* symfile.c (reread_symbols): Update.
[external/binutils.git] / gdb / objfiles.h
1 /* Definitions for symbol file management in GDB.
2
3    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001,
4    2002, 2003, 2004, 2007, 2008 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 #if !defined (OBJFILES_H)
22 #define OBJFILES_H
23
24 #include "gdb_obstack.h"        /* For obstack internals.  */
25 #include "symfile.h"            /* For struct psymbol_allocation_list */
26
27 struct bcache;
28 struct htab;
29 struct symtab;
30 struct objfile_data;
31
32 /* This structure maintains information on a per-objfile basis about the
33    "entry point" of the objfile, and the scope within which the entry point
34    exists.  It is possible that gdb will see more than one objfile that is
35    executable, each with its own entry point.
36
37    For example, for dynamically linked executables in SVR4, the dynamic linker
38    code is contained within the shared C library, which is actually executable
39    and is run by the kernel first when an exec is done of a user executable
40    that is dynamically linked.  The dynamic linker within the shared C library
41    then maps in the various program segments in the user executable and jumps
42    to the user executable's recorded entry point, as if the call had been made
43    directly by the kernel.
44
45    The traditional gdb method of using this info was to use the
46    recorded entry point to set the entry-file's lowpc and highpc from
47    the debugging information, where these values are the starting
48    address (inclusive) and ending address (exclusive) of the
49    instruction space in the executable which correspond to the
50    "startup file", I.E. crt0.o in most cases.  This file is assumed to
51    be a startup file and frames with pc's inside it are treated as
52    nonexistent.  Setting these variables is necessary so that
53    backtraces do not fly off the bottom of the stack.
54
55    NOTE: cagney/2003-09-09: It turns out that this "traditional"
56    method doesn't work.  Corinna writes: ``It turns out that the call
57    to test for "inside entry file" destroys a meaningful backtrace
58    under some conditions.  E. g. the backtrace tests in the asm-source
59    testcase are broken for some targets.  In this test the functions
60    are all implemented as part of one file and the testcase is not
61    necessarily linked with a start file (depending on the target).
62    What happens is, that the first frame is printed normaly and
63    following frames are treated as being inside the enttry file then.
64    This way, only the #0 frame is printed in the backtrace output.''
65    Ref "frame.c" "NOTE: vinschen/2003-04-01".
66
67    Gdb also supports an alternate method to avoid running off the bottom
68    of the stack.
69
70    There are two frames that are "special", the frame for the function
71    containing the process entry point, since it has no predecessor frame,
72    and the frame for the function containing the user code entry point
73    (the main() function), since all the predecessor frames are for the
74    process startup code.  Since we have no guarantee that the linked
75    in startup modules have any debugging information that gdb can use,
76    we need to avoid following frame pointers back into frames that might
77    have been built in the startup code, as we might get hopelessly 
78    confused.  However, we almost always have debugging information
79    available for main().
80
81    These variables are used to save the range of PC values which are
82    valid within the main() function and within the function containing
83    the process entry point.  If we always consider the frame for
84    main() as the outermost frame when debugging user code, and the
85    frame for the process entry point function as the outermost frame
86    when debugging startup code, then all we have to do is have
87    DEPRECATED_FRAME_CHAIN_VALID return false whenever a frame's
88    current PC is within the range specified by these variables.  In
89    essence, we set "ceilings" in the frame chain beyond which we will
90    not proceed when following the frame chain back up the stack.
91
92    A nice side effect is that we can still debug startup code without
93    running off the end of the frame chain, assuming that we have usable
94    debugging information in the startup modules, and if we choose to not
95    use the block at main, or can't find it for some reason, everything
96    still works as before.  And if we have no startup code debugging
97    information but we do have usable information for main(), backtraces
98    from user code don't go wandering off into the startup code.  */
99
100 struct entry_info
101   {
102
103     /* The value we should use for this objects entry point.
