* objfiles.h: Change type of obj_private to void pointer.
[external/binutils.git] / gdb / objfiles.h
1 /* Definitions for symbol file management in GDB.
2    Copyright 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program; if not, write to the Free Software
19    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
20    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #if !defined (OBJFILES_H)
23 #define OBJFILES_H
24
25 /* This structure maintains information on a per-objfile basis about the
26    "entry point" of the objfile, and the scope within which the entry point
27    exists.  It is possible that gdb will see more than one objfile that is
28    executable, each with its own entry point.
29
30    For example, for dynamically linked executables in SVR4, the dynamic linker
31    code is contained within the shared C library, which is actually executable
32    and is run by the kernel first when an exec is done of a user executable
33    that is dynamically linked.  The dynamic linker within the shared C library
34    then maps in the various program segments in the user executable and jumps
35    to the user executable's recorded entry point, as if the call had been made
36    directly by the kernel.
37
38    The traditional gdb method of using this info is to use the recorded entry
39    point to set the variables entry_file_lowpc and entry_file_highpc from
40    the debugging information, where these values are the starting address
41    (inclusive) and ending address (exclusive) of the instruction space in the
42    executable which correspond to the "startup file", I.E. crt0.o in most
43    cases.  This file is assumed to be a startup file and frames with pc's
44    inside it are treated as nonexistent.  Setting these variables is necessary
45    so that backtraces do not fly off the bottom of the stack.
46
47    Gdb also supports an alternate method to avoid running off the bottom
48    of the stack.
49
50    There are two frames that are "special", the frame for the function
51    containing the process entry point, since it has no predecessor frame,
52    and the frame for the function containing the user code entry point
53    (the main() function), since all the predecessor frames are for the
54    process startup code.  Since we have no guarantee that the linked
55    in startup modules have any debugging information that gdb can use,
56    we need to avoid following frame pointers back into frames that might
57    have been built in the startup code, as we might get hopelessly 
58    confused.  However, we almost always have debugging information
59    available for main().
60
61    These variables are used to save the range of PC values which are valid
62    within the main() function and within the function containing the process
63    entry point.  If we always consider the frame for main() as the outermost
64    frame when debugging user code, and the frame for the process entry
65    point function as the outermost frame when debugging startup code, then
66    all we have to do is have FRAME_CHAIN_VALID return false whenever a
67    frame's current PC is within the range specified by these variables.
68    In essence, we set "ceilings" in the frame chain beyond which we will
69    not proceed when following the frame chain back up the stack.
70
71    A nice side effect is that we can still debug startup code without
72    running off the end of the frame chain, assuming that we have usable
73    debugging information in the startup modules, and if we choose to not
74    use the block at main, or can't find it for some reason, everything
75    still works as before.  And if we have no startup code debugging
76    information but we do have usable information for main(), backtraces
77    from user code don't go wandering off into the startup code.
78
79    To use this method, define your FRAME_CHAIN_VALID macro like:
80
81    #define FRAME_CHAIN_VALID(chain, thisframe)     \
82    (chain != 0                                   \
83    && !(inside_main_func ((thisframe)->pc))     \
84    && !(inside_entry_func ((thisframe)->pc)))
85
86    and add initializations of the four scope controlling variables inside
87    the object file / debugging information processing modules.  */
88
89 struct entry_info
90   {
91
92     /* The value we should use for this objects entry point.
