_base_offset + vtable_address_point_offset (gdbarch);
448   if ((- cur_base_offset) % TYPE_LENGTH (ptr_type) != 0)
449     error (_("Misaligned vbase offset."));
450   cur_base_offset = cur_base_offset / ((int) TYPE_LENGTH (ptr_type));
451
452   vtable = gnuv3_get_vtable (gdbarch, type, address + embedded_offset);
453   gdb_assert (vtable != NULL);
454   vbase_array = value_field (vtable, vtable_field_vcall_and_vbase_offsets);
455   base_offset = value_as_long (value_subscript (vbase_array, cur_base_offset));
456   return base_offset;
457 }
458
459 /* Locate a virtual method in DOMAIN or its non-virtual base classes
460    which has virtual table index VOFFSET.  The method has an associated
461    "this" adjustment of ADJUSTMENT bytes.  */
462
463 static const char *
464 gnuv3_find_method_in (struct type *domain, CORE_ADDR voffset,
465                       LONGEST adjustment)
466 {
467   int i;
468
469   /* Search this class first.  */
470   if (adjustment == 0)
471     {
472       int len;
473
474       len = TYPE_NFN_FIELDS (domain);
475       for (i = 0; i < len; i++)
476         {
477           int len2, j;
478           struct fn_field *f;
479
480           f = TYPE_FN_FIELDLIST1 (domain, i);
481           len2 = TYPE_FN_FIELDLIST_LENGTH (domain, i);
482
483           check_stub_method_group (domain, i);
484           for (j = 0; j < len2; j++)
485             if (TYPE_FN_FIELD_VOFFSET (f, j) == voffset)
486               return TYPE_FN_FIELD_PHYSNAME (f, j);
487         }
488     }
489
490   /* Next search non-virtual bases.  If it's in a virtual base,
491      we're out of luck.  */
492   for (i = 0; i < TYPE_N_BASECLASSES (domain); i++)
493     {
494       int pos;
495       struct type *basetype;
496
497       if (BASETYPE_VIA_VIRTUAL (domain, i))
498         continue;
499
500       pos = TYPE_BASECLASS_BITPOS (domain, i) / 8;
501       basetype = TYPE_FIELD_TYPE (domain, i);
502       /* Recurse with a modified adjustment.  We don't need to adjust
503          voffset.  */
504       if (adjustment >= pos && adjustment < pos + TYPE_LENGTH (basetype))
505         return gnuv3_find_method_in (basetype, voffset, adjustment - pos);
506     }
507
508   return NULL;
509 }
510
511 /* Decode GNU v3 method pointer.  */
512
513 static int
514 gnuv3_decode_method_ptr (struct gdbarch *gdbarch,
515                          const gdb_byte *contents,
516                          CORE_ADDR *value_p,
517                          LONGEST *adjustment_p)
518 {
519   struct type *funcptr_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
520   struct type *offset_type = vtable_ptrdiff_type (gdbarch);
521   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
522   CORE_ADDR ptr_value;
523   LONGEST voffset, adjustment;
524   int vbit;
525
526   /* Extract the pointer to member.  The first element is either a pointer
527      or a vtable offset.  For pointers, we need to use extract_typed_address
528      to allow the back-end to convert the pointer to a GDB address -- but
529      vtable offsets we must handle as integers.  At this point, we do not
530      yet know which case we have, so we extract the value under both
531      interpretations and choose the right one later on.  */
532   ptr_value = extract_typed_address (contents, funcptr_type);
533   voffset = extract_signed_integer (contents,
534                                     TYPE_LENGTH (funcptr_type), byte_order);
535   contents += TYPE_LENGTH (funcptr_type);
536   adjustment = extract_signed_integer (contents,
537                                        TYPE_LENGTH (offset_type), byte_order);
538
539   if (!gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch))
540     {
541       vbit = voffset & 1;
542       voffset = voffset ^ vbit;
543     }
544   else
545     {
546       vbit = adjustment & 1;
547       adjustment = adjustment >> 1;
548     }
549
550   *value_p = vbit? voffset : ptr_value;
551   *adjustment_p = adjustment;
552   return vbit;
553 }
554
555 /* GNU v3 implementation of cplus_print_method_ptr.  */
556
557 static void
558 gnuv3_print_method_ptr (const gdb_byte *contents,
559                         struct type *type,
560                         struct ui_file *stream)
561 {
562   struct type *domain = TYPE_DOMAIN_TYPE (type);
563   struct gdbarch *gdbarch = get_type_arch (domain);
564   CORE_ADDR ptr_value;
565   LONGEST adjustment;
566   int vbit;
567
568   /* Extract the pointer to member.  */
569   vbit = gnuv3_decode_method_ptr (gdbarch, contents, &ptr_value, &adjustment);
570
571   /* Check for NULL.  */
572   if (ptr_value == 0 && vbit == 0)
573     {
574       fprintf_filtered (stream, "NULL");
575       return;
576     }
577
578   /* Search for a virtual method.  */
579   if (vbit)
580     {
581       CORE_ADDR voffset;
582       const char *physname;
583
584       /* It's a virtual table offset, maybe in this class.  Search
