gold/
[external/binutils.git] / gold / dwarf_reader.h
1 // dwarf_reader.h -- parse dwarf2/3 debug information for gold  -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Free Software Foundation, Inc.
4 // Written by Ian Lance Taylor <iant@google.com>.
5
6 // This file is part of gold.
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, write to the Free Software
20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
21 // MA 02110-1301, USA.
22
23 #ifndef GOLD_DWARF_READER_H
24 #define GOLD_DWARF_READER_H
25
26 #include <vector>
27 #include <map>
28 #include <limits.h>
29 #include <sys/types.h>
30
31 #include "elfcpp.h"
32 #include "elfcpp_swap.h"
33 #include "dwarf.h"
34 #include "reloc.h"
35
36 namespace gold
37 {
38
39 class Dwarf_info_reader;
40 struct LineStateMachine;
41
42 // This class is used to extract the section index and offset of
43 // the target of a relocation for a given offset within the section.
44
45 class Elf_reloc_mapper
46 {
47  public:
48   Elf_reloc_mapper()
49   { }
50
51   virtual
52   ~Elf_reloc_mapper()
53   { }
54
55   // Initialize the relocation tracker for section RELOC_SHNDX.
56   bool
57   initialize(unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type)
58   { return this->do_initialize(reloc_shndx, reloc_type); }
59
60   // Return the next reloc_offset.
61   off_t
62   next_offset()
63   { return this->do_next_offset(); }
64
65   // Advance to the next relocation past OFFSET.
66   void
67   advance(off_t offset)
68   { this->do_advance(offset); }
69
70   // Return the section index and offset within the section of the target
71   // of the relocation for RELOC_OFFSET in the referring section.
72   unsigned int
73   get_reloc_target(off_t reloc_offset, off_t* target_offset)
74   { return this->do_get_reloc_target(reloc_offset, target_offset); }
75
76   // Checkpoint the current position in the reloc section.
77   uint64_t
78   checkpoint() const
79   { return this->do_checkpoint(); }
80
81   // Reset the current position to the CHECKPOINT.
82   void
83   reset(uint64_t checkpoint)
84   { this->do_reset(checkpoint); }
85
86  protected:
87   virtual bool
88   do_initialize(unsigned int, unsigned int) = 0;
89
90   // Return the next reloc_offset.
91   virtual off_t
92   do_next_offset() = 0;
93
94   // Advance to the next relocation past OFFSET.
95   virtual void
96   do_advance(off_t offset) = 0;
97
98   virtual unsigned int
99   do_get_reloc_target(off_t reloc_offset, off_t* target_offset) = 0;
100
101   // Checkpoint the current position in the reloc section.
102   virtual uint64_t
103   do_checkpoint() const = 0;
104
105   // Reset the current position to the CHECKPOINT.
106   virtual void
107   do_reset(uint64_t checkpoint) = 0;
108 };
109
110 template<int size, bool big_endian>
111 class Sized_elf_reloc_mapper : public Elf_reloc_mapper
112 {
113  public:
114   Sized_elf_reloc_mapper(Object* object, const unsigned char* symtab,
115                          off_t symtab_size)
116     : object_(object), symtab_(symtab), symtab_size_(symtab_size),
117       reloc_type_(0), track_relocs_()
118   { }
119
120  protected:
121   bool
122   do_initialize(unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type);
123
124   // Return the next reloc_offset.
125   virtual off_t
126   do_next_offset()
127   { return this->track_relocs_.next_offset(); }
128
129   // Advance to the next relocation past OFFSET.
130   virtual void
131   do_advance(off_t offset)
132   { this->track_relocs_.advance(offset); }
133
134   unsigned int
135   do_get_reloc_target(off_t reloc_offset, off_t* target_offset);
136
137   // Checkpoint the current position in the reloc section.
138   uint64_t
139   do_checkpoint() const
140   { return this->track_relocs_.checkpoint(); }
141
142   // Reset the current position to the CHECKPOINT.
143   void
144   do_reset(uint64_t checkpoint)
145   { this->track_relocs_.reset(checkpoint); }
146
147  private:
148   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
149
150   // Return the section index of symbol SYMNDX, and copy its value to *VALUE.
151   // Set *IS_ORDINARY true if the section index is an ordinary section index.
152   unsigned int
153   symbol_section(unsigned int symndx, Address* value, bool* is_ordinary);
154
155   // The object file.
156   Object* object_;
157   // The ELF symbol table.
158   const unsigned char* symtab_;
159   // The size of the ELF symbol table.
160   off_t symtab_size_;
161   // Type of the relocation section (SHT_REL or SHT_RELA).