93        The illegal/unknown value needs to be something other than 0, ~0
94        for instance, which is much less likely than 0. */
95
96     CORE_ADDR entry_point;
97
98 #define INVALID_ENTRY_POINT (~0)        /* ~0 will not be in any file, we hope.  */
99
100     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of function containing the
101        entry point. */
102
103     CORE_ADDR entry_func_lowpc;
104     CORE_ADDR entry_func_highpc;
105
106     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of object file containing the
107        entry point. */
108
109     CORE_ADDR entry_file_lowpc;
110     CORE_ADDR entry_file_highpc;
111
112     /* Start (inclusive) and end (exclusive) of the user code main() function. */
113
114     CORE_ADDR main_func_lowpc;
115     CORE_ADDR main_func_highpc;
116
117 /* Use these values when any of the above ranges is invalid.  */
118
119 /* We use these values because it guarantees that there is no number that is
120    both >= LOWPC && < HIGHPC.  It is also highly unlikely that 3 is a valid
121    module or function start address (as opposed to 0).  */
122
123 #define INVALID_ENTRY_LOWPC (3)
124 #define INVALID_ENTRY_HIGHPC (1)
125
126   };
127
128 /* Sections in an objfile.
129
130    It is strange that we have both this notion of "sections"
131    and the one used by section_offsets.  Section as used
132    here, (currently at least) means a BFD section, and the sections
133    are set up from the BFD sections in allocate_objfile.
134
135    The sections in section_offsets have their meaning determined by
136    the symbol format, and they are set up by the sym_offsets function
137    for that symbol file format.
138
139    I'm not sure this could or should be changed, however.  */
140
141 struct obj_section
142   {
143     CORE_ADDR addr;             /* lowest address in section */
144     CORE_ADDR endaddr;          /* 1+highest address in section */
145
146     /* This field is being used for nefarious purposes by syms_from_objfile.
147        It is said to be redundant with section_offsets; it's not really being
148        used that way, however, it's some sort of hack I don't understand
149        and am not going to try to eliminate (yet, anyway).  FIXME.
150
151        It was documented as "offset between (end)addr and actual memory
152        addresses", but that's not true; addr & endaddr are actual memory
153        addresses.  */
154     CORE_ADDR offset;
155
156     sec_ptr the_bfd_section;    /* BFD section pointer */
157
158     /* Objfile this section is part of.  */
159     struct objfile *objfile;
160
161     /* True if this "overlay section" is mapped into an "overlay region". */
162     int ovly_mapped;
163   };
164
165 /* An import entry contains information about a symbol that
166    is used in this objfile but not defined in it, and so needs
167    to be imported from some other objfile */
168 /* Currently we just store the name; no attributes. 1997-08-05 */
169 typedef char *ImportEntry;
170
171
172 /* An export entry contains information about a symbol that
173    is defined in this objfile and available for use in other
174    objfiles */
175 typedef struct
176   {
177     char *name;                 /* name of exported symbol */
178     int address;                /* offset subject to relocation */
179     /* Currently no other attributes 1997-08-05 */
180   }
181 ExportEntry;
182
183
184 /* The "objstats" structure provides a place for gdb to record some
185    interesting information about its internal state at runtime, on a
186    per objfile basis, such as information about the number of symbols
187    read, size of string table (if any), etc. */
188
189 struct objstats
190   {
191     int n_minsyms;              /* Number of minimal symbols read */
192     int n_psyms;                /* Number of partial symbols read */
193     int n_syms;                 /* Number of full symbols read */
194     int n_stabs;                /* Number of ".stabs" read (if applicable) */
195     int n_types;                /* Number of types */
196     int sz_strtab;              /* Size of stringtable, (if applicable) */
197   };
198
199 #define OBJSTAT(objfile, expr) (objfile -> stats.expr)
200 #define OBJSTATS struct objstats stats
201 extern void print_objfile_statistics (void);
202 extern void print_symbol_bcache_statistics (void);
203
204 /* Number of entries in the minimal symbol hash table.  */
205 #define MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE 2039
206
207 /* Master structure for keeping track of each file from which
208    gdb reads symbols.  There are several ways these get allocated: 1.
209    The main symbol file, symfile_objfile, set by the symbol-file command,
210    2.  Additional symbol files added by the add-symbol-file command,
211    3.  Shared library objfiles, added by ADD_SOLIB,  4.  symbol files
212    for modules that were loaded when GDB attached to a remote system
213    (see remote-vx.c).  */
214
215 struct objfile
216   {
217
218     /* All struct objfile's are chained together by their next pointers.