585          for a field with the correct vtable offset.  First convert it
586          to an index, as used in TYPE_FN_FIELD_VOFFSET.  */
587       voffset = ptr_value / TYPE_LENGTH (vtable_ptrdiff_type (gdbarch));
588
589       physname = gnuv3_find_method_in (domain, voffset, adjustment);
590
591       /* If we found a method, print that.  We don't bother to disambiguate
592          possible paths to the method based on the adjustment.  */
593       if (physname)
594         {
595           char *demangled_name = cplus_demangle (physname,
596                                                  DMGL_ANSI | DMGL_PARAMS);
597
598           fprintf_filtered (stream, "&virtual ");
599           if (demangled_name == NULL)
600             fputs_filtered (physname, stream);
601           else
602             {
603               fputs_filtered (demangled_name, stream);
604               xfree (demangled_name);
605             }
606           return;
607         }
608     }
609   else if (ptr_value != 0)
610     {
611       /* Found a non-virtual function: print out the type.  */
612       fputs_filtered ("(", stream);
613       c_print_type (type, "", stream, -1, 0);
614       fputs_filtered (") ", stream);
615     }
616
617   /* We didn't find it; print the raw data.  */
618   if (vbit)
619     {
620       fprintf_filtered (stream, "&virtual table offset ");
621       print_longest (stream, 'd', 1, ptr_value);
622     }
623   else
624     {
625       struct value_print_options opts;
626
627       get_user_print_options (&opts);
628       print_address_demangle (&opts, gdbarch, ptr_value, stream, demangle);
629     }
630
631   if (adjustment)
632     {
633       fprintf_filtered (stream, ", this adjustment ");
634       print_longest (stream, 'd', 1, adjustment);
635     }
636 }
637
638 /* GNU v3 implementation of cplus_method_ptr_size.  */
639
640 static int
641 gnuv3_method_ptr_size (struct type *type)
642 {
643   struct gdbarch *gdbarch = get_type_arch (type);
644
645   return 2 * TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr);
646 }
647
648 /* GNU v3 implementation of cplus_make_method_ptr.  */
649
650 static void
651 gnuv3_make_method_ptr (struct type *type, gdb_byte *contents,
652                        CORE_ADDR value, int is_virtual)
653 {
654   struct gdbarch *gdbarch = get_type_arch (type);
655   int size = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr);
656   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
657
658   /* FIXME drow/2006-12-24: The adjustment of "this" is currently
659      always zero, since the method pointer is of the correct type.
660      But if the method pointer came from a base class, this is
661      incorrect - it should be the offset to the base.  The best
662      fix might be to create the pointer to member pointing at the
663      base class and cast it to the derived class, but that requires
664      support for adjusting pointers to members when casting them -
665      not currently supported by GDB.  */
666
667   if (!gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch))
668     {
669       store_unsigned_integer (contents, size, byte_order, value | is_virtual);
670       store_unsigned_integer (contents + size, size, byte_order, 0);
671     }
672   else
673     {
674       store_unsigned_integer (contents, size, byte_order, value);
675       store_unsigned_integer (contents + size, size, byte_order, is_virtual);
676     }
677 }
678
679 /* GNU v3 implementation of cplus_method_ptr_to_value.  */
680
681 static struct value *
682 gnuv3_method_ptr_to_value (struct value **this_p, struct value *method_ptr)
683 {
684   struct gdbarch *gdbarch;
685   const gdb_byte *contents = value_contents (method_ptr);
686   CORE_ADDR ptr_value;
687   struct type *domain_type, *final_type, *method_type;
688   LONGEST adjustment;
689   int vbit;
690
691   domain_type = TYPE_DOMAIN_TYPE (check_typedef (value_type (method_ptr)));
692   final_type = lookup_pointer_type (domain_type);
693
694   method_type = TYPE_TARGET_TYPE (check_typedef (value_type (method_ptr)));
695
696   /* Extract the pointer to member.  */
697   gdbarch = get_type_arch (domain_type);
698   vbit = gnuv3_decode_method_ptr (gdbarch, contents, &ptr_value, &adjustment);
699
700   /* First convert THIS to match the containing type of the pointer to
701      member.  This cast may adjust the value of THIS.  */
702   *this_p = value_cast (final_type, *this_p);
703
704   /* Then apply whatever adjustment is necessary.  This creates a somewhat
705      strange pointer: it claims to have type FINAL_TYPE, but in fact it
706      might not be a valid FINAL_TYPE.  For instance, it might be a
707      base class of FINAL_TYPE.  And if it's not the primary base class,
708      then printing it out as a FINAL_TYPE object would produce some pretty
709      garbage.
