import gdb-1999-10-11 snapshot
[external/binutils.git] / gdb / objfiles.h
1 /* Definitions for symbol file management in GDB.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GDB.
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,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 #if !defined (OBJFILES_H)
22 #define OBJFILES_H
23
24 /* This structure maintains information on a per-objfile basis about the
25    "entry point" of the objfile, and the scope within which the entry point
26    exists.  It is possible that gdb will see more than one objfile that is
27    executable, each with its own entry point.
28
29    For example, for dynamically linked executables in SVR4, the dynamic linker
30    code is contained within the shared C library, which is actually executable
31    and is run by the kernel first when an exec is done of a user executable
32    that is dynamically linked.  The dynamic linker within the shared C library
33    then maps in the various program segments in the user executable and jumps
34    to the user executable's recorded entry point, as if the call had been made
35    directly by the kernel.
36
37    The traditional gdb method of using this info is to use the recorded entry
38    point to set the variables entry_file_lowpc and entry_file_highpc from
39    the debugging information, where these values are the starting address
40    (inclusive) and ending address (exclusive) of the instruction space in the
41    executable which correspond to the "startup file", I.E. crt0.o in most
42    cases.  This file is assumed to be a startup file and frames with pc's
43    inside it are treated as nonexistent.  Setting these variables is necessary
44    so that backtraces do not fly off the bottom of the stack.
45
46    Gdb also supports an alternate method to avoid running off the bottom
47    of the stack.
48
49    There are two frames that are "special", the frame for the function
50    containing the process entry point, since it has no predecessor frame,
51    and the frame for the function containing the user code entry point
52    (the main() function), since all the predecessor frames are for the
53    process startup code.  Since we have no guarantee that the linked
54    in startup modules have any debugging information that gdb can use,
55    we need to avoid following frame pointers back into frames that might
56    have been built in the startup code, as we might get hopelessly 
57    confused.  However, we almost always have debugging information
58    available for main().
59
60    These variables are used to save the range of PC values which are valid
61    within the main() function and within the function containing the process
62    entry point.  If we always consider the frame for main() as the outermost
63    frame when debugging user code, and the frame for the process entry
64    point function as the outermost frame when debugging startup code, then
65    all we have to do is have FRAME_CHAIN_VALID return false whenever a
66    frame's current PC is within the range specified by these variables.
67    In essence, we set "ceilings" in the frame chain beyond which we will
68    not proceed when following the frame chain back up the stack.
69
70    A nice side effect is that we can still debug startup code without
71    running off the end of the frame chain, assuming that we have usable
72    debugging information in the startup modules, and if we choose to not
73    use the block at main, or can't find it for some reason, everything
74    still works as before.  And if we have no startup code debugging
75    information but we do have usable information for main(), backtraces
76    from user code don't go wandering off into the startup code.
77
78    To use this method, define your FRAME_CHAIN_VALID macro like:
79
80    #define FRAME_CHAIN_VALID(chain, thisframe)     \
81    (chain != 0                                   \
82    && !(inside_main_func ((thisframe)->pc))     \
83    && !(inside_entry_func ((thisframe)->pc)))
84
85    and add initializations of the four scope controlling variables inside
86    the object file / debugging information processing modules.  */
87
88 struct entry_info
89   {
90
91     /* The value we should use for this objects entry point.
92        The illegal/unknown value needs to be something other than 0, ~0
93        for instance, which is much less likely than 0. */
94
95     CORE_ADDR entry_point;
96
97 #define INVALID_ENTRY_POINT (~0)        /* ~0 will not be in any file, we hope.  */
98
99     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of function containing the
100        entry point. */
101
102     CORE_ADDR entry_func_lowpc;
103     CORE_ADDR entry_func_highpc;
104
105     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of object file containing the
106        entry point. */
107
108     CORE_ADDR entry_file_lowpc;
109     CORE_ADDR entry_file_highpc;
110
111     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of the user code main() function. */
112
113     CORE_ADDR main_func_lowpc;
114     CORE_ADDR main_func_highpc;
115
116 /* Use these values when any of the above ranges is invalid.  */
117
118 /* We use these values because it guarantees that there is no number that is
119    both >= LOWPC && < HIGHPC.  It is also highly unlikely that 3 is a valid
120    module or function start address (as opposed to 0).  */
121
122 #define INVALID_ENTRY_LOWPC (3)
123 #define INVALID_ENTRY_HIGHPC (1)
124
125   };
126
127 /* Sections in an objfile.