219        The global variable "object_files" points to the first link in this
220        chain.
221
222        FIXME:  There is a problem here if the objfile is reusable, and if
223        multiple users are to be supported.  The problem is that the objfile
224        list is linked through a member of the objfile struct itself, which
225        is only valid for one gdb process.  The list implementation needs to
226        be changed to something like:
227
228        struct list {struct list *next; struct objfile *objfile};
229
230        where the list structure is completely maintained separately within
231        each gdb process. */
232
233     struct objfile *next;
234
235     /* The object file's name.  Malloc'd; free it if you free this struct.  */
236
237     char *name;
238
239     /* Some flag bits for this objfile. */
240
241     unsigned short flags;
242
243     /* Each objfile points to a linked list of symtabs derived from this file,
244        one symtab structure for each compilation unit (source file).  Each link
245        in the symtab list contains a backpointer to this objfile. */
246
247     struct symtab *symtabs;
248
249     /* Each objfile points to a linked list of partial symtabs derived from
250        this file, one partial symtab structure for each compilation unit
251        (source file). */
252
253     struct partial_symtab *psymtabs;
254
255     /* List of freed partial symtabs, available for re-use */
256
257     struct partial_symtab *free_psymtabs;
258
259     /* The object file's BFD.  Can be null if the objfile contains only
260        minimal symbols, e.g. the run time common symbols for SunOS4.  */
261
262     bfd *obfd;
263
264     /* The modification timestamp of the object file, as of the last time
265        we read its symbols.  */
266
267     long mtime;
268
269     /* Obstacks to hold objects that should be freed when we load a new symbol
270        table from this object file. */
271
272     struct obstack psymbol_obstack;     /* Partial symbols */
273     struct obstack symbol_obstack;      /* Full symbols */
274     struct obstack type_obstack;        /* Types */
275
276     /* A byte cache where we can stash arbitrary "chunks" of bytes that
277        will not change. */
278
279     struct bcache psymbol_cache;        /* Byte cache for partial syms */
280     struct bcache macro_cache;          /* Byte cache for macros */
281
282     /* Vectors of all partial symbols read in from file.  The actual data
283        is stored in the psymbol_obstack. */
284
285     struct psymbol_allocation_list global_psymbols;
286     struct psymbol_allocation_list static_psymbols;
287
288     /* Each file contains a pointer to an array of minimal symbols for all
289        global symbols that are defined within the file.  The array is terminated
290        by a "null symbol", one that has a NULL pointer for the name and a zero
291        value for the address.  This makes it easy to walk through the array
292        when passed a pointer to somewhere in the middle of it.  There is also
293        a count of the number of symbols, which does not include the terminating
294        null symbol.  The array itself, as well as all the data that it points
295        to, should be allocated on the symbol_obstack for this file. */
296
297     struct minimal_symbol *msymbols;
298     int minimal_symbol_count;
299
300     /* This is a hash table used to index the minimal symbols by name.  */
301
302     struct minimal_symbol *msymbol_hash[MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE];
303
304     /* This hash table is used to index the minimal symbols by their
305        demangled names.  */
306
307     struct minimal_symbol *msymbol_demangled_hash[MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE];
308
309     /* For object file formats which don't specify fundamental types, gdb
310        can create such types.  For now, it maintains a vector of pointers
311        to these internally created fundamental types on a per objfile basis,
312        however it really should ultimately keep them on a per-compilation-unit
313        basis, to account for linkage-units that consist of a number of
314        compilation units that may have different fundamental types, such as
315        linking C modules with ADA modules, or linking C modules that are