104        The illegal/unknown value needs to be something other than 0, ~0
105        for instance, which is much less likely than 0. */
106
107     CORE_ADDR entry_point;
108
109 #define INVALID_ENTRY_POINT (~0)        /* ~0 will not be in any file, we hope.  */
110
111   };
112
113 /* Sections in an objfile.
114
115    It is strange that we have both this notion of "sections"
116    and the one used by section_offsets.  Section as used
117    here, (currently at least) means a BFD section, and the sections
118    are set up from the BFD sections in allocate_objfile.
119
120    The sections in section_offsets have their meaning determined by
121    the symbol format, and they are set up by the sym_offsets function
122    for that symbol file format.
123
124    I'm not sure this could or should be changed, however.  */
125
126 struct obj_section
127   {
128     CORE_ADDR addr;             /* lowest address in section */
129     CORE_ADDR endaddr;          /* 1+highest address in section */
130
131     /* This field is being used for nefarious purposes by syms_from_objfile.
132        It is said to be redundant with section_offsets; it's not really being
133        used that way, however, it's some sort of hack I don't understand
134        and am not going to try to eliminate (yet, anyway).  FIXME.
135
136        It was documented as "offset between (end)addr and actual memory
137        addresses", but that's not true; addr & endaddr are actual memory
138        addresses.  */
139     CORE_ADDR offset;
140
141     struct bfd_section *the_bfd_section;        /* BFD section pointer */
142
143     /* Objfile this section is part of.  */
144     struct objfile *objfile;
145
146     /* True if this "overlay section" is mapped into an "overlay region". */
147     int ovly_mapped;
148   };
149
150
151 /* The "objstats" structure provides a place for gdb to record some
152    interesting information about its internal state at runtime, on a
153    per objfile basis, such as information about the number of symbols
154    read, size of string table (if any), etc. */
155
156 struct objstats
157   {
158     int n_minsyms;              /* Number of minimal symbols read */
159     int n_psyms;                /* Number of partial symbols read */
160     int n_syms;                 /* Number of full symbols read */
161     int n_stabs;                /* Number of ".stabs" read (if applicable) */
162     int n_types;                /* Number of types */
163     int sz_strtab;              /* Size of stringtable, (if applicable) */
164   };
165
166 #define OBJSTAT(objfile, expr) (objfile -> stats.expr)
167 #define OBJSTATS struct objstats stats
168 extern void print_objfile_statistics (void);
169 extern void print_symbol_bcache_statistics (void);
170
171 /* Number of entries in the minimal symbol hash table.  */
172 #define MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE 2039
173
174 /* Master structure for keeping track of each file from which
175    gdb reads symbols.  There are several ways these get allocated: 1.
176    The main symbol file, symfile_objfile, set by the symbol-file command,
177    2.  Additional symbol files added by the add-symbol-file command,
178    3.  Shared library objfiles, added by ADD_SOLIB,  4.  symbol files
179    for modules that were loaded when GDB attached to a remote system
180    (see remote-vx.c).  */
181
182 struct objfile
183   {
184
185     /* All struct objfile's are chained together by their next pointers.
186        The global variable "object_files" points to the first link in this
187        chain.
188
189        FIXME:  There is a problem here if the objfile is reusable, and if
190        multiple users are to be supported.  The problem is that the objfile
191        list is linked through a member of the objfile struct itself, which
192        is only valid for one gdb process.  The list implementation needs to
193        be changed to something like:
194
195        struct list {struct list *next; struct objfile *objfile};
196
197        where the list structure is completely maintained separately within
198        each gdb process. */
199
200     struct objfile *next;
201
202     /* The object file's name, tilde-expanded and absolute.