128
129    It is strange that we have both this notion of "sections"
130    and the one used by section_offsets.  Section as used
131    here, (currently at least) means a BFD section, and the sections
132    are set up from the BFD sections in allocate_objfile.
133
134    The sections in section_offsets have their meaning determined by
135    the symbol format, and they are set up by the sym_offsets function
136    for that symbol file format.
137
138    I'm not sure this could or should be changed, however.  */
139
140 struct obj_section
141   {
142     CORE_ADDR addr;             /* lowest address in section */
143     CORE_ADDR endaddr;          /* 1+highest address in section */
144
145     /* This field is being used for nefarious purposes by syms_from_objfile.
146        It is said to be redundant with section_offsets; it's not really being
147        used that way, however, it's some sort of hack I don't understand
148        and am not going to try to eliminate (yet, anyway).  FIXME.
149
150        It was documented as "offset between (end)addr and actual memory
151        addresses", but that's not true; addr & endaddr are actual memory
152        addresses.  */
153     CORE_ADDR offset;
154
155     sec_ptr the_bfd_section;    /* BFD section pointer */
156
157     /* Objfile this section is part of.  */
158     struct objfile *objfile;
159
160     /* True if this "overlay section" is mapped into an "overlay region". */
161     int ovly_mapped;
162   };
163
164 /* An import entry contains information about a symbol that
165    is used in this objfile but not defined in it, and so needs
166    to be imported from some other objfile */
167 /* Currently we just store the name; no attributes. 1997-08-05 */
168 typedef char *ImportEntry;
169
170
171 /* An export entry contains information about a symbol that
172    is defined in this objfile and available for use in other
173    objfiles */
174 typedef struct
175   {
176     char *name;                 /* name of exported symbol */
177     int address;                /* offset subject to relocation */
178     /* Currently no other attributes 1997-08-05 */
179   }
180 ExportEntry;
181
182
183 /* The "objstats" structure provides a place for gdb to record some
184    interesting information about its internal state at runtime, on a
185    per objfile basis, such as information about the number of symbols
186    read, size of string table (if any), etc. */
187
188 struct objstats
189   {
190     int n_minsyms;              /* Number of minimal symbols read */
191     int n_psyms;                /* Number of partial symbols read */
192     int n_syms;                 /* Number of full symbols read */
193     int n_stabs;                /* Number of ".stabs" read (if applicable) */
194     int n_types;                /* Number of types */
195     int sz_strtab;              /* Size of stringtable, (if applicable) */
196   };
197
198 #define OBJSTAT(objfile, expr) (objfile -> stats.expr)
199 #define OBJSTATS struct objstats stats
200 extern void print_objfile_statistics PARAMS ((void));
201 extern void print_symbol_bcache_statistics PARAMS ((void));
202
203 /* Master structure for keeping track of each file from which
204    gdb reads symbols.  There are several ways these get allocated: 1.
205    The main symbol file, symfile_objfile, set by the symbol-file command,
206    2.  Additional symbol files added by the add-symbol-file command,
207    3.  Shared library objfiles, added by ADD_SOLIB,  4.  symbol files
208    for modules that were loaded when GDB attached to a remote system
209    (see remote-vx.c).  */
210
211 struct objfile
212   {
213
214     /* All struct objfile's are chained together by their next pointers.
215        The global variable "object_files" points to the first link in this
216        chain.