316        compiled with 32-bit ints with C modules that are compiled with 64-bit
317        ints (not inherently evil with a smarter linker). */
318
319     struct type **fundamental_types;
320
321     /* The mmalloc() malloc-descriptor for this objfile if we are using
322        the memory mapped malloc() package to manage storage for this objfile's
323        data.  NULL if we are not. */
324
325     PTR md;
326
327     /* The file descriptor that was used to obtain the mmalloc descriptor
328        for this objfile.  If we call mmalloc_detach with the malloc descriptor
329        we should then close this file descriptor. */
330
331     int mmfd;
332
333     /* Structure which keeps track of functions that manipulate objfile's
334        of the same type as this objfile.  I.E. the function to read partial
335        symbols for example.  Note that this structure is in statically
336        allocated memory, and is shared by all objfiles that use the
337        object module reader of this type. */
338
339     struct sym_fns *sf;
340
341     /* The per-objfile information about the entry point, the scope (file/func)
342        containing the entry point, and the scope of the user's main() func. */
343
344     struct entry_info ei;
345
346     /* Information about stabs.  Will be filled in with a dbx_symfile_info
347        struct by those readers that need it. */
348
349     struct dbx_symfile_info *sym_stab_info;
350
351     /* Hook for information for use by the symbol reader (currently used
352        for information shared by sym_init and sym_read).  It is
353        typically a pointer to malloc'd memory.  The symbol reader's finish
354        function is responsible for freeing the memory thusly allocated.  */
355
356     PTR sym_private;
357
358     /* Hook for target-architecture-specific information.  This must
359        point to memory allocated on one of the obstacks in this objfile,
360        so that it gets freed automatically when reading a new object
361        file. */
362
363     void *obj_private;
364
365     /* Set of relocation offsets to apply to each section.
366        Currently on the psymbol_obstack (which makes no sense, but I'm
367        not sure it's harming anything).
368
369        These offsets indicate that all symbols (including partial and
370        minimal symbols) which have been read have been relocated by this
371        much.  Symbols which are yet to be read need to be relocated by
372        it.  */
373
374     struct section_offsets *section_offsets;
375     int num_sections;
376
377     /* Indexes in the section_offsets array. These are initialized by the
378        *_symfile_offsets() family of functions (som_symfile_offsets,
379        xcoff_symfile_offsets, default_symfile_offsets). In theory they
380        should correspond to the section indexes used by bfd for the
381        current objfile. The exception to this for the time being is the
382        SOM version. */
383
384     int sect_index_text;
385     int sect_index_data;
386     int sect_index_bss;
387     int sect_index_rodata;
388
389     /* These pointers are used to locate the section table, which
390        among other things, is used to map pc addresses into sections.
391        SECTIONS points to the first entry in the table, and
392        SECTIONS_END points to the first location past the last entry
393        in the table.  Currently the table is stored on the
394        psymbol_obstack (which makes no sense, but I'm not sure it's
395        harming anything).  */
396
397     struct obj_section
398      *sections, *sections_end;
399
400     /* two auxiliary fields, used to hold the fp of separate symbol files */
401     FILE *auxf1, *auxf2;
402
403     /* Imported symbols */
404     ImportEntry *import_list;
405     int import_list_size;
406
407     /* Exported symbols */
408     ExportEntry *export_list;
409     int export_list_size;
410
411     /* Place to stash various statistics about this objfile */
412       OBJSTATS;
413   };
414
415 /* Defines for the objfile flag word. */
416
417 /* Gdb can arrange to allocate storage for all objects related to a
418    particular objfile in a designated section of its address space,
419    managed at a low level by mmap() and using a special version of
420    malloc that handles malloc/free/realloc on top of the mmap() interface.
