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), 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  private:
369   // The Dwarf_info_reader, for reading data.
370   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
371   // The section index of the ranges table.
372   unsigned int ranges_shndx_;
373   // The buffer containing the .debug_ranges section.
374   const unsigned char* ranges_buffer_;
375   const unsigned char* ranges_buffer_end_;
376   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
377   bool owns_ranges_buffer_;
378   // Relocation mapper for the .debug_ranges section.
379   Elf_reloc_mapper* ranges_reloc_mapper_;
380   // For incremental update links, this will hold the offset of the
381   // input section within the output section.  Offsets read from
382   // relocated data will be relative to the output section, and need
383   // to be corrected before reading data from the input section.
384   uint64_t output_section_offset_;
385 };
386
387 // This class is used to read the pubnames and pubtypes tables from the
388 // .debug_pubnames and .debug_pubtypes sections of the object file.
389
390 class Dwarf_pubnames_table
391 {
392  public:
393   Dwarf_pubnames_table(Dwarf_info_reader* dwinfo, bool is_pubtypes)
394     : dwinfo_(dwinfo), buffer_(NULL), buffer_end_(NULL), owns_buffer_(false),
395       offset_size_(0), pinfo_(NULL), is_pubtypes_(is_pubtypes),
396       output_section_offset_(0)
397   { }
398
399   ~Dwarf_pubnames_table()
400   {
401     if (this->owns_buffer_ && this->buffer_ != NULL)
402       delete[] this->buffer_;
403   }
404
405   // Read the pubnames section SHNDX from the object file.
406   bool
407   read_section(Relobj* object, unsigned int shndx);
408
409   // Read the header for the set at OFFSET.
410   bool
411   read_header(off_t offset);
412
413   // Read the next name from the set.
414   const char*
415   next_name();
416
417  private:
418   // The Dwarf_info_reader, for reading data.
419   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
420   // The buffer containing the .debug_ranges section.
421   const unsigned char* buffer_;
422   const unsigned char* buffer_end_;
423   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
424   bool owns_buffer_;
425   // The size of a DWARF offset for the current set.
426   unsigned int offset_size_;
427   // The current position within the buffer.
428   const unsigned char* pinfo_;
429   // TRUE if this is a .debug_pubtypes section.
430   bool is_pubtypes_;
431   // For incremental update links, this will hold the offset of the
432   // input section within the output section.  Offsets read from
433   // relocated data will be relative to the output section, and need
434   // to be corrected before reading data from the input section.
435   uint64_t output_section_offset_;
436 };
437
438 // This class represents a DWARF Debug Info Entry (DIE).
439
440 class Dwarf_die
441 {
442  public:
443   // An attribute value.
444   struct Attribute_value
445   {
446     unsigned int attr;
447     unsigned int form;
448     union
449     {
450       int64_t intval;
451       uint64_t uintval;
452       const char* stringval;
453       const unsigned char* blockval;
454       off_t refval;
455     } val;
456     union
457     {
458       // Section index for reference forms.
459       unsigned int shndx;
460       // Block length for block forms.
461       unsigned int blocklen;
462       // Attribute offset for DW_FORM_strp.
463       unsigned int attr_off;
464     } aux;
465   };
466
467   // A list of attribute values.
468   typedef std::vector<Attribute_value> Attributes;
469
470   Dwarf_die(Dwarf_info_reader* dwinfo,
471             off_t die_offset,
472             Dwarf_die* parent);
473
474   // Return the DWARF tag for this DIE.
475   unsigned int
476   tag() const
477   {
478     if (this->abbrev_code_ == NULL)
479       return 0;
480     return this->abbrev_code_->tag;
481   }
482
483   // Return true if this DIE has children.
484   bool
485   has_children() const
486   {
487     gold_assert(this->abbrev_code_ != NULL);
488     return this->abbrev_code_->has_children;
489   }
490
491   // Return true if this DIE has a sibling attribute.
492   bool
493   has_sibling_attribute() const
494   {
495     gold_assert(this->abbrev_code_ != NULL);
496     return this->abbrev_code_->has_sibling_attribute;
497   }
498
499   // Return the value of attribute ATTR.