217
218        FIXME:  There is a problem here if the objfile is reusable, and if
219        multiple users are to be supported.  The problem is that the objfile
220        list is linked through a member of the objfile struct itself, which
221        is only valid for one gdb process.  The list implementation needs to
222        be changed to something like:
223
224        struct list {struct list *next; struct objfile *objfile};
225
226        where the list structure is completely maintained separately within
227        each gdb process. */
228
229     struct objfile *next;
230
231     /* The object file's name.  Malloc'd; free it if you free this struct.  */
232
233     char *name;
234
235     /* Some flag bits for this objfile. */
236
237     unsigned short flags;
238
239     /* Each objfile points to a linked list of symtabs derived from this file,
240        one symtab structure for each compilation unit (source file).  Each link
241        in the symtab list contains a backpointer to this objfile. */
242
243     struct symtab *symtabs;
244
245     /* Each objfile points to a linked list of partial symtabs derived from
246        this file, one partial symtab structure for each compilation unit
247        (source file). */
248
249     struct partial_symtab *psymtabs;
250
251     /* List of freed partial symtabs, available for re-use */
252
253     struct partial_symtab *free_psymtabs;
254
255     /* The object file's BFD.  Can be null if the objfile contains only
256        minimal symbols, e.g. the run time common symbols for SunOS4.  */
257
258     bfd *obfd;
259
260     /* The modification timestamp of the object file, as of the last time
261        we read its symbols.  */
262
263     long mtime;
264
265     /* Obstacks to hold objects that should be freed when we load a new symbol
266        table from this object file. */
267
268     struct obstack psymbol_obstack;     /* Partial symbols */
269     struct obstack symbol_obstack;      /* Full symbols */
270     struct obstack type_obstack;        /* Types */
271
272     /* A byte cache where we can stash arbitrary "chunks" of bytes that
273        will not change. */
274
275     struct bcache psymbol_cache;        /* Byte cache for partial syms */
276
277     /* Vectors of all partial symbols read in from file.  The actual data
278        is stored in the psymbol_obstack. */
279
280     struct psymbol_allocation_list global_psymbols;
281     struct psymbol_allocation_list static_psymbols;
282
283     /* Each file contains a pointer to an array of minimal symbols for all
284        global symbols that are defined within the file.  The array is terminated
285        by a "null symbol", one that has a NULL pointer for the name and a zero
286        value for the address.  This makes it easy to walk through the array
287        when passed a pointer to somewhere in the middle of it.  There is also
288        a count of the number of symbols, which does not include the terminating
289        null symbol.  The array itself, as well as all the data that it points
290        to, should be allocated on the symbol_obstack for this file. */
291
292     struct minimal_symbol *msymbols;
293     int minimal_symbol_count;
294
295     /* For object file formats which don't specify fundamental types, gdb
296        can create such types.  For now, it maintains a vector of pointers
297        to these internally created fundamental types on a per objfile basis,
298        however it really should ultimately keep them on a per-compilation-unit
299        basis, to account for linkage-units that consist of a number of
300        compilation units that may have different fundamental types, such as
301        linking C modules with ADA modules, or linking C modules that are
302        compiled with 32-bit ints with C modules that are compiled with 64-bit
303        ints (not inherently evil with a smarter linker). */
304
305     struct type **fundamental_types;
306
307     /* The mmalloc() malloc-descriptor for this objfile if we are using
308        the memory mapped malloc() package to manage storage for this objfile's
309        data.  NULL if we are not. */
310
311     PTR md;
312
313     /* The file descriptor that was used to obtain the mmalloc descriptor
314        for this objfile.  If we call mmalloc_detach with the malloc descriptor
315        we should then close this file descriptor. */
316
317     int mmfd;
318
319     /* Structure which keeps track of functions that manipulate objfile's
320        of the same type as this objfile.  I.E. the function to read partial
321        symbols for example.  Note that this structure is in statically
322        allocated memory, and is shared by all objfiles that use the
323        object module reader of this type. */
324
325     struct sym_fns *sf;
326
327     /* The per-objfile information about the entry point, the scope (file/func)
328        containing the entry point, and the scope of the user's main() func. */
329
330     struct entry_info ei;
331
332     /* Information about stabs.  Will be filled in with a dbx_symfile_info
333        struct by those readers that need it. */
334
335     struct dbx_symfile_info *sym_stab_info;
336
337     /* Hook for information for use by the symbol reader (currently used
338        for information shared by sym_init and sym_read).  It is
339        typically a pointer to malloc'd memory.  The symbol reader's finish
340        function is responsible for freeing the memory thusly allocated.  */
341
342     PTR sym_private;
343
344     /* Hook for target-architecture-specific information.  This must
345        point to memory allocated on one of the obstacks in this objfile,
346        so that it gets freed automatically when reading a new object
347        file. */
348
349     PTR obj_private;
350
351     /* Set of relocation offsets to apply to each section.
352        Currently on the psymbol_obstack (which makes no sense, but I'm
353        not sure it's harming anything).