162   unsigned int reloc_type_;
163   // Relocations for the referring section.
164   Track_relocs<size, big_endian> track_relocs_;
165 };
166
167 // This class is used to read the abbreviations table from the
168 // .debug_abbrev section of the object file.
169
170 class Dwarf_abbrev_table
171 {
172  public:
173   // An attribute list entry.
174   struct Attribute
175   {
176     Attribute(unsigned int a, unsigned int f)
177       : attr(a), form(f)
178     { }
179     unsigned int attr;
180     unsigned int form;
181   };
182
183   // An abbrev code entry.
184   struct Abbrev_code
185   {
186     Abbrev_code(unsigned int t, bool hc)
187       : tag(t), has_children(hc), has_sibling_attribute(false), attributes()
188     {
189       this->attributes.reserve(10);
190     }
191
192     void
193     add_attribute(unsigned int attr, unsigned int form)
194     {
195       this->attributes.push_back(Attribute(attr, form));
196     }
197
198     // The DWARF tag.
199     unsigned int tag;
200     // True if the DIE has children.
201     bool has_children : 1;
202     // True if the DIE has a sibling attribute.
203     bool has_sibling_attribute : 1;
204     // The list of attributes and forms.
205     std::vector<Attribute> attributes;
206   };
207
208   Dwarf_abbrev_table()
209     : abbrev_shndx_(0), abbrev_offset_(0), buffer_(NULL), buffer_end_(NULL),
210       owns_buffer_(false), buffer_pos_(NULL), high_abbrev_codes_()
211   {
212     memset(this->low_abbrev_codes_, 0, sizeof(this->low_abbrev_codes_));
213   }
214
215   ~Dwarf_abbrev_table()
216   {
217     if (this->owns_buffer_ && this->buffer_ != NULL)
218       delete[] this->buffer_;
219     this->clear_abbrev_codes();
220   }
221
222   // Read the abbrev table from an object file.
223   bool
224   read_abbrevs(Relobj* object,
225                unsigned int abbrev_shndx,
226                off_t abbrev_offset)
227   {
228     // If we've already read this abbrev table, return immediately.
229     if (this->abbrev_shndx_ > 0
230         && this->abbrev_shndx_ == abbrev_shndx
231         && this->abbrev_offset_ == abbrev_offset)
232       return true;
233     return this->do_read_abbrevs(object, abbrev_shndx, abbrev_offset);
234   }
235
236   // Return the abbrev code entry for CODE.  This is a fast path for
237   // abbrev codes that are in the direct lookup table.  If not found
238   // there, we call do_get_abbrev() to do the hard work.
239   const Abbrev_code*
240   get_abbrev(unsigned int code)
241   {
242     if (code < this->low_abbrev_code_max_
243         && this->low_abbrev_codes_[code] != NULL)
244       return this->low_abbrev_codes_[code];
245     return this->do_get_abbrev(code);
246   }
247
248  private:
249   // Read the abbrev table from an object file.
250   bool
251   do_read_abbrevs(Relobj* object,
252                   unsigned int abbrev_shndx,
253                   off_t abbrev_offset);
254
255   // Lookup the abbrev code entry for CODE.
256   const Abbrev_code*
257   do_get_abbrev(unsigned int code);
258
259   // Store an abbrev code entry for CODE.
260   void
261   store_abbrev(unsigned int code, const Abbrev_code* entry)
262   {
263     if (code < this->low_abbrev_code_max_)
264       this->low_abbrev_codes_[code] = entry;
265     else
266       this->high_abbrev_codes_[code] = entry;
267   }
268
269   // Clear the abbrev code table and release the memory it uses.
270   void
271   clear_abbrev_codes();
272
273   typedef Unordered_map<unsigned int, const Abbrev_code*> Abbrev_code_table;
274
275   // The section index of the current abbrev table.
276   unsigned int abbrev_shndx_;
277   // The offset within the section of the current abbrev table.
278   off_t abbrev_offset_;
279   // The buffer containing the .debug_abbrev section.
280   const unsigned char* buffer_;
281   const unsigned char* buffer_end_;
282   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
283   bool owns_buffer_;
284   // Pointer to the current position in the buffer.
285   const unsigned char* buffer_pos_;
286   // The table of abbrev codes.
287   // We use a direct-lookup array for low abbrev codes,
288   // and store the rest in a hash table.
289   static const unsigned int low_abbrev_code_max_ = 256;
290   const Abbrev_code* low_abbrev_codes_[low_abbrev_code_max_];
291   Abbrev_code_table high_abbrev_codes_;
292 };
293
294 // A DWARF range list.  The start and end offsets are relative
295 // to the input section SHNDX.  Each range must lie entirely
296 // within a single section.