203        Malloc'd; free it if you free this struct.  */
204
205     char *name;
206
207     /* Some flag bits for this objfile. */
208
209     unsigned short flags;
210
211     /* Each objfile points to a linked list of symtabs derived from this file,
212        one symtab structure for each compilation unit (source file).  Each link
213        in the symtab list contains a backpointer to this objfile. */
214
215     struct symtab *symtabs;
216
217     /* Each objfile points to a linked list of partial symtabs derived from
218        this file, one partial symtab structure for each compilation unit
219        (source file). */
220
221     struct partial_symtab *psymtabs;
222
223     /* Map addresses to the entries of PSYMTABS.  It would be more efficient to
224        have a map per the whole process but ADDRMAP cannot selectively remove
225        its items during FREE_OBJFILE.  This mapping is already present even for
226        PARTIAL_SYMTABs which still have no corresponding full SYMTABs read.  */
227
228     struct addrmap *psymtabs_addrmap;
229
230     /* List of freed partial symtabs, available for re-use */
231
232     struct partial_symtab *free_psymtabs;
233
234     /* The object file's BFD.  Can be null if the objfile contains only
235        minimal symbols, e.g. the run time common symbols for SunOS4.  */
236
237     bfd *obfd;
238
239     /* The gdbarch associated with the BFD.  Note that this gdbarch is
240        determined solely from BFD information, without looking at target
241        information.  The gdbarch determined from a running target may
242        differ from this e.g. with respect to register types and names.  */
243
244     struct gdbarch *gdbarch;
245
246     /* The modification timestamp of the object file, as of the last time
247        we read its symbols.  */
248
249     long mtime;
250
251     /* Obstack to hold objects that should be freed when we load a new symbol
252        table from this object file. */
253
254     struct obstack objfile_obstack; 
255
256     /* A byte cache where we can stash arbitrary "chunks" of bytes that
257        will not change. */
258
259     struct bcache *psymbol_cache;       /* Byte cache for partial syms */
260     struct bcache *macro_cache;          /* Byte cache for macros */
261
262     /* Hash table for mapping symbol names to demangled names.  Each
263        entry in the hash table is actually two consecutive strings,
264        both null-terminated; the first one is a mangled or linkage
265        name, and the second is the demangled name or just a zero byte
266        if the name doesn't demangle.  */
267     struct htab *demangled_names_hash;
268
269     /* Vectors of all partial symbols read in from file.  The actual data
270        is stored in the objfile_obstack. */
271
272     struct psymbol_allocation_list global_psymbols;
273     struct psymbol_allocation_list static_psymbols;
274
275     /* Each file contains a pointer to an array of minimal symbols for all
276        global symbols that are defined within the file.  The array is terminated
277        by a "null symbol", one that has a NULL pointer for the name and a zero
278        value for the address.  This makes it easy to walk through the array
279        when passed a pointer to somewhere in the middle of it.  There is also
280        a count of the number of symbols, which does not include the terminating
281        null symbol.  The array itself, as well as all the data that it points
282        to, should be allocated on the objfile_obstack for this file. */
283
284     struct minimal_symbol *msymbols;
285     int minimal_symbol_count;
286
287     /* This is a hash table used to index the minimal symbols by name.  */
288
289     struct minimal_symbol *msymbol_hash[MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE];
290
291     /* This hash table is used to index the minimal symbols by their
292        demangled names.  */
293
294     struct minimal_symbol *msymbol_demangled_hash[MINIMAL_SYMBOL_HASH_SIZE];
295
296     /* Structure which keeps track of functions that manipulate objfile's
297        of the same type as this objfile.  I.E. the function to read partial
298        symbols for example.  Note that this structure is in statically
299        allocated memory, and is shared by all objfiles that use the
300        object module reader of this type. */
301
302     struct sym_fns *sf;
303
304     /* The per-objfile information about the entry point, the scope (file/func)
305        containing the entry point, and the scope of the user's main() func. */
306
307     struct entry_info ei;
308
309     /* Information about stabs.  Will be filled in with a dbx_symfile_info
310        struct by those readers that need it. */
311     /* NOTE: cagney/2004-10-23: This has been replaced by per-objfile
312        data points implemented using "data" and "num_data" below.  For
313        an example of how to use this replacement, see "objfile_data"
314        in "mips-tdep.c".  */
315
316     struct dbx_symfile_info *deprecated_sym_stab_info;
317
318     /* Hook for information for use by the symbol reader (currently used
319        for information shared by sym_init and sym_read).  It is
320        typically a pointer to malloc'd memory.  The symbol reader's finish
321        function is responsible for freeing the memory thusly allocated.  */
322     /* NOTE: cagney/2004-10-23: This has been replaced by per-objfile
323        data points implemented using "data" and "num_data" below.  For
324        an example of how to use this replacement, see "objfile_data"
325        in "mips-tdep.c".  */
326
327     void *deprecated_sym_private;
328
329     /* Per objfile data-pointers required by other GDB modules.  */
330     /* FIXME: kettenis/20030711: This mechanism could replace
331        deprecated_sym_stab_info and deprecated_sym_private
332        entirely.  */
333
334     void **data;
335     unsigned num_data;
336
337     /* Set of relocation offsets to apply to each section.