500   const Attribute_value*
501   attribute(unsigned int attr);
502
503   // Return the value of the DW_AT_name attribute.
504   const char*
505   name()
506   {
507     if (this->name_ == NULL)
508       this->set_name();
509     return this->name_;
510   }
511
512   // Return the value of the DW_AT_linkage_name
513   // or DW_AT_MIPS_linkage_name attribute.
514   const char*
515   linkage_name()
516   {
517     if (this->linkage_name_ == NULL)
518       this->set_linkage_name();
519     return this->linkage_name_;
520   }
521
522   // Return the value of the DW_AT_specification attribute.
523   off_t
524   specification()
525   {
526     if (!this->attributes_read_)
527       this->read_attributes();
528     return this->specification_;
529   }
530
531   // Return the value of the DW_AT_abstract_origin attribute.
532   off_t
533   abstract_origin()
534   {
535     if (!this->attributes_read_)
536       this->read_attributes();
537     return this->abstract_origin_;
538   }
539
540   // Return the value of attribute ATTR as a string.
541   const char*
542   string_attribute(unsigned int attr);
543
544   // Return the value of attribute ATTR as an integer.
545   int64_t
546   int_attribute(unsigned int attr);
547
548   // Return the value of attribute ATTR as an unsigned integer.
549   uint64_t
550   uint_attribute(unsigned int attr);
551
552   // Return the value of attribute ATTR as a reference.
553   off_t
554   ref_attribute(unsigned int attr, unsigned int* shndx);
555
556   // Return the value of attribute ATTR as a address.
557   off_t
558   address_attribute(unsigned int attr, unsigned int* shndx);
559
560   // Return the value of attribute ATTR as a flag.
561   bool
562   flag_attribute(unsigned int attr)
563   { return this->int_attribute(attr) != 0; }
564
565   // Return true if this DIE is a declaration.
566   bool
567   is_declaration()
568   { return this->flag_attribute(elfcpp::DW_AT_declaration); }
569
570   // Return the parent of this DIE.
571   Dwarf_die*
572   parent() const
573   { return this->parent_; }
574
575   // Return the offset of this DIE.
576   off_t
577   offset() const
578   { return this->die_offset_; }
579
580   // Return the offset of this DIE's first child.
581   off_t
582   child_offset();
583
584   // Set the offset of this DIE's next sibling.
585   void
586   set_sibling_offset(off_t sibling_offset)
587   { this->sibling_offset_ = sibling_offset; }
588
589   // Return the offset of this DIE's next sibling.
590   off_t
591   sibling_offset();
592
593  private:
594   typedef Dwarf_abbrev_table::Abbrev_code Abbrev_code;
595
596   // Read all the attributes of the DIE.
597   bool
598   read_attributes();
599
600   // Set the name of the DIE if present.
601   void
602   set_name();
603
604   // Set the linkage name if present.
605   void
606   set_linkage_name();
607
608   // Skip all the attributes of the DIE and return the offset
609   // of the next DIE.
610   off_t
611   skip_attributes();
612
613   // The Dwarf_info_reader, for reading attributes.
614   Dwarf_info_reader* dwinfo_;
615   // The parent of this DIE.
616   Dwarf_die* parent_;
617   // Offset of this DIE within its compilation unit.
618   off_t die_offset_;
619   // Offset of the first attribute, relative to the beginning of the DIE.
620   off_t attr_offset_;
621   // Offset of the first child, relative to the compilation unit.
622   off_t child_offset_;
623   // Offset of the next sibling, relative to the compilation unit.
624   off_t sibling_offset_;
625   // The abbreviation table entry.
626   const Abbrev_code* abbrev_code_;
627   // The list of attributes.
628   Attributes attributes_;
629   // True if the attributes have been read.
630   bool attributes_read_;
631   // The following fields hold common attributes to avoid a linear
632   // search through the attribute list.
633   // The DIE name (DW_AT_name).
634   const char* name_;
635   // Offset of the name in the string table (for DW_FORM_strp).
636   off_t name_off_;
637   // The linkage name (DW_AT_linkage_name or DW_AT_MIPS_linkage_name).
638   const char* linkage_name_;
639   // Offset of the linkage name in the string table (for DW_FORM_strp).