297
298 class Dwarf_range_list
299 {
300  public:
301   struct Range
302   {
303     Range(unsigned int a_shndx, off_t a_start, off_t a_end)
304       : shndx(a_shndx), start(a_start), end(a_end)
305     { }
306
307     unsigned int shndx;
308     off_t start;
309     off_t end;
310   };
311
312   Dwarf_range_list()
313     : range_list_()
314   { }
315
316   void
317   add(unsigned int shndx, off_t start, off_t end)
318   { this->range_list_.push_back(Range(shndx, start, end)); }
319
320   size_t
321   size() const
322   { return this->range_list_.size(); }
323
324   const Range&
325   operator[](off_t i) const
326   { return this->range_list_[i]; }
327
328  private:
329   std::vector<Range> range_list_;
330 };
331
332 // This class is used to read the ranges table from the
333 // .debug_ranges section of the object file.
334
335 class Dwarf_ranges_table
336 {
337  public:
338   Dwarf_ranges_table(Dwarf_info_reader* dwinfo)
339     : dwinfo_(dwinfo), ranges_shndx_(0), ranges_buffer_(NULL),
340       ranges_buffer_end_(NULL), owns_ranges_buffer_(false),
341       ranges_reloc_mapper_(NULL), reloc_type_(0), output_section_offset_(0)
342   { }
343
344   ~Dwarf_ranges_table()
345   {
346     if (this->owns_ranges_buffer_ && this->ranges_buffer_ != NULL)
347       delete[] this->ranges_buffer_;
348     if (this->ranges_reloc_mapper_ != NULL)
349       delete this->ranges_reloc_mapper_;
350   }
351
352   // Read the ranges table from an object file.
353   bool
354   read_ranges_table(Relobj* object,
355                     const unsigned char* symtab,
356                     off_t symtab_size,
357                     unsigned int ranges_shndx);
358
359   // Read the range table from an object file.
360   Dwarf_range_list*
361   read_range_list(Relobj* object,
362                   const unsigned char* symtab,
363                   off_t symtab_size,
364                   unsigned int address_size,
365                   unsigned int ranges_shndx,
366                   off_t ranges_offset);
367
368   // Look for a relocation at offset OFF in the range table,
369   // and return the section index and offset of the target.
370   unsigned int
371   lookup_reloc(off_t off, off_t* target_off);
372
373  private:
374   // The Dwarf_info_reader, for reading data.
375   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
376   // The section index of the ranges table.
377   unsigned int ranges_shndx_;
378   // The buffer containing the .debug_ranges section.
379   const unsigned char* ranges_buffer_;
380   const unsigned char* ranges_buffer_end_;
381   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
382   bool owns_ranges_buffer_;
383   // Relocation mapper for the .debug_ranges section.
384   Elf_reloc_mapper* ranges_reloc_mapper_;
385   // Type of the relocation section (SHT_REL or SHT_RELA).
386   unsigned int reloc_type_;
387   // For incremental update links, this will hold the offset of the
388   // input section within the output section.  Offsets read from
389   // relocated data will be relative to the output section, and need
390   // to be corrected before reading data from the input section.
391   uint64_t output_section_offset_;
392 };
393
394 // This class is used to read the pubnames and pubtypes tables from the
395 // .debug_pubnames and .debug_pubtypes sections of the object file.
396
397 class Dwarf_pubnames_table
398 {
399  public:
400   Dwarf_pubnames_table(Dwarf_info_reader* dwinfo, bool is_pubtypes)
401     : dwinfo_(dwinfo), buffer_(NULL), buffer_end_(NULL), owns_buffer_(false),
402       offset_size_(0), pinfo_(NULL), is_pubtypes_(is_pubtypes),
403       output_section_offset_(0)
404   { }
405
406   ~Dwarf_pubnames_table()
407   {
408     if (this->owns_buffer_ && this->buffer_ != NULL)
409       delete[] this->buffer_;
410   }
411
412   // Read the pubnames section SHNDX from the object file.
413   bool
414   read_section(Relobj* object, unsigned int shndx);
415
416   // Read the header for the set at OFFSET.
417   bool
418   read_header(off_t offset);
419
420   // Read the next name from the set.
421   const char*
422   next_name();
423
424  private:
425   // The Dwarf_info_reader, for reading data.
426   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
427   // The buffer containing the .debug_ranges section.
428   const unsigned char* buffer_;
429   const unsigned char* buffer_end_;
430   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
431   bool owns_buffer_;
432   // The size of a DWARF offset for the current set.
