gdb/
[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     /* The mmalloc() malloc-descriptor for this objfile if we are using
297        the memory mapped malloc() package to manage storage for this objfile's
298        data.  NULL if we are not. */
299
300     void *md;
301
302     /* The file descriptor that was used to obtain the mmalloc descriptor
303        for this objfile.  If we call mmalloc_detach with the malloc descriptor
304        we should then close this file descriptor. */
305
306     int mmfd;
307
308     /* Structure which keeps track of functions that manipulate objfile's
309        of the same type as this objfile.  I.E. the function to read partial
310        symbols for example.  Note that this structure is in statically
311        allocated memory, and is shared by all objfiles that use the
312        object module reader of this type. */
313
314     struct sym_fns *sf;
315
316     /* The per-objfile information about the entry point, the scope (file/func)
317        containing the entry point, and the scope of the user's main() func. */
318
319     struct entry_info ei;
320
321     /* Information about stabs.  Will be filled in with a dbx_symfile_info
322        struct by those readers that need it. */
323     /* NOTE: cagney/2004-10-23: This has been replaced by per-objfile
324        data points implemented using "data" and "num_data" below.  For
325        an example of how to use this replacement, see "objfile_data"
326        in "mips-tdep.c".  */
327
328     struct dbx_symfile_info *deprecated_sym_stab_info;
329
330     /* Hook for information for use by the symbol reader (currently used
331        for information shared by sym_init and sym_read).  It is
332        typically a pointer to malloc'd memory.  The symbol reader's finish
333        function is responsible for freeing the memory thusly allocated.  */
334     /* NOTE: cagney/2004-10-23: This has been replaced by per-objfile
335        data points implemented using "data" and "num_data" below.  For
336        an example of how to use this replacement, see "objfile_data"
337        in "mips-tdep.c".  */
338
339     void *deprecated_sym_private;
340
341     /* Hook for target-architecture-specific information.  This must
342        point to memory allocated on one of the obstacks in this objfile,
343        so that it gets freed automatically when reading a new object
344        file. */
345
346     void *deprecated_obj_private;
347
348     /* Per objfile data-pointers required by other GDB modules.  */
349     /* FIXME: kettenis/20030711: This mechanism could replace
350        deprecated_sym_stab_info, deprecated_sym_private and
351        deprecated_obj_private entirely.  */
352
353     void **data;
354     unsigned num_data;
355
356     /* Set of relocation offsets to apply to each section.
357        Currently on the objfile_obstack (which makes no sense, but I'm
358        not sure it's harming anything).
359
360        These offsets indicate that all symbols (including partial and
361        minimal symbols) which have been read have been relocated by this
362        much.  Symbols which are yet to be read need to be relocated by
363        it.  */
364
365     struct section_offsets *section_offsets;
366     int num_sections;
367
368     /* Indexes in the section_offsets array. These are initialized by the
369        *_symfile_offsets() family of functions (som_symfile_offsets,
370        xcoff_symfile_offsets, default_symfile_offsets). In theory they
371        should correspond to the section indexes used by bfd for the
372        current objfile. The exception to this for the time being is the
373        SOM version. */
374
375     int sect_index_text;
376     int sect_index_data;
377     int sect_index_bss;
378     int sect_index_rodata;
379
380     /* These pointers are used to locate the section table, which
381        among other things, is used to map pc addresses into sections.
382        SECTIONS points to the first entry in the table, and
383        SECTIONS_END points to the first location past the last entry
384        in the table.  Currently the table is stored on the
385        objfile_obstack (which makes no sense, but I'm not sure it's
386        harming anything).  */
387
388     struct obj_section
389      *sections, *sections_end;
390
391     /* Link to objfile that contains the debug symbols for this one.
392        One is loaded if this file has an debug link to an existing
393        debug file with the right checksum */
394     struct objfile *separate_debug_objfile;
395
396     /* If this is a separate debug object, this is used as a link to the
397        actual executable objfile. */
398     struct objfile *separate_debug_objfile_backlink;
399     
400     /* Place to stash various statistics about this objfile */
401       OBJSTATS;
402
403     /* A symtab that the C++ code uses to stash special symbols
404        associated to namespaces.  */
405
406     /* FIXME/carlton-2003-06-27: Delete this in a few years once
407        "possible namespace symbols" go away.  */
408     struct symtab *cp_namespace_symtab;
409   };
410
411 /* Defines for the objfile flag word. */
412
413 /* When using mapped/remapped predigested gdb symbol information, we need
414    a flag that indicates that we have previously done an initial symbol
415    table read from this particular objfile.  We can't just look for the
416    absence of any of the three symbol tables (msymbols, psymtab, symtab)
417    because if the file has no symbols for example, none of these will
418    exist. */
419
420 #define OBJF_SYMS       (1 << 1)        /* Have tried to read symbols */
421
422 /* When an object file has its functions reordered (currently Irix-5.2
423    shared libraries exhibit this behaviour), we will need an expensive
424    algorithm to locate a partial symtab or symtab via an address.