640   off_t linkage_name_off_;
641   // Section index of the string table (for DW_FORM_strp).
642   unsigned int string_shndx_;
643   // The value of a DW_AT_specification attribute.
644   off_t specification_;
645   // The value of a DW_AT_abstract_origin attribute.
646   off_t abstract_origin_;
647 };
648
649 // This class is used to read the debug info from the .debug_info
650 // or .debug_types sections.  This is a base class that implements
651 // the generic parsing of the compilation unit header and DIE
652 // structure.  The parse() method parses the entire section, and
653 // calls the various visit_xxx() methods for each header.  Clients
654 // should derive a new class from this one and implement the
655 // visit_compilation_unit() and visit_type_unit() functions.
656
657 class Dwarf_info_reader
658 {
659  public:
660   Dwarf_info_reader(bool is_type_unit,
661                     Relobj* object,
662                     const unsigned char* symtab,
663                     off_t symtab_size,
664                     unsigned int shndx,
665                     unsigned int reloc_shndx,
666                     unsigned int reloc_type)
667     : is_type_unit_(is_type_unit), object_(object), symtab_(symtab),
668       symtab_size_(symtab_size), shndx_(shndx), reloc_shndx_(reloc_shndx),
669       reloc_type_(reloc_type), abbrev_shndx_(0), string_shndx_(0),
670       buffer_(NULL), buffer_end_(NULL), cu_offset_(0), cu_length_(0),
671       offset_size_(0), address_size_(0), cu_version_(0), type_signature_(0),
672       type_offset_(0), abbrev_table_(), ranges_table_(this),
673       reloc_mapper_(NULL), string_buffer_(NULL), string_buffer_end_(NULL),
674       owns_string_buffer_(false), string_output_section_offset_(0)
675   { }
676
677   virtual
678   ~Dwarf_info_reader()
679   {
680     if (this->reloc_mapper_ != NULL)
681       delete this->reloc_mapper_;
682     if (this->owns_string_buffer_ && this->string_buffer_ != NULL)
683       delete[] this->string_buffer_;
684   }
685
686   // Begin parsing the debug info.  This calls visit_compilation_unit()
687   // or visit_type_unit() for each compilation or type unit found in the
688   // section, and visit_die() for each top-level DIE.
689   void
690   parse();
691
692   // Return the abbrev code entry for a CODE.
693   const Dwarf_abbrev_table::Abbrev_code*
694   get_abbrev(unsigned int code)
695   { return this->abbrev_table_.get_abbrev(code); }
696
697   // Return a pointer to the DWARF info buffer at OFFSET.
698   const unsigned char*
699   buffer_at_offset(off_t offset) const
700   {
701     const unsigned char* p = this->buffer_ + this->cu_offset_ + offset;
702     if (this->check_buffer(p + 1))
703       return p;
704     return NULL;
705   }
706
707   // Read a possibly unaligned integer of SIZE.
708   template <int valsize>
709   inline typename elfcpp::Valtype_base<valsize>::Valtype
710   read_from_pointer(const unsigned char* source);
711
712   // Read a possibly unaligned integer of SIZE.  Update SOURCE after read.
713   template <int valsize>
714   inline typename elfcpp::Valtype_base<valsize>::Valtype
715   read_from_pointer(const unsigned char** source);
716
717   // Look for a relocation at offset ATTR_OFF in the dwarf info,
718   // and return the section index and offset of the target.
719   unsigned int
720   lookup_reloc(off_t attr_off, off_t* target_off);
721
722   // Return a string from the DWARF string table.
723   const char*
724   get_string(off_t str_off, unsigned int string_shndx);
725
726   // Return the size of a DWARF offset.
727   unsigned int
728   offset_size() const
729   { return this->offset_size_; }
730
731   // Return the size of an address.
732   unsigned int
733   address_size() const
734   { return this->address_size_; }
735
736   // Set the section index of the .debug_abbrev section.
737   // We use this if there are no relocations for the .debug_info section.
738   // If not set, the code parse() routine will search for the section by name.
739   void
740   set_abbrev_shndx(unsigned int abbrev_shndx)
741   { this->abbrev_shndx_ = abbrev_shndx; }
742
743  protected:
744   // Begin parsing the debug info.  This calls visit_compilation_unit()
745   // or visit_type_unit() for each compilation or type unit found in the
746   // section, and visit_die() for each top-level DIE.