433   unsigned int offset_size_;
434   // The current position within the buffer.
435   const unsigned char* pinfo_;
436   // TRUE if this is a .debug_pubtypes section.
437   bool is_pubtypes_;
438   // For incremental update links, this will hold the offset of the
439   // input section within the output section.  Offsets read from
440   // relocated data will be relative to the output section, and need
441   // to be corrected before reading data from the input section.
442   uint64_t output_section_offset_;
443 };
444
445 // This class represents a DWARF Debug Info Entry (DIE).
446
447 class Dwarf_die
448 {
449  public:
450   // An attribute value.
451   struct Attribute_value
452   {
453     unsigned int attr;
454     unsigned int form;
455     union
456     {
457       int64_t intval;
458       uint64_t uintval;
459       const char* stringval;
460       const unsigned char* blockval;
461       off_t refval;
462     } val;
463     union
464     {
465       // Section index for reference forms.
466       unsigned int shndx;
467       // Block length for block forms.
468       unsigned int blocklen;
469       // Attribute offset for DW_FORM_strp.
470       unsigned int attr_off;
471     } aux;
472   };
473
474   // A list of attribute values.
475   typedef std::vector<Attribute_value> Attributes;
476
477   Dwarf_die(Dwarf_info_reader* dwinfo,
478             off_t die_offset,
479             Dwarf_die* parent);
480
481   // Return the DWARF tag for this DIE.
482   unsigned int
483   tag() const
484   {
485     if (this->abbrev_code_ == NULL)
486       return 0;
487     return this->abbrev_code_->tag;
488   }
489
490   // Return true if this DIE has children.
491   bool
492   has_children() const
493   {
494     gold_assert(this->abbrev_code_ != NULL);
495     return this->abbrev_code_->has_children;
496   }
497
498   // Return true if this DIE has a sibling attribute.
499   bool
500   has_sibling_attribute() const
501   {
502     gold_assert(this->abbrev_code_ != NULL);
503     return this->abbrev_code_->has_sibling_attribute;
504   }
505
506   // Return the value of attribute ATTR.
507   const Attribute_value*
508   attribute(unsigned int attr);
509
510   // Return the value of the DW_AT_name attribute.
511   const char*
512   name()
513   {
514     if (this->name_ == NULL)
515       this->set_name();
516     return this->name_;
517   }
518
519   // Return the value of the DW_AT_linkage_name
520   // or DW_AT_MIPS_linkage_name attribute.
521   const char*
522   linkage_name()
523   {
524     if (this->linkage_name_ == NULL)
525       this->set_linkage_name();
526     return this->linkage_name_;
527   }
528
529   // Return the value of the DW_AT_specification attribute.
530   off_t
531   specification()
532   {
533     if (!this->attributes_read_)
534       this->read_attributes();
535     return this->specification_;
536   }
537
538   // Return the value of the DW_AT_abstract_origin attribute.
539   off_t
540   abstract_origin()
541   {
542     if (!this->attributes_read_)
543       this->read_attributes();
544     return this->abstract_origin_;
545   }
546
547   // Return the value of attribute ATTR as a string.
548   const char*
549   string_attribute(unsigned int attr);
550
551   // Return the value of attribute ATTR as an integer.
552   int64_t
553   int_attribute(unsigned int attr);
554
555   // Return the value of attribute ATTR as an unsigned integer.
556   uint64_t
557   uint_attribute(unsigned int attr);
558
559   // Return the value of attribute ATTR as a reference.
560   off_t
561   ref_attribute(unsigned int attr, unsigned int* shndx);
562
563   // Return the value of attribute ATTR as a address.
564   off_t
565   address_attribute(unsigned int attr, unsigned int* shndx);
566
567   // Return the value of attribute ATTR as a flag.
568   bool
569   flag_attribute(unsigned int attr)
570   { return this->int_attribute(attr) != 0; }
571
572   // Return true if this DIE is a declaration.
573   bool
574   is_declaration()
575   { return this->flag_attribute(elfcpp::DW_AT_declaration); }
576
577   // Return the parent of this DIE.
578   Dwarf_die*
579   parent() const
580   { return this->parent_; }
581
582   // Return the offset of this DIE.
583   off_t
584   offset() const
585   { return this->die_offset_; }
586
587   // Return the offset of this DIE's first child.
588   off_t
589   child_offset();
590
591   // Set the offset of this DIE's next sibling.
592   void
593   set_sibling_offset(off_t sibling_offset)
594   { this->sibling_offset_ = sibling_offset; }
595
596   // Return the offset of this DIE's next sibling.