425    To avoid this penalty for normal object files, we use this flag,
426    whose setting is determined upon symbol table read in.  */
427
428 #define OBJF_REORDERED  (1 << 2)        /* Functions are reordered */
429
430 /* Distinguish between an objfile for a shared library and a "vanilla"
431    objfile. (If not set, the objfile may still actually be a solib.
432    This can happen if the user created the objfile by using the
433    add-symbol-file command.  GDB doesn't in that situation actually
434    check whether the file is a solib.  Rather, the target's
435    implementation of the solib interface is responsible for setting
436    this flag when noticing solibs used by an inferior.)  */
437
438 #define OBJF_SHARED     (1 << 3)        /* From a shared library */
439
440 /* User requested that this objfile be read in it's entirety. */
441
442 #define OBJF_READNOW    (1 << 4)        /* Immediate full read */
443
444 /* This objfile was created because the user explicitly caused it
445    (e.g., used the add-symbol-file command).  This bit offers a way
446    for run_command to remove old objfile entries which are no longer
447    valid (i.e., are associated with an old inferior), but to preserve
448    ones that the user explicitly loaded via the add-symbol-file
449    command. */
450
451 #define OBJF_USERLOADED (1 << 5)        /* User loaded */
452
453 /* The object file that the main symbol table was loaded from (e.g. the
454    argument to the "symbol-file" or "file" command).  */
455
456 extern struct objfile *symfile_objfile;
457
458 /* The object file that contains the runtime common minimal symbols
459    for SunOS4. Note that this objfile has no associated BFD.  */
460
461 extern struct objfile *rt_common_objfile;
462
463 /* When we need to allocate a new type, we need to know which objfile_obstack
464    to allocate the type on, since there is one for each objfile.  The places
465    where types are allocated are deeply buried in function call hierarchies
466    which know nothing about objfiles, so rather than trying to pass a
467    particular objfile down to them, we just do an end run around them and
468    set current_objfile to be whatever objfile we expect to be using at the
469    time types are being allocated.  For instance, when we start reading
470    symbols for a particular objfile, we set current_objfile to point to that
471    objfile, and when we are done, we set it back to NULL, to ensure that we
472    never put a type someplace other than where we are expecting to put it.
473    FIXME:  Maybe we should review the entire type handling system and
474    see if there is a better way to avoid this problem. */
475
476 extern struct objfile *current_objfile;
477
478 /* All known objfiles are kept in a linked list.  This points to the
479    root of this list. */
480
481 extern struct objfile *object_files;
482
483 /* Declarations for functions defined in objfiles.c */
484
485 extern struct objfile *allocate_objfile (bfd *, int);
486
487 extern struct gdbarch *get_objfile_arch (struct objfile *);
488
489 extern void init_entry_point_info (struct objfile *);
490
491 extern CORE_ADDR entry_point_address (void);
492
493 extern int build_objfile_section_table (struct objfile *);
494
495 extern void terminate_minimal_symbol_table (struct objfile *objfile);
496
497 extern void put_objfile_before (struct objfile *, struct objfile *);
498
499 extern void objfile_to_front (struct objfile *);
500
501 extern void unlink_objfile (struct objfile *);
502
503 extern void free_objfile (struct objfile *);
504
505 extern struct cleanup *make_cleanup_free_objfile (struct objfile *);
506
507 extern void free_all_objfiles (void);
508
509 extern void objfile_relocate (struct objfile *, struct section_offsets *);
510
511 extern int have_partial_symbols (void);
512
513 extern int have_full_symbols (void);
514
515 /* This operation deletes all objfile entries that represent solibs that
516    weren't explicitly loaded by the user, via e.g., the add-symbol-file
517    command.