710
711      But we don't really know the type of the first argument in
712      METHOD_TYPE either, which is why this happens.  We can't
713      dereference this later as a FINAL_TYPE, but once we arrive in the
714      called method we'll have debugging information for the type of
715      "this" - and that'll match the value we produce here.
716
717      You can provoke this case by casting a Base::* to a Derived::*, for
718      instance.  */
719   *this_p = value_cast (builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr, *this_p);
720   *this_p = value_ptradd (*this_p, adjustment);
721   *this_p = value_cast (final_type, *this_p);
722
723   if (vbit)
724     {
725       LONGEST voffset;
726
727       voffset = ptr_value / TYPE_LENGTH (vtable_ptrdiff_type (gdbarch));
728       return gnuv3_get_virtual_fn (gdbarch, value_ind (*this_p),
729                                    method_type, voffset);
730     }
731   else
732     return value_from_pointer (lookup_pointer_type (method_type), ptr_value);
733 }
734
735 /* Objects of this type are stored in a hash table and a vector when
736    printing the vtables for a class.  */
737
738 struct value_and_voffset
739 {
740   /* The value representing the object.  */
741   struct value *value;
742
743   /* The maximum vtable offset we've found for any object at this
744      offset in the outermost object.  */
745   int max_voffset;
746 };
747
748 typedef struct value_and_voffset *value_and_voffset_p;
749 DEF_VEC_P (value_and_voffset_p);
750
751 /* Hash function for value_and_voffset.  */
752
753 static hashval_t
754 hash_value_and_voffset (const void *p)
755 {
756   const struct value_and_voffset *o = p;
757
758   return value_address (o->value) + value_embedded_offset (o->value);
759 }
760
761 /* Equality function for value_and_voffset.  */
762
763 static int
764 eq_value_and_voffset (const void *a, const void *b)
765 {
766   const struct value_and_voffset *ova = a;
767   const struct value_and_voffset *ovb = b;
768
769   return (value_address (ova->value) + value_embedded_offset (ova->value)
770           == value_address (ovb->value) + value_embedded_offset (ovb->value));
771 }
772
773 /* qsort comparison function for value_and_voffset.  */
774
775 static int
776 compare_value_and_voffset (const void *a, const void *b)
777 {
778   const struct value_and_voffset * const *ova = a;
779   CORE_ADDR addra = (value_address ((*ova)->value)
780                      + value_embedded_offset ((*ova)->value));
781   const struct value_and_voffset * const *ovb = b;
782   CORE_ADDR addrb = (value_address ((*ovb)->value)
783                      + value_embedded_offset ((*ovb)->value));
784
785   if (addra < addrb)
786     return -1;
787   if (addra > addrb)
788     return 1;
789   return 0;
790 }
791
792 /* A helper function used when printing vtables.  This determines the
793    key (most derived) sub-object at each address and also computes the
794    maximum vtable offset seen for the corresponding vtable.  Updates
795    OFFSET_HASH and OFFSET_VEC with a new value_and_voffset object, if
796    needed.  VALUE is the object to examine.  */
797
798 static void
799 compute_vtable_size (htab_t offset_hash,
800                      VEC (value_and_voffset_p) **offset_vec,
801                      struct value *value)
802 {
803   int i;
804   struct type *type = check_typedef (value_type (value));
805   void **slot;
806   struct value_and_voffset search_vo, *current_vo;
807   CORE_ADDR addr = value_address (value) + value_embedded_offset (value);
808
809   /* If the object is not dynamic, then we are done; as it cannot have
810      dynamic base types either.  */
811   if (!gnuv3_dynamic_class (type))
812     return;
813
814   /* Update the hash and the vec, if needed.  */
815   search_vo.value = value;
816   slot = htab_find_slot (offset_hash, &search_vo, INSERT);
817   if (*slot)
818     current_vo = *slot;
819   else
820     {
821       current_vo = XNEW (struct value_and_voffset);
822       current_vo->value = value;
823       current_vo->max_voffset = -1;
824       *slot = current_vo;
825       VEC_safe_push (value_and_voffset_p, *offset_vec, current_vo);
826     }
827
828   /* Update the value_and_voffset object with the highest vtable
829      offset from this class.  */
830   for (i = 0; i < TYPE_NFN_FIELDS (type); ++i)
831     {
832       int j;