354
355        These offsets indicate that all symbols (including partial and
356        minimal symbols) which have been read have been relocated by this
357        much.  Symbols which are yet to be read need to be relocated by
358        it.  */
359
360     struct section_offsets *section_offsets;
361     int num_sections;
362
363     /* These pointers are used to locate the section table, which
364        among other thigs, is used to map pc addresses into sections.
365        SECTIONS points to the first entry in the table, and
366        SECTIONS_END points to the first location past the last entry
367        in the table.  Currently the table is stored on the
368        psymbol_obstack (which makes no sense, but I'm not sure it's
369        harming anything).  */
370
371     struct obj_section
372      *sections, *sections_end;
373
374     /* two auxiliary fields, used to hold the fp of separate symbol files */
375     FILE *auxf1, *auxf2;
376
377     /* Imported symbols */
378     ImportEntry *import_list;
379     int import_list_size;
380
381     /* Exported symbols */
382     ExportEntry *export_list;
383     int export_list_size;
384
385     /* Place to stash various statistics about this objfile */
386       OBJSTATS;
387   };
388
389 /* Defines for the objfile flag word. */
390
391 /* Gdb can arrange to allocate storage for all objects related to a
392    particular objfile in a designated section of its address space,
393    managed at a low level by mmap() and using a special version of
394    malloc that handles malloc/free/realloc on top of the mmap() interface.
395    This allows the "internal gdb state" for a particular objfile to be
396    dumped to a gdb state file and subsequently reloaded at a later time. */
397
398 #define OBJF_MAPPED     (1 << 0)        /* Objfile data is mmap'd */
399
400 /* When using mapped/remapped predigested gdb symbol information, we need
401    a flag that indicates that we have previously done an initial symbol
402    table read from this particular objfile.  We can't just look for the
403    absence of any of the three symbol tables (msymbols, psymtab, symtab)
404    because if the file has no symbols for example, none of these will
405    exist. */
406
407 #define OBJF_SYMS       (1 << 1)        /* Have tried to read symbols */
408
409 /* When an object file has its functions reordered (currently Irix-5.2
410    shared libraries exhibit this behaviour), we will need an expensive
411    algorithm to locate a partial symtab or symtab via an address.
412    To avoid this penalty for normal object files, we use this flag,
413    whose setting is determined upon symbol table read in.  */
414
415 #define OBJF_REORDERED  (1 << 2)        /* Functions are reordered */
416
417 /* Distinguish between an objfile for a shared library and a "vanilla"
418    objfile. (If not set, the objfile may still actually be a solib.
419    This can happen if the user created the objfile by using the
420    add-symbol-file command.  GDB doesn't in that situation actually
421    check whether the file is a solib.  Rather, the target's
422    implementation of the solib interface is responsible for setting
423    this flag when noticing solibs used by an inferior.)  */
424
425 #define OBJF_SHARED     (1 << 3)        /* From a shared library */
426
427 /* User requested that this objfile be read in it's entirety. */
428
429 #define OBJF_READNOW    (1 << 4)        /* Immediate full read */
430
431 /* This objfile was created because the user explicitly caused it
432    (e.g., used the add-symbol-file command).  This bit offers a way
433    for run_command to remove old objfile entries which are no longer
434    valid (i.e., are associated with an old inferior), but to preserve
435    ones that the user explicitly loaded via the add-symbol-file
436    command. */
437
438 #define OBJF_USERLOADED (1 << 5)        /* User loaded */
439
440 /* The object file that the main symbol table was loaded from (e.g. the
441    argument to the "symbol-file" or "file" command).  */
442
443 extern struct objfile *symfile_objfile;
444
445 /* The object file that contains the runtime common minimal symbols
446    for SunOS4. Note that this objfile has no associated BFD.  */
447
448 extern struct objfile *rt_common_objfile;
449
450 /* When we need to allocate a new type, we need to know which type_obstack
451    to allocate the type on, since there is one for each objfile.  The places
452    where types are allocated are deeply buried in function call hierarchies
453    which know nothing about objfiles, so rather than trying to pass a
454    particular objfile down to them, we just do an end run around them and
455    set current_objfile to be whatever objfile we expect to be using at the
456    time types are being allocated.  For instance, when we start reading
457    symbols for a particular objfile, we set current_objfile to point to that
458    objfile, and when we are done, we set it back to NULL, to ensure that we
459    never put a type someplace other than where we are expecting to put it.
