* readsyms.cc (Read_symbols::incompatible_warning): New function.
[external/binutils.git] / gold / fileread.h
1 // fileread.h -- read files for gold   -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007, 2008, 2009 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 and mappings for a file we are
44 // reading.
45
46 class File_read
47 {
48  public:
49   File_read()
50     : name_(), descriptor_(-1), is_descriptor_opened_(false), object_count_(0),
51       size_(0), token_(false), views_(), saved_views_(), contents_(NULL),
52       mapped_bytes_(0), released_(true)
53   { }
54
55   ~File_read();
56
57   // Open a file.
58   bool
59   open(const Task*, const std::string& name);
60
61   // Pretend to open the file, but provide the file contents.  No
62   // actual file system activity will occur.  This is used for
63   // testing.
64   bool
65   open(const Task*, const std::string& name, const unsigned char* contents,
66        off_t size);
67
68   // Return the file name.
69   const std::string&
70   filename() const
71   { return this->name_; }
72
73   // Add an object associated with a file.
74   void
75   add_object()
76   { ++this->object_count_; }
77
78   // Remove an object associated with a file.
79   void
80   remove_object()
81   { --this->object_count_; }
82
83   // Lock the file for exclusive access within a particular Task::run
84   // execution.  This routine may only be called when the workqueue
85   // lock is held.
86   void
87   lock(const Task* t);
88
89   // Unlock the file.
90   void
91   unlock(const Task* t);
92
93   // Test whether the object is locked.
94   bool
95   is_locked() const;
96
97   // Return the token, so that the task can be queued.
98   Task_token*
99   token()
100   { return &this->token_; }
101
102   // Release the file.  This indicates that we aren't going to do
103   // anything further with it until it is unlocked.  This is used
104   // because a Task which locks the file never calls either lock or
105   // unlock; it just locks the token.  The basic rule is that a Task
106   // which locks a file via the Task::locks interface must explicitly
107   // call release() when it is done.  This is not necessary for code
108   // which calls unlock() on the file.
109   void
110   release();
111
112   // Return the size of the file.
113   off_t
114   filesize() const
115   { return this->size_; }
116
117   // Return a view into the file starting at file offset START for
118   // SIZE bytes.  OFFSET is the offset into the input file for the
119   // file we are reading; this is zero for a normal object file,
120   // non-zero for an object file in an archive.  ALIGNED is true if
121   // the data must be naturally aligned; this only matters when OFFSET
122   // is not zero.  The pointer will remain valid until the File_read
123   // is unlocked.  It is an error if we can not read enough data from
124   // the file.  The CACHE parameter is a hint as to whether it will be
125   // useful to cache this data for later accesses--i.e., later calls
126   // to get_view, read, or get_lasting_view which retrieve the same
127   // data.
128   const unsigned char*
129   get_view(off_t offset, off_t start, section_size_type size, bool aligned,
130            bool cache);
131
132   // Read data from the file into the buffer P starting at file offset
133   // START for SIZE bytes.
134   void
135   read(off_t start, section_size_type size, void* p);
136
137   // Return a lasting view into the file starting at file offset START
138   // for SIZE bytes.  This is allocated with new, and the caller is
139   // responsible for deleting it when done.  The data associated with
140   // this view will remain valid until the view is deleted.  It is an
141   // error if we can not read enough data from the file.  The OFFSET,
142   // ALIGNED and CACHE parameters are as in get_view.
143   File_view*
144   get_lasting_view(off_t offset, off_t start, section_size_type size,
145                    bool aligned, bool cache);
146
147   // Mark all views as no longer cached.
148   void
149   clear_view_cache_marks();
150
151   // Discard all uncached views.  This is normally done by release(),
152   // but not for objects in archives.  FIXME: This is a complicated
153   // interface, and it would be nice to have something more automatic.
154   void
155   clear_uncached_views()
156   { this->clear_views(false); }
157
158   // A struct used to do a multiple read.
159   struct Read_multiple_entry
160   {
161     // The file offset of the data to read.
162     off_t file_offset;
163     // The amount of data to read.
164     section_size_type size;
165     // The buffer where the data should be placed.
166     unsigned char* buffer;
167
168     Read_multiple_entry(off_t o, section_size_type s, unsigned char* b)
169       : file_offset(o), size(s), buffer(b)
170     { }
171   };
172
173   typedef std::vector<Read_multiple_entry> Read_multiple;
174
175   // Read a bunch of data from the file into various different
176   // locations.  The vector must be sorted by ascending file_offset.
177   // BASE is a base offset to be added to all the offsets in the
178   // vector.
179   void
180   read_multiple(off_t base, const Read_multiple&);
181
182   // Dump statistical information to stderr.