338        Currently on the objfile_obstack (which makes no sense, but I'm
339        not sure it's harming anything).
340
341        These offsets indicate that all symbols (including partial and
342        minimal symbols) which have been read have been relocated by this
343        much.  Symbols which are yet to be read need to be relocated by
344        it.  */
345
346     struct section_offsets *section_offsets;
347     int num_sections;
348
349     /* Indexes in the section_offsets array. These are initialized by the
350        *_symfile_offsets() family of functions (som_symfile_offsets,
351        xcoff_symfile_offsets, default_symfile_offsets). In theory they
352        should correspond to the section indexes used by bfd for the
353        current objfile. The exception to this for the time being is the
354        SOM version. */
355
356     int sect_index_text;
357     int sect_index_data;
358     int sect_index_bss;
359     int sect_index_rodata;
360
361     /* These pointers are used to locate the section table, which
362        among other things, is used to map pc addresses into sections.
363        SECTIONS points to the first entry in the table, and
364        SECTIONS_END points to the first location past the last entry
365        in the table.  Currently the table is stored on the
366        objfile_obstack (which makes no sense, but I'm not sure it's
367        harming anything).  */
368
369     struct obj_section
370      *sections, *sections_end;
371
372     /* Link to objfile that contains the debug symbols for this one.
373        One is loaded if this file has an debug link to an existing
374        debug file with the right checksum */
375     struct objfile *separate_debug_objfile;
376
377     /* If this is a separate debug object, this is used as a link to the
378        actual executable objfile. */
379     struct objfile *separate_debug_objfile_backlink;
380     
381     /* Place to stash various statistics about this objfile */
382       OBJSTATS;
383
384     /* A symtab that the C++ code uses to stash special symbols
385        associated to namespaces.  */
386
387     /* FIXME/carlton-2003-06-27: Delete this in a few years once
388        "possible namespace symbols" go away.  */
389     struct symtab *cp_namespace_symtab;
390   };
391
392 /* Defines for the objfile flag word. */
393
394 /* When using mapped/remapped predigested gdb symbol information, we need
395    a flag that indicates that we have previously done an initial symbol
396    table read from this particular objfile.  We can't just look for the
397    absence of any of the three symbol tables (msymbols, psymtab, symtab)
398    because if the file has no symbols for example, none of these will
399    exist. */
400
401 #define OBJF_SYMS       (1 << 1)        /* Have tried to read symbols */
402
403 /* When an object file has its functions reordered (currently Irix-5.2
404    shared libraries exhibit this behaviour), we will need an expensive
405    algorithm to locate a partial symtab or symtab via an address.
406    To avoid this penalty for normal object files, we use this flag,
407    whose setting is determined upon symbol table read in.  */
408
409 #define OBJF_REORDERED  (1 << 2)        /* Functions are reordered */
410
411 /* Distinguish between an objfile for a shared library and a "vanilla"
412    objfile. (If not set, the objfile may still actually be a solib.