460    FIXME:  Maybe we should review the entire type handling system and
461    see if there is a better way to avoid this problem. */
462
463 extern struct objfile *current_objfile;
464
465 /* All known objfiles are kept in a linked list.  This points to the
466    root of this list. */
467
468 extern struct objfile *object_files;
469
470 /* Declarations for functions defined in objfiles.c */
471
472 extern struct objfile *
473 allocate_objfile PARAMS ((bfd *, int));
474
475 extern int
476 build_objfile_section_table PARAMS ((struct objfile *));
477
478 extern void objfile_to_front PARAMS ((struct objfile *));
479
480 extern void
481 unlink_objfile PARAMS ((struct objfile *));
482
483 extern void
484 free_objfile PARAMS ((struct objfile *));
485
486 extern void
487 free_all_objfiles PARAMS ((void));
488
489 extern void
490 objfile_relocate PARAMS ((struct objfile *, struct section_offsets *));
491
492 extern int
493 have_partial_symbols PARAMS ((void));
494
495 extern int
496 have_full_symbols PARAMS ((void));
497
498 /* This operation deletes all objfile entries that represent solibs that
499    weren't explicitly loaded by the user, via e.g., the add-symbol-file
500    command.
501  */
502 extern void
503 objfile_purge_solibs PARAMS ((void));
504
505 /* Functions for dealing with the minimal symbol table, really a misc
506    address<->symbol mapping for things we don't have debug symbols for.  */
507
508 extern int
509 have_minimal_symbols PARAMS ((void));
510
511 extern struct obj_section *
512   find_pc_section PARAMS ((CORE_ADDR pc));
513
514 extern struct obj_section *
515   find_pc_sect_section PARAMS ((CORE_ADDR pc, asection * section));
516
517 extern int
518 in_plt_section PARAMS ((CORE_ADDR, char *));
519
520 extern int
521 is_in_import_list PARAMS ((char *, struct objfile *));
522
523 /* Traverse all object files.  ALL_OBJFILES_SAFE works even if you delete
524    the objfile during the traversal.  */
525
526 #define ALL_OBJFILES(obj) \
527   for ((obj) = object_files; (obj) != NULL; (obj) = (obj)->next)
528
529 #define ALL_OBJFILES_SAFE(obj,nxt) \
530   for ((obj) = object_files;       \
531        (obj) != NULL? ((nxt)=(obj)->next,1) :0; \
532        (obj) = (nxt))
533
534 /* Traverse all symtabs in one objfile.  */
535
536 #define ALL_OBJFILE_SYMTABS(objfile, s) \
537     for ((s) = (objfile) -> symtabs; (s) != NULL; (s) = (s) -> next)
538
539 /* Traverse all psymtabs in one objfile.  */
540
541 #define ALL_OBJFILE_PSYMTABS(objfile, p) \
542     for ((p) = (objfile) -> psymtabs; (p) != NULL; (p) = (p) -> next)
543
544 /* Traverse all minimal symbols in one objfile.  */
545
546 #define ALL_OBJFILE_MSYMBOLS(objfile, m) \
547     for ((m) = (objfile) -> msymbols; SYMBOL_NAME(m) != NULL; (m)++)
548
549 /* Traverse all symtabs in all objfiles.  */
550
551 #define ALL_SYMTABS(objfile, s) \
552   ALL_OBJFILES (objfile)         \
553     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)
554
555 /* Traverse all psymtabs in all objfiles.  */
556
557 #define ALL_PSYMTABS(objfile, p) \
558   ALL_OBJFILES (objfile)         \
559     ALL_OBJFILE_PSYMTABS (objfile, p)
560
561 /* Traverse all minimal symbols in all objfiles.  */
562
563 #define ALL_MSYMBOLS(objfile, m) \
564   ALL_OBJFILES (objfile)         \
565     if ((objfile)->msymbols)     \
566       ALL_OBJFILE_MSYMBOLS (objfile, m)
567
568 #define ALL_OBJFILE_OSECTIONS(objfile, osect)   \
569   for (osect = objfile->sections; osect < objfile->sections_end; osect++)
570
571 #define ALL_OBJSECTIONS(objfile, osect)         \
572   ALL_OBJFILES (objfile)                        \
573     ALL_OBJFILE_OSECTIONS (objfile, osect)
574
575 #endif /* !defined (OBJFILES_H) */