833       struct fn_field *fn = TYPE_FN_FIELDLIST1 (type, i);
834
835       for (j = 0; j < TYPE_FN_FIELDLIST_LENGTH (type, i); ++j)
836         {
837           if (TYPE_FN_FIELD_VIRTUAL_P (fn, j))
838             {
839               int voffset = TYPE_FN_FIELD_VOFFSET (fn, j);
840
841               if (voffset > current_vo->max_voffset)
842                 current_vo->max_voffset = voffset;
843             }
844         }
845     }
846
847   /* Recurse into base classes.  */
848   for (i = 0; i < TYPE_N_BASECLASSES (type); ++i)
849     compute_vtable_size (offset_hash, offset_vec, value_field (value, i));
850 }
851
852 /* Helper for gnuv3_print_vtable that prints a single vtable.  */
853
854 static void
855 print_one_vtable (struct gdbarch *gdbarch, struct value *value,
856                   int max_voffset,
857                   struct value_print_options *opts)
858 {
859   int i;
860   struct type *type = check_typedef (value_type (value));
861   struct value *vtable;
862   CORE_ADDR vt_addr;
863
864   vtable = gnuv3_get_vtable (gdbarch, type,
865                              value_address (value)
866                              + value_embedded_offset (value));
867   vt_addr = value_address (value_field (vtable,
868                                         vtable_field_virtual_functions));
869
870   printf_filtered (_("vtable for '%s' @ %s (subobject @ %s):\n"),
871                    TYPE_SAFE_NAME (type),
872                    paddress (gdbarch, vt_addr),
873                    paddress (gdbarch, (value_address (value)
874                                        + value_embedded_offset (value))));
875
876   for (i = 0; i <= max_voffset; ++i)
877     {
878       /* Initialize it just to avoid a GCC false warning.  */
879       CORE_ADDR addr = 0;
880       struct value *vfn;
881       volatile struct gdb_exception ex;
882
883       printf_filtered ("[%d]: ", i);
884
885       vfn = value_subscript (value_field (vtable,
886                                           vtable_field_virtual_functions),
887                              i);
888
889       if (gdbarch_vtable_function_descriptors (gdbarch))
890         vfn = value_addr (vfn);
891
892       TRY_CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
893         {
894           addr = value_as_address (vfn);
895         }
896       if (ex.reason < 0)
897         printf_filtered (_("<error: %s>"), ex.message);
898       else
899         print_function_pointer_address (opts, gdbarch, addr, gdb_stdout);
900       printf_filtered ("\n");
901     }
902 }
903
904 /* Implementation of the print_vtable method.  */
905
906 static void
907 gnuv3_print_vtable (struct value *value)
908 {
909   struct gdbarch *gdbarch;
910   struct type *type;
911   struct value *vtable;
912   struct value_print_options opts;
913   htab_t offset_hash;
914   struct cleanup *cleanup;
915   VEC (value_and_voffset_p) *result_vec = NULL;
916   struct value_and_voffset *iter;
917   int i, count;
918
919   value = coerce_ref (value);
920   type = check_typedef (value_type (value));
921   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
922     {
923       value = value_ind (value);
924       type = check_typedef (value_type (value));
925     }
926
927   get_user_print_options (&opts);
928
929   /* Respect 'set print object'.  */
930   if (opts.objectprint)
931     {
932       value = value_full_object (value, NULL, 0, 0, 0);
933       type = check_typedef (value_type (value));
934     }
935
936   gdbarch = get_type_arch (type);
937   vtable = gnuv3_get_vtable (gdbarch, type,
938                              value_as_address (value_addr (value)));
939
940   if (!vtable)
941     {
942       printf_filtered (_("This object does not have a virtual function table\n"));
943       return;
944     }
945
946   offset_hash = htab_create_alloc (1, hash_value_and_voffset,
947                                    eq_value_and_voffset,
948                                    xfree, xcalloc, xfree);
949   cleanup = make_cleanup_htab_delete (offset_hash);
950   make_cleanup (VEC_cleanup (value_and_voffset_p), &result_vec);
951
952   compute_vtable_size (offset_hash, &result_vec, value);
953
954   qsort (VEC_address (value_and_voffset_p, result_vec),
955          VEC_length (value_and_voffset_p, result_vec),
956          sizeof (value_and_voffset_p),
957          compare_value_and_voffset);
958
959   count = 0;