747   template<bool big_endian>
748   void
749   do_parse();
750
751   // The following methods are hooks that are meant to be implemented
752   // by a derived class.  A default, do-nothing, implementation of
753   // each is provided for this base class.
754
755   // Visit a compilation unit.
756   virtual void
757   visit_compilation_unit(off_t cu_offset, off_t cu_length, Dwarf_die* root_die);
758
759   // Visit a type unit.
760   virtual void
761   visit_type_unit(off_t tu_offset, off_t type_offset, uint64_t signature,
762                   Dwarf_die* root_die);
763
764   // Read the range table.
765   Dwarf_range_list*
766   read_range_list(unsigned int ranges_shndx, off_t ranges_offset)
767   {
768     return this->ranges_table_.read_range_list(this->object_,
769                                                this->symtab_,
770                                                this->symtab_size_,
771                                                this->address_size_,
772                                                ranges_shndx,
773                                                ranges_offset);
774   }
775
776   // Return the object.
777   Relobj*
778   object() const
779   { return this->object_; }
780
781   // Return a pointer to the object file's ELF symbol table.
782   const unsigned char*
783   symtab() const
784   { return this->symtab_; }
785
786   // Return the size of the object file's ELF symbol table.
787   off_t
788   symtab_size() const
789   { return this->symtab_size_; }
790
791   // Checkpoint the relocation tracker.
792   uint64_t
793   get_reloc_checkpoint() const
794   { return this->reloc_mapper_->checkpoint(); }
795
796   // Reset the relocation tracker to the CHECKPOINT.
797   void
798   reset_relocs(uint64_t checkpoint)
799   { this->reloc_mapper_->reset(checkpoint); }
800
801  private:
802   // Print a warning about a corrupt debug section.
803   void
804   warn_corrupt_debug_section() const;
805
806   // Check that P is within the bounds of the current section.
807   bool
808   check_buffer(const unsigned char* p) const
809   {
810     if (p > this->buffer_ + this->cu_offset_ + this->cu_length_)
811       {
812         this->warn_corrupt_debug_section();
813         return false;
814       }
815     return true;
816   }
817
818   // Read the DWARF string table.
819   bool
820   read_string_table(unsigned int string_shndx)
821   {
822     // If we've already read this string table, return immediately.
823     if (this->string_shndx_ > 0 && this->string_shndx_ == string_shndx)
824       return true;
825     if (string_shndx == 0 && this->string_shndx_ > 0)
826       return true;
827     return this->do_read_string_table(string_shndx);
828   }
829
830   bool
831   do_read_string_table(unsigned int string_shndx);
832
833   // True if this is a type unit; false for a compilation unit.
834   bool is_type_unit_;
835   // The object containing the .debug_info or .debug_types input section.
836   Relobj* object_;
837   // The ELF symbol table.
838   const unsigned char* symtab_;
839   // The size of the ELF symbol table.
840   off_t symtab_size_;
841   // Index of the .debug_info or .debug_types section.
842   unsigned int shndx_;
843   // Index of the relocation section.
844   unsigned int reloc_shndx_;
845   // Type of the relocation section (SHT_REL or SHT_RELA).
846   unsigned int reloc_type_;
847   // Index of the .debug_abbrev section (0 if not known).
848   unsigned int abbrev_shndx_;
849   // Index of the .debug_str section.
850   unsigned int string_shndx_;
851   // The buffer for the debug info.
852   const unsigned char* buffer_;
853   const unsigned char* buffer_end_;
854   // Offset of the current compilation unit.
855   off_t cu_offset_;
856   // Length of the current compilation unit.
857   off_t cu_length_;
858   // Size of a DWARF offset for the current compilation unit.
859   unsigned int offset_size_;
860   // Size of an address for the target architecture.
861   unsigned int address_size_;
862   // Compilation unit version number.
863   unsigned int cu_version_;
864   // Type signature (for a type unit).
865   uint64_t type_signature_;
866   // Offset from the type unit header to the type DIE (for a type unit).
867   off_t type_offset_;
868   // Abbreviations table for current compilation unit.