597   off_t
598   sibling_offset();
599
600  private:
601   typedef Dwarf_abbrev_table::Abbrev_code Abbrev_code;
602
603   // Read all the attributes of the DIE.
604   bool
605   read_attributes();
606
607   // Set the name of the DIE if present.
608   void
609   set_name();
610
611   // Set the linkage name if present.
612   void
613   set_linkage_name();
614
615   // Skip all the attributes of the DIE and return the offset
616   // of the next DIE.
617   off_t
618   skip_attributes();
619
620   // The Dwarf_info_reader, for reading attributes.
621   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
622   // The parent of this DIE.
623   Dwarf_die* parent_;
624   // Offset of this DIE within its compilation unit.
625   off_t die_offset_;
626   // Offset of the first attribute, relative to the beginning of the DIE.
627   off_t attr_offset_;
628   // Offset of the first child, relative to the compilation unit.
629   off_t child_offset_;
630   // Offset of the next sibling, relative to the compilation unit.
631   off_t sibling_offset_;
632   // The abbreviation table entry.
633   const Abbrev_code* abbrev_code_;
634   // The list of attributes.
635   Attributes attributes_;
636   // True if the attributes have been read.
637   bool attributes_read_;
638   // The following fields hold common attributes to avoid a linear
639   // search through the attribute list.
640   // The DIE name (DW_AT_name).
641   const char* name_;
642   // Offset of the name in the string table (for DW_FORM_strp).
643   off_t name_off_;
644   // The linkage name (DW_AT_linkage_name or DW_AT_MIPS_linkage_name).
645   const char* linkage_name_;
646   // Offset of the linkage name in the string table (for DW_FORM_strp).
647   off_t linkage_name_off_;
648   // Section index of the string table (for DW_FORM_strp).
649   unsigned int string_shndx_;
650   // The value of a DW_AT_specification attribute.
651   off_t specification_;
652   // The value of a DW_AT_abstract_origin attribute.
653   off_t abstract_origin_;
654 };
655
656 // This class is used to read the debug info from the .debug_info
657 // or .debug_types sections.  This is a base class that implements
658 // the generic parsing of the compilation unit header and DIE
659 // structure.  The parse() method parses the entire section, and
660 // calls the various visit_xxx() methods for each header.  Clients
661 // should derive a new class from this one and implement the
662 // visit_compilation_unit() and visit_type_unit() functions.
663
664 class Dwarf_info_reader
665 {
666  public:
667   Dwarf_info_reader(bool is_type_unit,
668                     Relobj* object,
669                     const unsigned char* symtab,
670                     off_t symtab_size,
671                     unsigned int shndx,
672                     unsigned int reloc_shndx,
673                     unsigned int reloc_type)
674     : is_type_unit_(is_type_unit), object_(object), symtab_(symtab),
675       symtab_size_(symtab_size), shndx_(shndx), reloc_shndx_(reloc_shndx),
676       reloc_type_(reloc_type), abbrev_shndx_(0), string_shndx_(0),
677       buffer_(NULL), buffer_end_(NULL), cu_offset_(0), cu_length_(0),
678       offset_size_(0), address_size_(0), cu_version_(0), type_signature_(0),
679       type_offset_(0), abbrev_table_(), ranges_table_(this),
680       reloc_mapper_(NULL), string_buffer_(NULL), string_buffer_end_(NULL),
681       owns_string_buffer_(false), string_output_section_offset_(0)
682   { }
683
684   virtual
685   ~Dwarf_info_reader()
686   {
687     if (this->reloc_mapper_ != NULL)
688       delete this->reloc_mapper_;
689     if (this->owns_string_buffer_ && this->string_buffer_ != NULL)
690       delete[] this->string_buffer_;
691   }
692
693   // Begin parsing the debug info.  This calls visit_compilation_unit()
694   // or visit_type_unit() for each compilation or type unit found in the
695   // section, and visit_die() for each top-level DIE.
696   void
697   parse();
698
699   // Return the abbrev code entry for a CODE.
700   const Dwarf_abbrev_table::Abbrev_code*
701   get_abbrev(unsigned int code)
702   { return this->abbrev_table_.get_abbrev(code); }
703
704   // Return a pointer to the DWARF info buffer at OFFSET.
705   const unsigned char*
706   buffer_at_offset(off_t offset) const
707   {
708     const unsigned char* p = this->buffer_ + this->cu_offset_ + offset;
709     if (this->check_buffer(p + 1))
710       return p;
711     return NULL;
712   }
713
714   // Read a possibly unaligned integer of SIZE.
