Support selecting target by name.
[external/binutils.git] / gold / fileread.h
1 // fileread.h -- read files for gold   -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007 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 // Classes used to read data from binary input files.
24
25 #ifndef GOLD_FILEREAD_H
26 #define GOLD_FILEREAD_H
27
28 #include <list>
29 #include <map>
30 #include <string>
31 #include <vector>
32
33 #include "token.h"
34
35 namespace gold
36 {
37
38 class Position_dependent_options;
39 class Input_file_argument;
40 class Dirsearch;
41 class File_view;
42
43 // File_read manages a file descriptor for a file we are reading.  We
44 // close file descriptors if we run out of them, so this class reopens
45 // the file as needed.
46
47 class File_read
48 {
49  public:
50   File_read()
51     : name_(), descriptor_(-1), object_count_(0), size_(0), token_(false),
52       views_(), saved_views_(), contents_(NULL), mapped_bytes_(0),
53       released_(true)
54   { }
55
56   ~File_read();
57
58   // Open a file.
59   bool
60   open(const Task*, const std::string& name);
61
62   // Pretend to open the file, but provide the file contents.  No
63   // actual file system activity will occur.  This is used for
64   // testing.
65   bool
66   open(const Task*, const std::string& name, const unsigned char* contents,
67        off_t size);
68
69   // Return the file name.
70   const std::string&
71   filename() const
72   { return this->name_; }
73
74   // Add an object associated with a file.
75   void
76   add_object()
77   { ++this->object_count_; }
78
79   // Remove an object associated with a file.
80   void
81   remove_object()
82   { --this->object_count_; }
83
84   // Lock the file for exclusive access within a particular Task::run
85   // execution.  This means that the descriptor can not be closed.
86   // This routine may only be called when the workqueue lock is held.
87   void
88   lock(const Task* t);
89
90   // Unlock the descriptor, permitting it to be closed if necessary.
91   void
92   unlock(const Task* t);
93
94   // Test whether the object is locked.
95   bool
96   is_locked() const;
97
98   // Return the token, so that the task can be queued.
99   Task_token*
100   token()
101   { return &this->token_; }
102
103   // Release the file.  This indicates that we aren't going to do
104   // anything further with it until it is unlocked.  This is used
105   // because a Task which locks the file never calls either lock or
106   // unlock; it just locks the token.  The basic rule is that a Task
107   // which locks a file via the Task::locks interface must explicitly
108   // call release() when it is done.  This is not necessary for code
109   // which calls unlock() on the file.
110   void
111   release();
112
113   // Return the size of the file.
114   off_t
115   filesize() const
116   { return this->size_; }
117
118   // Return a view into the file starting at file offset START for
119   // SIZE bytes.  The pointer will remain valid until the File_read is
120   // unlocked.  It is an error if we can not read enough data from the
121   // file.  The CACHE parameter is a hint as to whether it will be
122   // useful to cache this data for later accesses--i.e., later calls
123   // to get_view, read, or get_lasting_view which retrieve the same
124   // data.
125   const unsigned char*
126   get_view(off_t start, section_size_type size, bool cache);
127
128   // Read data from the file into the buffer P starting at file offset
129   // START for SIZE bytes.
130   void
131   read(off_t start, section_size_type size, void* p) const;
132
133   // Return a lasting view into the file starting at file offset START
134   // for SIZE bytes.  This is allocated with new, and the caller is
135   // responsible for deleting it when done.  The data associated with
136   // this view will remain valid until the view is deleted.  It is an
137   // error if we can not read enough data from the file.  The CACHE
138   // parameter is as in get_view.
139   File_view*
140   get_lasting_view(off_t start, section_size_type size, bool cache);
141
142   // Mark all views as no longer cached.
143   void
144   clear_view_cache_marks();
145
146   // A struct used to do a multiple read.
147   struct Read_multiple_entry
148   {
149     // The file offset of the data to read.
150     off_t file_offset;
151     // The amount of data to read.
152     section_size_type size;
153     // The buffer where the data should be placed.