869   Dwarf_abbrev_table abbrev_table_;
870   // Ranges table for the current compilation unit.
871   Dwarf_ranges_table ranges_table_;
872   // Relocation mapper for the section.
873   Elf_reloc_mapper* reloc_mapper_;
874   // The buffer for the debug string table.
875   const char* string_buffer_;
876   const char* string_buffer_end_;
877   // True if this object owns the buffer and needs to delete it.
878   bool owns_string_buffer_;
879   // For incremental update links, this will hold the offset of the
880   // input .debug_str section within the output section.  Offsets read
881   // from relocated data will be relative to the output section, and need
882   // to be corrected before reading data from the input section.
883   uint64_t string_output_section_offset_;
884 };
885
886 // We can't do better than to keep the offsets in a sorted vector.
887 // Here, offset is the key, and file_num/line_num is the value.
888 struct Offset_to_lineno_entry
889 {
890   off_t offset;
891   int header_num;  // which file-list to use (i.e. which .o file are we in)
892   // A pointer into files_.
893   unsigned int file_num : sizeof(int) * CHAR_BIT - 1;
894   // True if this was the last entry for the current offset, meaning
895   // it's the line that actually applies.
896   unsigned int last_line_for_offset : 1;
897   // The line number in the source file.  -1 to indicate end-of-function.
898   int line_num;
899
900   // This sorts by offsets first, and then puts the correct line to
901   // report for a given offset at the beginning of the run of equal
902   // offsets (so that asking for 1 line gives the best answer).  This
903   // is not a total ordering.
904   bool operator<(const Offset_to_lineno_entry& that) const
905   {
906     if (this->offset != that.offset)
907       return this->offset < that.offset;
908     // Note the '>' which makes this sort 'true' first.
909     return this->last_line_for_offset > that.last_line_for_offset;
910   }
911 };
912
913 // This class is used to read the line information from the debugging
914 // section of an object file.
915
916 class Dwarf_line_info
917 {
918  public:
919   Dwarf_line_info()
920   { }
921
922   virtual
923   ~Dwarf_line_info()
924   { }
925
926   // Given a section number and an offset, returns the associated
927   // file and line-number, as a string: "file:lineno".  If unable
928   // to do the mapping, returns the empty string.  You must call
929   // read_line_mappings() before calling this function.  If
930   // 'other_lines' is non-NULL, fills that in with other line
931   // numbers assigned to the same offset.
932   std::string
933   addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
934             std::vector<std::string>* other_lines)
935   { return this->do_addr2line(shndx, offset, other_lines); }
936
937   // A helper function for a single addr2line lookup.  It also keeps a
938   // cache of the last CACHE_SIZE Dwarf_line_info objects it created;
939   // set to 0 not to cache at all.  The larger CACHE_SIZE is, the more
940   // chance this routine won't have to re-create a Dwarf_line_info
941   // object for its addr2line computation; such creations are slow.
942   // NOTE: Not thread-safe, so only call from one thread at a time.
943   static std::string
944   one_addr2line(Object* object, unsigned int shndx, off_t offset,
945                 size_t cache_size, std::vector<std::string>* other_lines);
946
947   // This reclaims all the memory that one_addr2line may have cached.
948   // Use this when you know you will not be calling one_addr2line again.
949   static void
950   clear_addr2line_cache();
951
952  private:
953   virtual std::string
954   do_addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
955                std::vector<std::string>* other_lines) = 0;
956 };
957
958 template<int size, bool big_endian>
959 class Sized_dwarf_line_info : public Dwarf_line_info
960 {
961  public:
962   // Initializes a .debug_line reader for a given object file.
963   // If SHNDX is specified and non-negative, only read the debug
964   // information that pertains to the specified section.
965   Sized_dwarf_line_info(Object* object, unsigned int read_shndx = -1U);
966
967   virtual
968   ~Sized_dwarf_line_info()
969   {
970     if (this->buffer_start_ != NULL)
971       delete[] this->buffer_start_;
972   }
973
974  private:
975   std::string
976   do_addr2line(unsigned int shndx, off_t offset,
977                std::vector<std::string>* other_lines);
978
979   // Formats a file and line number to a string like "dirname/filename:lineno".