183   static void
184   print_stats();
185
186   // Return the open file descriptor (for plugins).
187   int
188   descriptor()
189   {
190     this->reopen_descriptor();
191     return this->descriptor_;
192   }
193
194  private:
195   // This class may not be copied.
196   File_read(const File_read&);
197   File_read& operator=(const File_read&);
198
199   // Total bytes mapped into memory during the link.  This variable
200   // may not be accurate when running multi-threaded.
201   static unsigned long long total_mapped_bytes;
202
203   // Current number of bytes mapped into memory during the link.  This
204   // variable may not be accurate when running multi-threaded.
205   static unsigned long long current_mapped_bytes;
206
207   // High water mark of bytes mapped into memory during the link.
208   // This variable may not be accurate when running multi-threaded.
209   static unsigned long long maximum_mapped_bytes;
210
211   // A view into the file.
212   class View
213   {
214    public:
215     View(off_t start, section_size_type size, const unsigned char* data,
216          unsigned int byteshift, bool cache, bool mapped)
217       : start_(start), size_(size), data_(data), lock_count_(0),
218         byteshift_(byteshift), cache_(cache), mapped_(mapped), accessed_(true)
219     { }
220
221     ~View();
222
223     off_t
224     start() const
225     { return this->start_; }
226
227     section_size_type
228     size() const
229     { return this->size_; }
230
231     const unsigned char*
232     data() const
233     { return this->data_; }
234
235     void
236     lock();
237
238     void
239     unlock();
240
241     bool
242     is_locked();
243
244     unsigned int
245     byteshift() const
246     { return this->byteshift_; }
247
248     void
249     set_cache()
250     { this->cache_ = true; }
251
252     void
253     clear_cache()
254     { this->cache_ = false; }
255
256     bool
257     should_cache() const
258     { return this->cache_; }
259
260     void
261     set_accessed()
262     { this->accessed_ = true; }
263
264     void
265     clear_accessed()
266     { this->accessed_= false; }
267
268     bool
269     accessed() const
270     { return this->accessed_; }
271
272    private:
273     View(const View&);
274     View& operator=(const View&);
275
276     // The file offset of the start of the view.
277     off_t start_;
278     // The size of the view.
279     section_size_type size_;
280     // A pointer to the actual bytes.
281     const unsigned char* data_;
282     // The number of locks on this view.
283     int lock_count_;
284     // The number of bytes that the view is shifted relative to the
285     // underlying file.  This is used to align data.  This is normally
286     // zero, except possibly for an object in an archive.
287     unsigned int byteshift_;
288     // Whether the view is cached.
289     bool cache_;
290     // Whether the view is mapped into memory.  If not, data_ points
291     // to memory allocated using new[].
292     bool mapped_;
293     // Whether the view has been accessed recently.
294     bool accessed_;
295   };
296
297   friend class View;
298   friend class File_view;
299
300   // The type of a mapping from page start and byte shift to views.
301   typedef std::map<std::pair<off_t, unsigned int>, View*> Views;
302
303   // A simple list of Views.
304   typedef std::list<View*> Saved_views;
305
306   // Open the descriptor if necessary.
307   void
308   reopen_descriptor();
309
310   // Find a view into the file.
311   View*
312   find_view(off_t start, section_size_type size, unsigned int byteshift,
313             View** vshifted) const;
314
315   // Read data from the file into a buffer.
316   void
317   do_read(off_t start, section_size_type size, void* p);
318
319   // Add a view.
320   void
321   add_view(View*);
322
323   // Make a view into the file.
324   View*
325   make_view(off_t start, section_size_type size, unsigned int byteshift,
326             bool cache);
327
328   // Find or make a view into the file.
329   View*
330   find_or_make_view(off_t offset, off_t start, section_size_type size,
331                     bool aligned, bool cache);
332
333   // Clear the file views.
334   void
335   clear_views(bool);
336
337   // The size of a file page for buffering data.
338   static const off_t page_size = 8192;
339
340   // Given a file offset, return the page offset.
341   static off_t
342   page_offset(off_t file_offset)
343   { return file_offset & ~ (page_size - 1); }
344
345   // Given a file size, return the size to read integral pages.
346   static off_t
347   pages(off_t file_size)
348   { return (file_size + (page_size - 1)) & ~ (page_size - 1); }
349
350   // The maximum number of entries we will pass to ::readv.
351   static const size_t max_readv_entries = 128;
352
353   // Use readv to read data.
354   void
355   do_readv(off_t base, const Read_multiple&, size_t start, size_t count);
356
357   // File name.
358   std::string name_;
359   // File descriptor.