421    This allows the "internal gdb state" for a particular objfile to be
422    dumped to a gdb state file and subsequently reloaded at a later time. */
423
424 #define OBJF_MAPPED     (1 << 0)        /* Objfile data is mmap'd */
425
426 /* When using mapped/remapped predigested gdb symbol information, we need
427    a flag that indicates that we have previously done an initial symbol
428    table read from this particular objfile.  We can't just look for the
429    absence of any of the three symbol tables (msymbols, psymtab, symtab)
430    because if the file has no symbols for example, none of these will
431    exist. */
432
433 #define OBJF_SYMS       (1 << 1)        /* Have tried to read symbols */
434
435 /* When an object file has its functions reordered (currently Irix-5.2
436    shared libraries exhibit this behaviour), we will need an expensive
437    algorithm to locate a partial symtab or symtab via an address.
438    To avoid this penalty for normal object files, we use this flag,
439    whose setting is determined upon symbol table read in.  */
440
441 #define OBJF_REORDERED  (1 << 2)        /* Functions are reordered */
442
443 /* Distinguish between an objfile for a shared library and a "vanilla"
444    objfile. (If not set, the objfile may still actually be a solib.
445    This can happen if the user created the objfile by using the
446    add-symbol-file command.  GDB doesn't in that situation actually
447    check whether the file is a solib.  Rather, the target's
448    implementation of the solib interface is responsible for setting
449    this flag when noticing solibs used by an inferior.)  */
450
451 #define OBJF_SHARED     (1 << 3)        /* From a shared library */
452
453 /* User requested that this objfile be read in it's entirety. */
454
455 #define OBJF_READNOW    (1 << 4)        /* Immediate full read */
456
457 /* This objfile was created because the user explicitly caused it
458    (e.g., used the add-symbol-file command).  This bit offers a way
459    for run_command to remove old objfile entries which are no longer
460    valid (i.e., are associated with an old inferior), but to preserve
461    ones that the user explicitly loaded via the add-symbol-file
462    command. */
463
464 #define OBJF_USERLOADED (1 << 5)        /* User loaded */
465
466 /* The object file that the main symbol table was loaded from (e.g. the
467    argument to the "symbol-file" or "file" command).  */
468
469 extern struct objfile *symfile_objfile;
470
471 /* The object file that contains the runtime common minimal symbols
472    for SunOS4. Note that this objfile has no associated BFD.  */
473
474 extern struct objfile *rt_common_objfile;
475
476 /* When we need to allocate a new type, we need to know which type_obstack
477    to allocate the type on, since there is one for each objfile.  The places
478    where types are allocated are deeply buried in function call hierarchies
479    which know nothing about objfiles, so rather than trying to pass a
480    particular objfile down to them, we just do an end run around them and
481    set current_objfile to be whatever objfile we expect to be using at the
482    time types are being allocated.  For instance, when we start reading
483    symbols for a particular objfile, we set current_objfile to point to that
484    objfile, and when we are done, we set it back to NULL, to ensure that we
485    never put a type someplace other than where we are expecting to put it.
486    FIXME:  Maybe we should review the entire type handling system and
487    see if there is a better way to avoid this problem. */
488
489 extern struct objfile *current_objfile;
490
491 /* All known objfiles are kept in a linked list.  This points to the
492    root of this list. */
493
494 extern struct objfile *object_files;
495
496 /* Declarations for functions defined in objfiles.c */
497
498 extern struct objfile *allocate_objfile (bfd *, int);
499
500 extern int build_objfile_section_table (struct objfile *);
501
502 extern void objfile_to_front (struct objfile *);
503
504 extern void unlink_objfile (struct objfile *);
505
506 extern void free_objfile (struct objfile *);
507
508 extern struct cleanup *make_cleanup_free_objfile (struct objfile *);
509
510 extern void free_all_objfiles (void);
511
512 extern void objfile_relocate (struct objfile *, struct section_offsets *);
513
514 extern int have_partial_symbols (void);
515
516 extern int have_full_symbols (void);
517
518 /* This operation deletes all objfile entries that represent solibs that
519    weren't explicitly loaded by the user, via e.g., the add-symbol-file
520    command.