154     unsigned char* buffer;
155
156     Read_multiple_entry(off_t o, section_size_type s, unsigned char* b)
157       : file_offset(o), size(s), buffer(b)
158     { }
159   };
160
161   typedef std::vector<Read_multiple_entry> Read_multiple;
162
163   // Read a bunch of data from the file into various different
164   // locations.  The vector must be sorted by ascending file_offset.
165   // BASE is a base offset to be added to all the offsets in the
166   // vector.
167   void
168   read_multiple(off_t base, const Read_multiple&);
169
170   // Dump statistical information to stderr.
171   static void
172   print_stats();
173
174  private:
175   // This class may not be copied.
176   File_read(const File_read&);
177   File_read& operator=(const File_read&);
178
179   // Total bytes mapped into memory during the link.  This variable
180   // may not be accurate when running multi-threaded.
181   static unsigned long long total_mapped_bytes;
182
183   // Current number of bytes mapped into memory during the link.  This
184   // variable may not be accurate when running multi-threaded.
185   static unsigned long long current_mapped_bytes;
186
187   // High water mark of bytes mapped into memory during the link.
188   // This variable may not be accurate when running multi-threaded.
189   static unsigned long long maximum_mapped_bytes;
190
191   // A view into the file.
192   class View
193   {
194    public:
195     View(off_t start, section_size_type size, const unsigned char* data,
196          bool cache, bool mapped)
197       : start_(start), size_(size), data_(data), lock_count_(0),
198         cache_(cache), mapped_(mapped), accessed_(true)
199     { }
200
201     ~View();
202
203     off_t
204     start() const
205     { return this->start_; }
206
207     section_size_type
208     size() const
209     { return this->size_; }
210
211     const unsigned char*
212     data() const
213     { return this->data_; }
214
215     void
216     lock();
217
218     void
219     unlock();
220
221     bool
222     is_locked();
223
224     void
225     set_cache()
226     { this->cache_ = true; }
227
228     void
229     clear_cache()
230     { this->cache_ = false; }
231
232     bool
233     should_cache() const
234     { return this->cache_; }
235
236     void
237     set_accessed()
238     { this->accessed_ = true; }
239
240     void
241     clear_accessed()
242     { this->accessed_= false; }
243
244     bool
245     accessed() const
246     { return this->accessed_; }
247
248    private:
249     View(const View&);
250     View& operator=(const View&);
251
252     off_t start_;
253     section_size_type size_;
254     const unsigned char* data_;
255     int lock_count_;
256     bool cache_;
257     bool mapped_;
258     bool accessed_;
259   };
260
261   friend class View;
262   friend class File_view;
263
264   // Find a view into the file.
265   View*
266   find_view(off_t start, section_size_type size) const;
267
268   // Read data from the file into a buffer.
269   void
270   do_read(off_t start, section_size_type size, void* p) const;
271
272   // Find or make a view into the file.
273   View*
274   find_or_make_view(off_t start, section_size_type size, bool cache);
275
276   // Clear the file views.
277   void
278   clear_views(bool);
279
280   // The size of a file page for buffering data.
281   static const off_t page_size = 8192;
282
283   // Given a file offset, return the page offset.
284   static off_t
285   page_offset(off_t file_offset)
286   { return file_offset & ~ (page_size - 1); }
287
288   // Given a file size, return the size to read integral pages.
289   static off_t
290   pages(off_t file_size)
291   { return (file_size + (page_size - 1)) & ~ (page_size - 1); }
292
293   // The type of a mapping from page start to views.
294   typedef std::map<off_t, View*> Views;
295
296   // A simple list of Views.
297   typedef std::list<View*> Saved_views;
298
299   // The maximum number of entries we will pass to ::readv.
300   static const size_t max_readv_entries = 128;
301
302   // Use readv to read data.
303   void
304   do_readv(off_t base, const Read_multiple&, size_t start, size_t count);
305
306   // File name.
307   std::string name_;
308   // File descriptor.