413    This can happen if the user created the objfile by using the
414    add-symbol-file command.  GDB doesn't in that situation actually
415    check whether the file is a solib.  Rather, the target's
416    implementation of the solib interface is responsible for setting
417    this flag when noticing solibs used by an inferior.)  */
418
419 #define OBJF_SHARED     (1 << 3)        /* From a shared library */
420
421 /* User requested that this objfile be read in it's entirety. */
422
423 #define OBJF_READNOW    (1 << 4)        /* Immediate full read */
424
425 /* This objfile was created because the user explicitly caused it
426    (e.g., used the add-symbol-file command).  This bit offers a way
427    for run_command to remove old objfile entries which are no longer
428    valid (i.e., are associated with an old inferior), but to preserve
429    ones that the user explicitly loaded via the add-symbol-file
430    command. */
431
432 #define OBJF_USERLOADED (1 << 5)        /* User loaded */
433
434 /* The object file that the main symbol table was loaded from (e.g. the
435    argument to the "symbol-file" or "file" command).  */
436
437 extern struct objfile *symfile_objfile;
438
439 /* The object file that contains the runtime common minimal symbols
440    for SunOS4. Note that this objfile has no associated BFD.  */
441
442 extern struct objfile *rt_common_objfile;
443
444 /* When we need to allocate a new type, we need to know which objfile_obstack
445    to allocate the type on, since there is one for each objfile.  The places
446    where types are allocated are deeply buried in function call hierarchies
447    which know nothing about objfiles, so rather than trying to pass a
448    particular objfile down to them, we just do an end run around them and
449    set current_objfile to be whatever objfile we expect to be using at the
450    time types are being allocated.  For instance, when we start reading
451    symbols for a particular objfile, we set current_objfile to point to that
452    objfile, and when we are done, we set it back to NULL, to ensure that we
453    never put a type someplace other than where we are expecting to put it.
454    FIXME:  Maybe we should review the entire type handling system and
455    see if there is a better way to avoid this problem. */
456
457 extern struct objfile *current_objfile;
458
459 /* All known objfiles are kept in a linked list.  This points to the
460    root of this list. */
461
462 extern struct objfile *object_files;
463
464 /* Declarations for functions defined in objfiles.c */
465
466 extern struct objfile *allocate_objfile (bfd *, int);
467
468 extern struct gdbarch *get_objfile_arch (struct objfile *);
469
470 extern void init_entry_point_info (struct objfile *);
471
472 extern CORE_ADDR entry_point_address (void);
473
474 extern int build_objfile_section_table (struct objfile *);
475
476 extern void terminate_minimal_symbol_table (struct objfile *objfile);
477
478 extern void put_objfile_before (struct objfile *, struct objfile *);
479
480 extern void objfile_to_front (struct objfile *);
481
482 extern void unlink_objfile (struct objfile *);
483
484 extern void free_objfile (struct objfile *);
485
486 extern struct cleanup *make_cleanup_free_objfile (struct objfile *);
487
488 extern void free_all_objfiles (void);
489
490 extern void objfile_relocate (struct objfile *, struct section_offsets *);
491
492 extern int have_partial_symbols (void);
493
494 extern int have_full_symbols (void);
495
496 /* This operation deletes all objfile entries that represent solibs that
497    weren't explicitly loaded by the user, via e.g., the add-symbol-file
498    command.