518  */
519 extern void objfile_purge_solibs (void);
520
521 /* Functions for dealing with the minimal symbol table, really a misc
522    address<->symbol mapping for things we don't have debug symbols for.  */
523
524 extern int have_minimal_symbols (void);
525
526 extern struct obj_section *find_pc_section (CORE_ADDR pc);
527
528 extern struct obj_section *find_pc_sect_section (CORE_ADDR pc,
529                                                  asection * section);
530
531 extern int in_plt_section (CORE_ADDR, char *);
532
533 /* Keep a registry of per-objfile data-pointers required by other GDB
534    modules.  */
535
536 extern const struct objfile_data *register_objfile_data (void);
537 extern const struct objfile_data *register_objfile_data_with_cleanup
538   (void (*cleanup) (struct objfile *, void *));
539 extern void clear_objfile_data (struct objfile *objfile);
540 extern void set_objfile_data (struct objfile *objfile,
541                               const struct objfile_data *data, void *value);
542 extern void *objfile_data (struct objfile *objfile,
543                            const struct objfile_data *data);
544 \f
545
546 /* Traverse all object files.  ALL_OBJFILES_SAFE works even if you delete
547    the objfile during the traversal.  */
548
549 #define ALL_OBJFILES(obj) \
550   for ((obj) = object_files; (obj) != NULL; (obj) = (obj)->next)
551
552 #define ALL_OBJFILES_SAFE(obj,nxt) \
553   for ((obj) = object_files;       \
554        (obj) != NULL? ((nxt)=(obj)->next,1) :0; \
555        (obj) = (nxt))
556
557 /* Traverse all symtabs in one objfile.  */
558
559 #define ALL_OBJFILE_SYMTABS(objfile, s) \
560     for ((s) = (objfile) -> symtabs; (s) != NULL; (s) = (s) -> next)
561
562 /* Traverse all psymtabs in one objfile.  */
563
564 #define ALL_OBJFILE_PSYMTABS(objfile, p) \
565     for ((p) = (objfile) -> psymtabs; (p) != NULL; (p) = (p) -> next)
566
567 /* Traverse all minimal symbols in one objfile.  */
568
569 #define ALL_OBJFILE_MSYMBOLS(objfile, m) \
570     for ((m) = (objfile) -> msymbols; DEPRECATED_SYMBOL_NAME(m) != NULL; (m)++)
571
572 /* Traverse all symtabs in all objfiles.  */
573
574 #define ALL_SYMTABS(objfile, s) \
575   ALL_OBJFILES (objfile)         \
576     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)
577
578 /* Traverse all symtabs in all objfiles, skipping included files
579    (which share a blockvector with their primary symtab).  */
580
581 #define ALL_PRIMARY_SYMTABS(objfile, s) \
582   ALL_OBJFILES (objfile)                \
583     ALL_OBJFILE_SYMTABS (objfile, s)    \
584       if ((s)->primary)
585
586 /* Traverse all psymtabs in all objfiles.  */
587
588 #define ALL_PSYMTABS(objfile, p) \
589   ALL_OBJFILES (objfile)         \
590     ALL_OBJFILE_PSYMTABS (objfile, p)
591
592 /* Traverse all minimal symbols in all objfiles.  */
593
594 #define ALL_MSYMBOLS(objfile, m) \
595   ALL_OBJFILES (objfile)         \
596     ALL_OBJFILE_MSYMBOLS (objfile, m)
597
598 #define ALL_OBJFILE_OSECTIONS(objfile, osect)   \
599   for (osect = objfile->sections; osect < objfile->sections_end; osect++)
600
601 #define ALL_OBJSECTIONS(objfile, osect)         \
602   ALL_OBJFILES (objfile)                        \
603     ALL_OBJFILE_OSECTIONS (objfile, osect)
604
605 #define SECT_OFF_DATA(objfile) \
606      ((objfile->sect_index_data == -1) \
607       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_data not initialized")), -1) \
608       : objfile->sect_index_data)
609
610 #define SECT_OFF_RODATA(objfile) \
611      ((objfile->sect_index_rodata == -1) \
612       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_rodata not initialized")), -1) \
613       : objfile->sect_index_rodata)
614
615 #define SECT_OFF_TEXT(objfile) \
616      ((objfile->sect_index_text == -1) \
617       ? (internal_error (__FILE__, __LINE__, _("sect_index_text not initialized")), -1) \
618       : objfile->sect_index_text)
619
620 /* Sometimes the .bss section is missing from the objfile, so we don't
621    want to die here. Let the users of SECT_OFF_BSS deal with an
622    uninitialized section index. */
623 #define SECT_OFF_BSS(objfile) (objfile)->sect_index_bss
624
625 #endif /* !defined (OBJFILES_H) */