960   for (i = 0; VEC_iterate (value_and_voffset_p, result_vec, i, iter); ++i)
961     {
962       if (iter->max_voffset >= 0)
963         {
964           if (count > 0)
965             printf_filtered ("\n");
966           print_one_vtable (gdbarch, iter->value, iter->max_voffset, &opts);
967           ++count;
968         }
969     }
970
971   do_cleanups (cleanup);
972 }
973
974 /* Determine if we are currently in a C++ thunk.  If so, get the address
975    of the routine we are thunking to and continue to there instead.  */
976
977 static CORE_ADDR 
978 gnuv3_skip_trampoline (struct frame_info *frame, CORE_ADDR stop_pc)
979 {
980   CORE_ADDR real_stop_pc, method_stop_pc;
981   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
982   struct minimal_symbol *thunk_sym, *fn_sym;
983   struct obj_section *section;
984   const char *thunk_name, *fn_name;
985   
986   real_stop_pc = gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, frame, stop_pc);
987   if (real_stop_pc == 0)
988     real_stop_pc = stop_pc;
989
990   /* Find the linker symbol for this potential thunk.  */
991   thunk_sym = lookup_minimal_symbol_by_pc (real_stop_pc);
992   section = find_pc_section (real_stop_pc);
993   if (thunk_sym == NULL || section == NULL)
994     return 0;
995
996   /* The symbol's demangled name should be something like "virtual
997      thunk to FUNCTION", where FUNCTION is the name of the function
998      being thunked to.  */
999   thunk_name = SYMBOL_DEMANGLED_NAME (thunk_sym);
1000   if (thunk_name == NULL || strstr (thunk_name, " thunk to ") == NULL)
1001     return 0;
1002
1003   fn_name = strstr (thunk_name, " thunk to ") + strlen (" thunk to ");
1004   fn_sym = lookup_minimal_symbol (fn_name, NULL, section->objfile);
1005   if (fn_sym == NULL)
1006     return 0;
1007
1008   method_stop_pc = SYMBOL_VALUE_ADDRESS (fn_sym);
1009   real_stop_pc = gdbarch_skip_trampoline_code
1010                    (gdbarch, frame, method_stop_pc);
1011   if (real_stop_pc == 0)
1012     real_stop_pc = method_stop_pc;
1013
1014   return real_stop_pc;
1015 }
1016
1017 /* Return nonzero if a type should be passed by reference.
1018
1019    The rule in the v3 ABI document comes from section 3.1.1.  If the
1020    type has a non-trivial copy constructor or destructor, then the
1021    caller must make a copy (by calling the copy constructor if there
1022    is one or perform the copy itself otherwise), pass the address of
1023    the copy, and then destroy the temporary (if necessary).
1024
1025    For return values with non-trivial copy constructors or
1026    destructors, space will be allocated in the caller, and a pointer
1027    will be passed as the first argument (preceding "this").
1028
1029    We don't have a bulletproof mechanism for determining whether a
1030    constructor or destructor is trivial.  For GCC and DWARF2 debug
1031    information, we can check the artificial flag.
1032
1033    We don't do anything with the constructors or destructors,
1034    but we have to get the argument passing right anyway.  */
1035 static int
1036 gnuv3_pass_by_reference (struct type *type)
1037 {
1038   int fieldnum, fieldelem;
1039
1040   CHECK_TYPEDEF (type);
1041
1042   /* We're only interested in things that can have methods.  */
1043   if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_STRUCT
1044       && TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_CLASS
1045       && TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_UNION)
1046     return 0;
1047
1048   for (fieldnum = 0; fieldnum < TYPE_NFN_FIELDS (type); fieldnum++)
1049     for (fieldelem = 0; fieldelem < TYPE_FN_FIELDLIST_LENGTH (type, fieldnum);
1050          fieldelem++)
1051       {
1052         struct fn_field *fn = TYPE_FN_FIELDLIST1 (type, fieldnum);
1053         const char *name = TYPE_FN_FIELDLIST_NAME (type, fieldnum);
1054         struct type *fieldtype = TYPE_FN_FIELD_TYPE (fn, fieldelem);
1055
1056         /* If this function is marked as artificial, it is compiler-generated,
1057            and we assume it is trivial.  */
1058         if (TYPE_FN_FIELD_ARTIFICIAL (fn, fieldelem))
1059           continue;
1060
1061         /* If we've found a destructor, we must pass this by reference.  */
1062         if (name[0] == '~')
1063           return 1;
1064
1065         /* If the mangled name of this method doesn't indicate that it
1066            is a constructor, we're not interested.