715   template <int valsize>
716   inline typename elfcpp::Valtype_base<valsize>::Valtype
717   read_from_pointer(const unsigned char* source);
718
719   // Read a possibly unaligned integer of SIZE.  Update SOURCE after read.
720   template <int valsize>
721   inline typename elfcpp::Valtype_base<valsize>::Valtype
722   read_from_pointer(const unsigned char** source);
723
724   // Look for a relocation at offset ATTR_OFF in the dwarf info,
725   // and return the section index and offset of the target.
726   unsigned int
727   lookup_reloc(off_t attr_off, off_t* target_off);
728
729   // Return a string from the DWARF string table.
730   const char*
731   get_string(off_t str_off, unsigned int string_shndx);
732
733   // Return the size of a DWARF offset.
734   unsigned int
735   offset_size() const
736   { return this->offset_size_; }
737
738   // Return the size of an address.
739   unsigned int
740   address_size() const
741   { return this->address_size_; }
742
743   // Set the section index of the .debug_abbrev section.
744   // We use this if there are no relocations for the .debug_info section.
745   // If not set, the code parse() routine will search for the section by name.
746   void
747   set_abbrev_shndx(unsigned int abbrev_shndx)
748   { this->abbrev_shndx_ = abbrev_shndx; }
749
750  protected:
751   // Begin parsing the debug info.  This calls visit_compilation_unit()
752   // or visit_type_unit() for each compilation or type unit found in the
753   // section, and visit_die() for each top-level DIE.
754   template<bool big_endian>
755   void
756   do_parse();
757
758   // The following methods are hooks that are meant to be implemented
759   // by a derived class.  A default, do-nothing, implementation of
760   // each is provided for this base class.
761
762   // Visit a compilation unit.
763   virtual void
764   visit_compilation_unit(off_t cu_offset, off_t cu_length, Dwarf_die* root_die);
765
766   // Visit a type unit.
767   virtual void
768   visit_type_unit(off_t tu_offset, off_t tu_length, off_t type_offset,
769                   uint64_t signature, Dwarf_die* root_die);
770
771   // Read the range table.
772   Dwarf_range_list*
773   read_range_list(unsigned int ranges_shndx, off_t ranges_offset)
774   {
775     return this->ranges_table_.read_range_list(this->object_,
776                                                this->symtab_,
777                                                this->symtab_size_,
778                                                this->address_size_,
779                                                ranges_shndx,
780                                                ranges_offset);
781   }
782
783   // Return the object.
784   Relobj*
785   object() const
786   { return this->object_; }
787
788   // Return a pointer to the object file's ELF symbol table.
789   const unsigned char*
790   symtab() const
791   { return this->symtab_; }
792
793   // Return the size of the object file's ELF symbol table.
794   off_t
795   symtab_size() const
796   { return this->symtab_size_; }
797
798   // Checkpoint the relocation tracker.
799   uint64_t
800   get_reloc_checkpoint() const
801   { return this->reloc_mapper_->checkpoint(); }
802
803   // Reset the relocation tracker to the CHECKPOINT.
804   void
805   reset_relocs(uint64_t checkpoint)
806   { this->reloc_mapper_->reset(checkpoint); }
807
808  private:
809   // Print a warning about a corrupt debug section.
810   void
811   warn_corrupt_debug_section() const;
812
813   // Check that P is within the bounds of the current section.
814   bool
815   check_buffer(const unsigned char* p) const
816   {
817     if (p > this->buffer_ + this->cu_offset_ + this->cu_length_)
818       {
819         this->warn_corrupt_debug_section();
820         return false;
821       }
822     return true;
823   }
824
825   // Read the DWARF string table.
826   bool
827   read_string_table(unsigned int string_shndx)
828   {
829     // If we've already read this string table, return immediately.
830     if (this->string_shndx_ > 0 && this->string_shndx_ == string_shndx)
831       return true;
832     if (string_shndx == 0 && this->string_shndx_ > 0)
833       return true;
834     return this->do_read_string_table(string_shndx);
835   }
836
837   bool
838   do_read_string_table(unsigned int string_shndx);
839
840   // True if this is a type unit; false for a compilation unit.
841   bool is_type_unit_;
842   // The object containing the .debug_info or .debug_types input section.
843   Relobj* object_;
844   // The ELF symbol table.
845   const unsigned char* symtab_;
846   // The size of the ELF symbol table.
847   off_t symtab_size_;
848   // Index of the .debug_info or .debug_types section.
849   unsigned int shndx_;
850   // Index of the relocation section.
851   unsigned int reloc_shndx_;
852   // Type of the relocation section (SHT_REL or SHT_RELA).