309   int descriptor_;
310   // The number of objects associated with this file.  This will be
311   // more than 1 in the case of an archive.
312   int object_count_;
313   // File size.
314   off_t size_;
315   // A token used to lock the file.
316   Task_token token_;
317   // Buffered views into the file.
318   Views views_;
319   // List of views which were locked but had to be removed from views_
320   // because they were not large enough.
321   Saved_views saved_views_;
322   // Specified file contents.  Used only for testing purposes.
323   const unsigned char* contents_;
324   // Total amount of space mapped into memory.  This is only changed
325   // while the file is locked.  When we unlock the file, we transfer
326   // the total to total_mapped_bytes, and reset this to zero.
327   size_t mapped_bytes_;
328   // Whether the file was released.
329   bool released_;
330 };
331
332 // A view of file data that persists even when the file is unlocked.
333 // Callers should destroy these when no longer required.  These are
334 // obtained form File_read::get_lasting_view.  They may only be
335 // destroyed when the underlying File_read is locked.
336
337 class File_view
338 {
339  public:
340   // This may only be called when the underlying File_read is locked.
341   ~File_view();
342
343   // Return a pointer to the data associated with this view.
344   const unsigned char*
345   data() const
346   { return this->data_; }
347
348  private:
349   File_view(const File_view&);
350   File_view& operator=(const File_view&);
351
352   friend class File_read;
353
354   // Callers have to get these via File_read::get_lasting_view.
355   File_view(File_read& file, File_read::View* view, const unsigned char* data)
356     : file_(file), view_(view), data_(data)
357   { }
358
359   File_read& file_;
360   File_read::View* view_;
361   const unsigned char* data_;
362 };
363
364 // All the information we hold for a single input file.  This can be
365 // an object file, a shared library, or an archive.
366
367 class Input_file
368 {
369  public:
370   Input_file(const Input_file_argument* input_argument)
371     : input_argument_(input_argument), found_name_(), file_(),
372       is_in_sysroot_(false)
373   { }
374
375   // Create an input file with the contents already provided.  This is
376   // only used for testing.  With this path, don't call the open
377   // method.
378   Input_file(const Task*, const char* name, const unsigned char* contents,
379              off_t size);
380
381   // Open the file.  If the open fails, this will report an error and
382   // return false.
383   bool
384   open(const General_options&, const Dirsearch&, const Task*);
385
386   // Return the name given by the user.  For -lc this will return "c".
387   const char*
388   name() const;
389
390   // Return the file name.  For -lc this will return something like
391   // "/usr/lib/libc.so".
392   const std::string&
393   filename() const
394   { return this->file_.filename(); }
395
396   // Return the name under which we found the file, corresponding to
397   // the command line.  For -lc this will return something like
398   // "libc.so".
399   const std::string&
400   found_name() const
401   { return this->found_name_; }
402
403   // Return the position dependent options.
404   const Position_dependent_options&
405   options() const;
406
407   // Return the file.
408   File_read&
409   file()
410   { return this->file_; }
411
412   const File_read&
413   file() const
414   { return this->file_; }
415
416   // Whether we found the file in a directory in the system root.
417   bool
418   is_in_sysroot() const
419   { return this->is_in_sysroot_; }
420
421   // Return whether this file is to be read only for its symbols.
422   bool
423   just_symbols() const;
424
425  private:
426   Input_file(const Input_file&);
427   Input_file& operator=(const Input_file&);
428
429   // Open a binary file.
430   bool
431   open_binary(const General_options&, const Task* task,
432               const std::string& name);
433
434   // The argument from the command line.
435   const Input_file_argument* input_argument_;
436   // The name under which we opened the file.  This is like the name
437   // on the command line, but -lc turns into libc.so (or whatever).
438   // It only includes the full path if the path was on the command
439   // line.
440   std::string found_name_;
441   // The file after we open it.
442   File_read file_;
443   // Whether we found the file in a directory in the system root.
444   bool is_in_sysroot_;
445 };
446
447 } // end namespace gold
448
449 #endif // !defined(GOLD_FILEREAD_H)