980   std::string
981   format_file_lineno(const Offset_to_lineno_entry& lineno) const;
982
983   // Start processing line info, and populates the offset_map_.
984   // If SHNDX is non-negative, only store debug information that
985   // pertains to the specified section.
986   void
987   read_line_mappings(unsigned int shndx);
988
989   // Reads the relocation section associated with .debug_line and
990   // stores relocation information in reloc_map_.
991   void
992   read_relocs();
993
994   // Reads the DWARF2/3 header for this line info.  Each takes as input
995   // a starting buffer position, and returns the ending position.
996   const unsigned char*
997   read_header_prolog(const unsigned char* lineptr);
998
999   const unsigned char*
1000   read_header_tables(const unsigned char* lineptr);
1001
1002   // Reads the DWARF2/3 line information.  If shndx is non-negative,
1003   // discard all line information that doesn't pertain to the given
1004   // section.
1005   const unsigned char*
1006   read_lines(const unsigned char* lineptr, unsigned int shndx);
1007
1008   // Process a single line info opcode at START using the state
1009   // machine at LSM.  Return true if we should define a line using the
1010   // current state of the line state machine.  Place the length of the
1011   // opcode in LEN.
1012   bool
1013   process_one_opcode(const unsigned char* start,
1014                      struct LineStateMachine* lsm, size_t* len);
1015
1016   // Some parts of processing differ depending on whether the input
1017   // was a .o file or not.
1018   bool input_is_relobj();
1019
1020   // If we saw anything amiss while parsing, we set this to false.
1021   // Then addr2line will always fail (rather than return possibly-
1022   // corrupt data).
1023   bool data_valid_;
1024
1025   // A DWARF2/3 line info header.  This is not the same size as in the
1026   // actual file, as the one in the file may have a 32 bit or 64 bit
1027   // lengths.
1028
1029   struct Dwarf_line_infoHeader
1030   {
1031     off_t total_length;
1032     int version;
1033     off_t prologue_length;
1034     int min_insn_length; // insn stands for instructin
1035     bool default_is_stmt; // stmt stands for statement
1036     signed char line_base;
1037     int line_range;
1038     unsigned char opcode_base;
1039     std::vector<unsigned char> std_opcode_lengths;
1040     int offset_size;
1041   } header_;
1042
1043   // buffer is the buffer for our line info, starting at exactly where
1044   // the line info to read is.
1045   const unsigned char* buffer_;
1046   const unsigned char* buffer_end_;
1047   // If the buffer was allocated temporarily, and therefore must be
1048   // deallocated in the dtor, this contains a pointer to the start
1049   // of the buffer.
1050   const unsigned char* buffer_start_;
1051
1052   // This has relocations that point into buffer.
1053   Sized_elf_reloc_mapper<size, big_endian>* reloc_mapper_;
1054   // The type of the reloc section in track_relocs_--SHT_REL or SHT_RELA.
1055   unsigned int track_relocs_type_;
1056
1057   // This is used to figure out what section to apply a relocation to.
1058   const unsigned char* symtab_buffer_;
1059   section_size_type symtab_buffer_size_;
1060
1061   // Holds the directories and files as we see them.  We have an array
1062   // of directory-lists, one for each .o file we're reading (usually
1063   // there will just be one, but there may be more if input is a .so).
1064   std::vector<std::vector<std::string> > directories_;
1065   // The first part is an index into directories_, the second the filename.
1066   std::vector<std::vector< std::pair<int, std::string> > > files_;
1067
1068   // An index into the current directories_ and files_ vectors.
1069   int current_header_index_;
1070
1071   // A sorted map from offset of the relocation target to the shndx
1072   // and addend for the relocation.
1073   typedef std::map<off_t, std::pair<unsigned int, off_t> >
1074   Reloc_map;
1075   Reloc_map reloc_map_;
1076
1077   // We have a vector of offset->lineno entries for every input section.
1078   typedef Unordered_map<unsigned int, std::vector<Offset_to_lineno_entry> >
1079   Lineno_map;
1080
1081   Lineno_map line_number_map_;
1082 };
1083
1084 } // End namespace gold.
1085
1086 #endif // !defined(GOLD_DWARF_READER_H)