499  */
500 extern void objfile_purge_solibs (void);
501
502 /* Functions for dealing with the minimal symbol table, really a misc
503    address<->symbol mapping for things we don't have debug symbols for.  */
504
505 extern int have_minimal_symbols (void);
506
507 extern struct obj_section *find_pc_section (CORE_ADDR pc);
508
509 extern struct obj_section *find_pc_sect_section (CORE_ADDR pc,
510                                                  asection * section);
511
512 extern int in_plt_section (CORE_ADDR, char *);
513
514 /* Keep a registry of per-objfile data-pointers required by other GDB
515    modules.  */
516
517 extern const struct objfile_data *register_objfile_data (void);
518 extern const struct objfile_data *register_objfile_data_with_cleanup
519   (void (*cleanup) (struct objfile *, void *));
520 extern void clear_objfile_data (struct objfile *objfile);
521 extern void set_objfile_data (struct objfile *objfile,
522                               const struct objfile_data *data, void *value);
523 extern void *objfile_data (struct objfile *objfile,
524                            const struct objfile_data *data);
525 \f
526
527 /* Traverse all object files.  ALL_OBJFILES_SAFE works even if you delete
528    the objfile during the traversal.  */
529
530 #define ALL_OBJFILES(obj) \
531   for ((obj) = object_files; (obj) != NULL; (obj) = (obj)->next)
532
533 #define ALL_OBJFILES_SAFE(obj,nxt) \
534   for ((obj) = object_files;       \
535        (obj) != NULL? ((nxt)=(obj)->next,1) :0; \
536        (obj) = (nxt))
537
538 /* Traverse all symtabs in one objfile.  */
539
540 #define ALL_OBJFILE_SYMTABS(objfile, s) \
541     for ((s) = (objfile) -> symtabs; (s) != NULL; (s) = (s) -> next)
542
543 /* Traverse all psymtabs in one objfile.  */
544
545 #define ALL_OBJFILE_PSYMTABS(objfile, p) \
546     for ((p) = (objfile) -> psymtabs; (p) != NULL; (p) = (p) -> next)
547
548 /* Traverse all minimal symbols in one objfile.  */
549
550 #define ALL_OBJFILE_MSYMBOLS(objfile, m) \
551     for ((m) = (objfile) -> msymbols; DEPRECATED_SYMBOL_NAME(m) != NULL; (m)++)
552
553 /* Traverse all symtabs in all objfiles.  */
554
555 #define ALL_SYMTABS(objfile, s) \
556   ALL_OBJFILES (objfile)         \
557     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)
558
559 /* Traverse all symtabs in all objfiles, skipping included files
560    (which share a blockvector with their primary symtab).  */
561
562 #define ALL_PRIMARY_SYMTABS(objfile, s) \
563   ALL_OBJFILES (objfile)                \
564     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)    \
565       if ((s)->primary)
566
567 /* Traverse all psymtabs in all objfiles.  */
568
569 #define ALL_PSYMTABS(objfile, p) \
570   ALL_OBJFILES (objfile)         \
571     ALL_OBJFILE_PSYMTABS (objfile, p)
572
573 /* Traverse all minimal symbols in all objfiles.  */
574
575 #define ALL_MSYMBOLS(objfile, m) \
576   ALL_OBJFILES (objfile)         \
577     ALL_OBJFILE_MSYMBOLS (objfile, m)
578
579 #define ALL_OBJFILE_OSECTIONS(objfile, osect)   \
580   for (osect = objfile->sections; osect < objfile->sections_end; osect++)
581
582 #define ALL_OBJSECTIONS(objfile, osect)         \
583   ALL_OBJFILES (objfile)                        \
584     ALL_OBJFILE_OSECTIONS (objfile, osect)
585
586 #define SECT_OFF_DATA(objfile) \
587      ((objfile->sect_index_data == -1) \
588       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_data not initialized")), -1) \
589       : objfile->sect_index_data)
590
591 #define SECT_OFF_RODATA(objfile) \
592      ((objfile->sect_index_rodata == -1) \
593       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_rodata not initialized")), -1) \
594       : objfile->sect_index_rodata)
595
596 #define SECT_OFF_TEXT(objfile) \
597      ((objfile->sect_index_text == -1) \
598       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_text not initialized")), -1) \
599       : objfile->sect_index_text)
600
601 /* Sometimes the .bss section is missing from the objfile, so we don't
602    want to die here. Let the users of SECT_OFF_BSS deal with an
603    uninitialized section index. */
604 #define SECT_OFF_BSS(objfile) (objfile)->sect_index_bss
605
606 #endif /* !defined (OBJFILES_H) */