360   int descriptor_;
361   // Whether we have regained the descriptor after releasing the file.
362   bool is_descriptor_opened_;
363   // The number of objects associated with this file.  This will be
364   // more than 1 in the case of an archive.
365   int object_count_;
366   // File size.
367   off_t size_;
368   // A token used to lock the file.
369   Task_token token_;
370   // Buffered views into the file.
371   Views views_;
372   // List of views which were locked but had to be removed from views_
373   // because they were not large enough.
374   Saved_views saved_views_;
375   // Specified file contents.  Used only for testing purposes.
376   const unsigned char* contents_;
377   // Total amount of space mapped into memory.  This is only changed
378   // while the file is locked.  When we unlock the file, we transfer
379   // the total to total_mapped_bytes, and reset this to zero.
380   size_t mapped_bytes_;
381   // Whether the file was released.
382   bool released_;
383 };
384
385 // A view of file data that persists even when the file is unlocked.
386 // Callers should destroy these when no longer required.  These are
387 // obtained form File_read::get_lasting_view.  They may only be
388 // destroyed when the underlying File_read is locked.
389
390 class File_view
391 {
392  public:
393   // This may only be called when the underlying File_read is locked.
394   ~File_view();
395
396   // Return a pointer to the data associated with this view.
397   const unsigned char*
398   data() const
399   { return this->data_; }
400
401  private:
402   File_view(const File_view&);
403   File_view& operator=(const File_view&);
404
405   friend class File_read;
406
407   // Callers have to get these via File_read::get_lasting_view.
408   File_view(File_read& file, File_read::View* view, const unsigned char* data)
409     : file_(file), view_(view), data_(data)
410   { }
411
412   File_read& file_;
413   File_read::View* view_;
414   const unsigned char* data_;
415 };
416
417 // All the information we hold for a single input file.  This can be
418 // an object file, a shared library, or an archive.
419
420 class Input_file
421 {
422  public:
423   Input_file(const Input_file_argument* input_argument)
424     : input_argument_(input_argument), found_name_(), file_(),
425       is_in_sysroot_(false)
426   { }
427
428   // Create an input file with the contents already provided.  This is
429   // only used for testing.  With this path, don't call the open
430   // method.
431   Input_file(const Task*, const char* name, const unsigned char* contents,
432              off_t size);
433
434   // Return the command line argument.
435   const Input_file_argument*
436   input_file_argument() const
437   { return this->input_argument_; }
438
439   // Return whether this is a file that we will search for in the list
440   // of directories.
441   bool
442   will_search_for() const;
443
444   // Open the file.  If the open fails, this will report an error and
445   // return false.  If there is a search, it starts at directory
446   // *PINDEX.  *PINDEX should be initialized to zero.  It may be
447   // restarted to find the next file with a matching name by
448   // incrementing the result and calling this again.
449   bool
450   open(const Dirsearch&, const Task*, int *pindex);
451
452   // Return the name given by the user.  For -lc this will return "c".
453   const char*
454   name() const;
455
456   // Return the file name.  For -lc this will return something like
457   // "/usr/lib/libc.so".
458   const std::string&
459   filename() const
460   { return this->file_.filename(); }
461
462   // Return the name under which we found the file, corresponding to
463   // the command line.  For -lc this will return something like
464   // "libc.so".
465   const std::string&
466   found_name() const
467   { return this->found_name_; }
468
469   // Return the position dependent options.
470   const Position_dependent_options&
471   options() const;
472
473   // Return the file.
474   File_read&
475   file()
476   { return this->file_; }
477
478   const File_read&
479   file() const
480   { return this->file_; }
481
482   // Whether we found the file in a directory in the system root.
483   bool
484   is_in_sysroot() const
485   { return this->is_in_sysroot_; }
486
487   // Whether this file is in a system directory.
488   bool
489   is_in_system_directory() const;
490
491   // Return whether this file is to be read only for its symbols.
492   bool
493   just_symbols() const;
494
495  private:
496   Input_file(const Input_file&);
497   Input_file& operator=(const Input_file&);
498
499   // Open a binary file.
500   bool
501   open_binary(const Task* task, const std::string& name);
502
503   // The argument from the command line.
504   const Input_file_argument* input_argument_;
505   // The name under which we opened the file.  This is like the name
506   // on the command line, but -lc turns into libc.so (or whatever).
507   // It only includes the full path if the path was on the command
508   // line.
509   std::string found_name_;
510   // The file after we open it.
511   File_read file_;
512   // Whether we found the file in a directory in the system root.
513   bool is_in_sysroot_;
514 };
515
516 } // end namespace gold
517
518 #endif // !defined(GOLD_FILEREAD_H)