853   unsigned int reloc_type_;
854   // Index of the .debug_abbrev section (0 if not known).
855   unsigned int abbrev_shndx_;
856   // Index of the .debug_str section.
857   unsigned int string_shndx_;
858   // The buffer for the debug info.
859   const unsigned char* buffer_;
860   const unsigned char* buffer_end_;
861   // Offset of the current compilation unit.
862   off_t cu_offset_;
863   // Length of the current compilation unit.
864   off_t cu_length_;
865   // Size of a DWARF offset for the current compilation unit.
866   unsigned int offset_size_;
867   // Size of an address for the target architecture.
868   unsigned int address_size_;
869   // Compilation unit version number.
870   unsigned int cu_version_;
871   // Type signature (for a type unit).
872   uint64_t type_signature_;
873   // Offset from the type unit header to the type DIE (for a type unit).
874   off_t type_offset_;
875   // Abbreviations table for current compilation unit.
876   Dwarf_abbrev_table abbrev_table_;
877   // Ranges table for the current compilation unit.
878   Dwarf_ranges_table ranges_table_;
879   // Relocation mapper for the section.
880   Elf_reloc_mapper* reloc_mapper_;
881   // The buffer for the debug string table.
882   const char* string_buffer_;
883   const char* string_buffer_end_;
884   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
885   bool owns_string_buffer_;
886   // For incremental update links, this will hold the offset of the
887   // input .debug_str section within the output section.  Offsets read
888   // from relocated data will be relative to the output section, and need
889   // to be corrected before reading data from the input section.
890   uint64_t string_output_section_offset_;
891 };
892
893 // We can't do better than to keep the offsets in a sorted vector.
894 // Here, offset is the key, and file_num/line_num is the value.
895 struct Offset_to_lineno_entry
896 {
897   off_t offset;
898   int header_num;  // which file-list to use (i.e. which .o file are we in)
899   // A pointer into files_.
900   unsigned int file_num : sizeof(int) * CHAR_BIT - 1;
901   // True if this was the last entry for the current offset, meaning
902   // it's the line that actually applies.
903   unsigned int last_line_for_offset : 1;
904   // The line number in the source file.  -1 to indicate end-of-function.
905   int line_num;
906
907   // This sorts by offsets first, and then puts the correct line to
908   // report for a given offset at the beginning of the run of equal
909   // offsets (so that asking for 1 line gives the best answer).  This
910   // is not a total ordering.
911   bool operator<(const Offset_to_lineno_entry& that) const
912   {
913     if (this->offset != that.offset)
914       return this->offset < that.offset;
915     // Note the '>' which makes this sort 'true' first.
916     return this->last_line_for_offset > that.last_line_for_offset;
917   }
918 };
919
920 // This class is used to read the line information from the debugging
921 // section of an object file.
922
923 class Dwarf_line_info
924 {
925  public:
926   Dwarf_line_info()
927   { }
928
929   virtual
930   ~Dwarf_line_info()
931   { }
932
933   // Given a section number and an offset, returns the associated
934   // file and line-number, as a string: "file:lineno".  If unable
935   // to do the mapping, returns the empty string.  You must call
936   // read_line_mappings() before calling this function.  If
937   // 'other_lines' is non-NULL, fills that in with other line
938   // numbers assigned to the same offset.
939   std::string
940   addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
941             std::vector<std::string>* other_lines)
942   { return this->do_addr2line(shndx, offset, other_lines); }
943
944   // A helper function for a single addr2line lookup.  It also keeps a
945   // cache of the last CACHE_SIZE Dwarf_line_info objects it created;
946   // set to 0 not to cache at all.  The larger CACHE_SIZE is, the more
947   // chance this routine won't have to re-create a Dwarf_line_info
948   // object for its addr2line computation; such creations are slow.
949   // NOTE: Not thread-safe, so only call from one thread at a time.
950   static std::string
951   one_addr2line(Object* object, unsigned int shndx, off_t offset,
952                 size_t cache_size, std::vector<std::string>* other_lines);
953
954   // This reclaims all the memory that one_addr2line may have cached.
955   // Use this when you know you will not be calling one_addr2line again.
956   static void
957   clear_addr2line_cache();
958
959  private:
960   virtual std::string
961   do_addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
962                std::vector<std::string>* other_lines) = 0;
963 };
964
965 template<int size, bool big_endian>
966 class Sized_dwarf_line_info : public Dwarf_line_info
967 {
968  public:
969   // Initializes a .debug_line reader for a given object file.
970   // If SHNDX is specified and non-negative, only read the debug
971   // information that pertains to the specified section.