521  */
522 extern void objfile_purge_solibs (void);
523
524 /* Functions for dealing with the minimal symbol table, really a misc
525    address<->symbol mapping for things we don't have debug symbols for.  */
526
527 extern int have_minimal_symbols (void);
528
529 extern struct obj_section *find_pc_section (CORE_ADDR pc);
530
531 extern struct obj_section *find_pc_sect_section (CORE_ADDR pc,
532                                                  asection * section);
533
534 extern int in_plt_section (CORE_ADDR, char *);
535
536 extern int is_in_import_list (char *, struct objfile *);
537
538 /* Traverse all object files.  ALL_OBJFILES_SAFE works even if you delete
539    the objfile during the traversal.  */
540
541 #define ALL_OBJFILES(obj) \
542   for ((obj) = object_files; (obj) != NULL; (obj) = (obj)->next)
543
544 #define ALL_OBJFILES_SAFE(obj,nxt) \
545   for ((obj) = object_files;       \
546        (obj) != NULL? ((nxt)=(obj)->next,1) :0; \
547        (obj) = (nxt))
548
549 /* Traverse all symtabs in one objfile.  */
550
551 #define ALL_OBJFILE_SYMTABS(objfile, s) \
552     for ((s) = (objfile) -> symtabs; (s) != NULL; (s) = (s) -> next)
553
554 /* Traverse all psymtabs in one objfile.  */
555
556 #define ALL_OBJFILE_PSYMTABS(objfile, p) \
557     for ((p) = (objfile) -> psymtabs; (p) != NULL; (p) = (p) -> next)
558
559 /* Traverse all minimal symbols in one objfile.  */
560
561 #define ALL_OBJFILE_MSYMBOLS(objfile, m) \
562     for ((m) = (objfile) -> msymbols; SYMBOL_NAME(m) != NULL; (m)++)
563
564 /* Traverse all symtabs in all objfiles.  */
565
566 #define ALL_SYMTABS(objfile, s) \
567   ALL_OBJFILES (objfile)         \
568     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)
569
570 /* Traverse all psymtabs in all objfiles.  */
571
572 #define ALL_PSYMTABS(objfile, p) \
573   ALL_OBJFILES (objfile)         \
574     ALL_OBJFILE_PSYMTABS (objfile, p)
575
576 /* Traverse all minimal symbols in all objfiles.  */
577
578 #define ALL_MSYMBOLS(objfile, m) \
579   ALL_OBJFILES (objfile)         \
580     if ((objfile)->msymbols)     \
581       ALL_OBJFILE_MSYMBOLS (objfile, m)
582
583 #define ALL_OBJFILE_OSECTIONS(objfile, osect)   \
584   for (osect = objfile->sections; osect < objfile->sections_end; osect++)
585
586 #define ALL_OBJSECTIONS(objfile, osect)         \
587   ALL_OBJFILES (objfile)                        \
588     ALL_OBJFILE_OSECTIONS (objfile, osect)
589
590 #define SECT_OFF_DATA(objfile) \
591      ((objfile->sect_index_data == -1) \
592       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, "sect_index_data not initialized"), -1) \
593       : objfile->sect_index_data)
594
595 #define SECT_OFF_RODATA(objfile) \
596      ((objfile->sect_index_rodata == -1) \
597       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, "sect_index_rodata not initialized"), -1) \
598       : objfile->sect_index_rodata)
599
600 #define SECT_OFF_TEXT(objfile) \
601      ((objfile->sect_index_text == -1) \
602       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, "sect_index_text not initialized"), -1) \
603       : objfile->sect_index_text)
604
605 /* Sometimes the .bss section is missing from the objfile, so we don't
606    want to die here. Let the users of SECT_OFF_BSS deal with an
607    uninitialized section index. */
608 #define SECT_OFF_BSS(objfile) (objfile)->sect_index_bss
609
610 #endif /* !defined (OBJFILES_H) */