1067
1068            FIXME drow/2007-09-23: We could do this using the name of
1069            the method and the name of the class instead of dealing
1070            with the mangled name.  We don't have a convenient function
1071            to strip off both leading scope qualifiers and trailing
1072            template arguments yet.  */
1073         if (!is_constructor_name (TYPE_FN_FIELD_PHYSNAME (fn, fieldelem)))
1074           continue;
1075
1076         /* If this method takes two arguments, and the second argument is
1077            a reference to this class, then it is a copy constructor.  */
1078         if (TYPE_NFIELDS (fieldtype) == 2
1079             && TYPE_CODE (TYPE_FIELD_TYPE (fieldtype, 1)) == TYPE_CODE_REF
1080             && check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (TYPE_FIELD_TYPE (fieldtype,
1081                                                                  1))) == type)
1082           return 1;
1083       }
1084
1085   /* Even if all the constructors and destructors were artificial, one
1086      of them may have invoked a non-artificial constructor or
1087      destructor in a base class.  If any base class needs to be passed
1088      by reference, so does this class.  Similarly for members, which
1089      are constructed whenever this class is.  We do not need to worry
1090      about recursive loops here, since we are only looking at members
1091      of complete class type.  Also ignore any static members.  */
1092   for (fieldnum = 0; fieldnum < TYPE_NFIELDS (type); fieldnum++)
1093     if (! field_is_static (&TYPE_FIELD (type, fieldnum))
1094         && gnuv3_pass_by_reference (TYPE_FIELD_TYPE (type, fieldnum)))
1095       return 1;
1096
1097   return 0;
1098 }
1099
1100 static void
1101 init_gnuv3_ops (void)
1102 {
1103   vtable_type_gdbarch_data
1104     = gdbarch_data_register_post_init (build_gdb_vtable_type);
1105
1106   gnu_v3_abi_ops.shortname = "gnu-v3";
1107   gnu_v3_abi_ops.longname = "GNU G++ Version 3 ABI";
1108   gnu_v3_abi_ops.doc = "G++ Version 3 ABI";
1109   gnu_v3_abi_ops.is_destructor_name =
1110     (enum dtor_kinds (*) (const char *))is_gnu_v3_mangled_dtor;
1111   gnu_v3_abi_ops.is_constructor_name =
1112     (enum ctor_kinds (*) (const char *))is_gnu_v3_mangled_ctor;
1113   gnu_v3_abi_ops.is_vtable_name = gnuv3_is_vtable_name;
1114   gnu_v3_abi_ops.is_operator_name = gnuv3_is_operator_name;
1115   gnu_v3_abi_ops.rtti_type = gnuv3_rtti_type;
1116   gnu_v3_abi_ops.virtual_fn_field = gnuv3_virtual_fn_field;
1117   gnu_v3_abi_ops.baseclass_offset = gnuv3_baseclass_offset;
1118   gnu_v3_abi_ops.print_method_ptr = gnuv3_print_method_ptr;
1119   gnu_v3_abi_ops.method_ptr_size = gnuv3_method_ptr_size;
1120   gnu_v3_abi_ops.make_method_ptr = gnuv3_make_method_ptr;
1121   gnu_v3_abi_ops.method_ptr_to_value = gnuv3_method_ptr_to_value;
1122   gnu_v3_abi_ops.print_vtable = gnuv3_print_vtable;
1123   gnu_v3_abi_ops.skip_trampoline = gnuv3_skip_trampoline;
1124   gnu_v3_abi_ops.pass_by_reference = gnuv3_pass_by_reference;
1125 }
1126
1127 extern initialize_file_ftype _initialize_gnu_v3_abi; /* -Wmissing-prototypes */
1128
1129 void
1130 _initialize_gnu_v3_abi (void)
1131 {
1132   init_gnuv3_ops ();
1133
1134   register_cp_abi (&gnu_v3_abi_ops);
1135 }