972   Sized_dwarf_line_info(Object* object, unsigned int read_shndx = -1U);
973
974   virtual
975   ~Sized_dwarf_line_info()
976   {
977     if (this->buffer_start_ != NULL)
978       delete[] this->buffer_start_;
979   }
980
981  private:
982   std::string
983   do_addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
984                std::vector<std::string>* other_lines);
985
986   // Formats a file and line number to a string like "dirname/filename:lineno".
987   std::string
988   format_file_lineno(const Offset_to_lineno_entry& lineno) const;
989
990   // Start processing line info, and populates the offset_map_.
991   // If SHNDX is non-negative, only store debug information that
992   // pertains to the specified section.
993   void
994   read_line_mappings(unsigned int shndx);
995
996   // Reads the relocation section associated with .debug_line and
997   // stores relocation information in reloc_map_.
998   void
999   read_relocs();
1000
1001   // Reads the DWARF2/3 header for this line info.  Each takes as input
1002   // a starting buffer position, and returns the ending position.
1003   const unsigned char*
1004   read_header_prolog(const unsigned char* lineptr);
1005
1006   const unsigned char*
1007   read_header_tables(const unsigned char* lineptr);
1008
1009   // Reads the DWARF2/3 line information.  If shndx is non-negative,
1010   // discard all line information that doesn't pertain to the given
1011   // section.
1012   const unsigned char*
1013   read_lines(const unsigned char* lineptr, unsigned int shndx);
1014
1015   // Process a single line info opcode at START using the state
1016   // machine at LSM.  Return true if we should define a line using the
1017   // current state of the line state machine.  Place the length of the
1018   // opcode in LEN.
1019   bool
1020   process_one_opcode(const unsigned char* start,
1021                      struct LineStateMachine* lsm, size_t* len);
1022
1023   // Some parts of processing differ depending on whether the input
1024   // was a .o file or not.
1025   bool input_is_relobj();
1026
1027   // If we saw anything amiss while parsing, we set this to false.
1028   // Then addr2line will always fail (rather than return possibly-
1029   // corrupt data).
1030   bool data_valid_;
1031
1032   // A DWARF2/3 line info header.  This is not the same size as in the
1033   // actual file, as the one in the file may have a 32 bit or 64 bit
1034   // lengths.
1035
1036   struct Dwarf_line_infoHeader
1037   {
1038     off_t total_length;
1039     int version;
1040     off_t prologue_length;
1041     int min_insn_length; // insn stands for instructin
1042     bool default_is_stmt; // stmt stands for statement
1043     signed char line_base;
1044     int line_range;
1045     unsigned char opcode_base;
1046     std::vector<unsigned char> std_opcode_lengths;
1047     int offset_size;
1048   } header_;
1049
1050   // buffer is the buffer for our line info, starting at exactly where
1051   // the line info to read is.
1052   const unsigned char* buffer_;
1053   const unsigned char* buffer_end_;
1054   // If the buffer was allocated temporarily, and therefore must be
1055   // deallocated in the dtor, this contains a pointer to the start
1056   // of the buffer.
1057   const unsigned char* buffer_start_;
1058
1059   // This has relocations that point into buffer.
1060   Sized_elf_reloc_mapper<size, big_endian>* reloc_mapper_;
1061   // The type of the reloc section in track_relocs_--SHT_REL or SHT_RELA.
1062   unsigned int track_relocs_type_;
1063
1064   // This is used to figure out what section to apply a relocation to.
1065   const unsigned char* symtab_buffer_;
1066   section_size_type symtab_buffer_size_;
1067
1068   // Holds the directories and files as we see them.  We have an array
1069   // of directory-lists, one for each .o file we're reading (usually
1070   // there will just be one, but there may be more if input is a .so).
1071   std::vector<std::vector<std::string> > directories_;
1072   // The first part is an index into directories_, the second the filename.
1073   std::vector<std::vector< std::pair<int, std::string> > > files_;
1074
1075   // An index into the current directories_ and files_ vectors.
1076   int current_header_index_;
1077
1078   // A sorted map from offset of the relocation target to the shndx
1079   // and addend for the relocation.
1080   typedef std::map<off_t, std::pair<unsigned int, off_t> >
1081   Reloc_map;
1082   Reloc_map reloc_map_;
1083
1084   // We have a vector of offset->lineno entries for every input section.
1085   typedef Unordered_map<unsigned int, std::vector<Offset_to_lineno_entry> >
1086   Lineno_map;
1087
1088   Lineno_map line_number_map_;
1089 };
1090
1091 } // End namespace gold.
1092
1093 #endif // !defined(GOLD_DWARF_READER_H)