Fix versions of copied symbols.
[external/binutils.git] / gold / layout.h
1 // layout.h -- lay out output file sections 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 #ifndef GOLD_LAYOUT_H
24 #define GOLD_LAYOUT_H
25
26 #include <list>
27 #include <string>
28 #include <utility>
29 #include <vector>
30
31 #include "workqueue.h"
32 #include "object.h"
33 #include "dynobj.h"
34 #include "stringpool.h"
35
36 namespace gold
37 {
38
39 class General_options;
40 class Input_objects;
41 class Symbol_table;
42 class Output_section_data;
43 class Output_section;
44 class Output_section_headers;
45 class Output_segment;
46 class Output_data;
47 class Output_data_dynamic;
48 class Target;
49
50 // This task function handles mapping the input sections to output
51 // sections and laying them out in memory.
52
53 class Layout_task_runner : public Task_function_runner
54 {
55  public:
56   // OPTIONS is the command line options, INPUT_OBJECTS is the list of
57   // input objects, SYMTAB is the symbol table, LAYOUT is the layout
58   // object.
59   Layout_task_runner(const General_options& options,
60                      const Input_objects* input_objects,
61                      Symbol_table* symtab,
62                      Layout* layout)
63     : options_(options), input_objects_(input_objects), symtab_(symtab),
64       layout_(layout)
65   { }
66
67   // Run the operation.
68   void
69   run(Workqueue*);
70
71  private:
72   Layout_task_runner(const Layout_task_runner&);
73   Layout_task_runner& operator=(const Layout_task_runner&);
74
75   const General_options& options_;
76   const Input_objects* input_objects_;
77   Symbol_table* symtab_;
78   Layout* layout_;
79 };
80
81 // This class handles the details of laying out input sections.
82
83 class Layout
84 {
85  public:
86   Layout(const General_options& options);
87
88   // Given an input section SHNDX, named NAME, with data in SHDR, from
89   // the object file OBJECT, return the output section where this
90   // input section should go.  Set *OFFSET to the offset within the
91   // output section.
92   template<int size, bool big_endian>
93   Output_section*
94   layout(Relobj *object, unsigned int shndx, const char* name,
95          const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr, off_t* offset);
96
97   // Add an Output_section_data to the layout.  This is used for
98   // special sections like the GOT section.
99   void
100   add_output_section_data(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
101                           elfcpp::Elf_Xword flags,
102                           Output_section_data*);
103
104   // Create dynamic sections if necessary.
105   void
106   create_initial_dynamic_sections(const Input_objects*, Symbol_table*);
107
108   // Define __start and __stop symbols for output sections.
109   void
110   define_section_symbols(Symbol_table*, const Target*);
111
112   // Return the Stringpool used for symbol names.
113   const Stringpool*
114   sympool() const
115   { return &this->sympool_; }
116
117   // Return the Stringpool used for dynamic symbol names and dynamic
118   // tags.
119   const Stringpool*
120   dynpool() const
121   { return &this->dynpool_; }
122
123   // Return whether a section is a .gnu.linkonce section, given the
124   // section name.
125   static inline bool
126   is_linkonce(const char* name)
127   { return strncmp(name, ".gnu.linkonce", sizeof(".gnu.linkonce") - 1) == 0; }
128
129   // Record the signature of a comdat section, and return whether to
130   // include it in the link.  The GROUP parameter is true for a
131   // section group signature, false for a signature derived from a
132   // .gnu.linkonce section.
133   bool
134   add_comdat(const char*, bool group);
135
136   // Finalize the layout after all the input sections have been added.
137   off_t
138   finalize(const Input_objects*, Symbol_table*);
139
140   // Return the size of the output file.
141   off_t
142   output_file_size() const
143   { return this->output_file_size_; }
144
145   // Return the TLS segment.  This will return NULL if there isn't
146   // one.
147   Output_segment*
148   tls_segment() const
149   { return this->tls_segment_; }
150
151   // Return the normal symbol table.
152   Output_section*
153   symtab_section() const
154   {
155     gold_assert(this->symtab_section_ != NULL);
156     return this->symtab_section_;
157   }
158
159   // Return the dynamic symbol table.
160   Output_section*
161   dynsym_section() const
162   {
163     gold_assert(this->dynsym_section_ != NULL);
164     return this->dynsym_section_;
165   }
166
167   // Return the dynamic tags.
168   Output_data_dynamic*
169   dynamic_data() const
170   { return this->dynamic_data_; }
171
172   // Write out data not associated with an input file or the symbol
173   // table.
174   void
175   write_data(const Symbol_table*, Output_file*) const;
176
177   // Return an output section named NAME, or NULL if there is none.
178   Output_section*
179   find_output_section(const char* name) const;
180
181   // Return an output segment of type TYPE, with segment flags SET set
182   // and segment flags CLEAR clear.  Return NULL if there is none.
183   Output_segment*
184   find_output_segment(elfcpp::PT type, elfcpp::Elf_Word set,
185                       elfcpp::Elf_Word clear) const;
186
187   // The list of segments.
188
189   typedef std::vector<Output_segment*> Segment_list;
190
191   // The list of sections not attached to a segment.
192
193   typedef std::vector<Output_section*> Section_list;
194
195   // The list of information to write out which is not attached to
196   // either a section or a segment.
197   typedef std::vector<Output_data*> Data_list;
198
199  private:
200   Layout(const Layout&);
201   Layout& operator=(const Layout&);
202
203   // Mapping from .gnu.linkonce section names to output section names.
204   struct Linkonce_mapping
205   {
206     const char* from;
207     int fromlen;
208     const char* to;
209     int tolen;
210   };
211   static const Linkonce_mapping linkonce_mapping[];
212   static const int linkonce_mapping_count;
213
214   // Handle an exception frame section.
215   template<int size, bool big_endian>
216   void
217   layout_eh_frame(Relobj*, unsigned int, const char*,
218                   const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&,
219                   Output_section*, off_t*);
220
221   // Create a .note section for gold.
222   void
223   create_note_section();
224
225   // Find the first read-only PT_LOAD segment, creating one if
226   // necessary.
227   Output_segment*
228   find_first_load_seg();
229
230   // Create the output sections for the symbol table.
231   void
232   create_symtab_sections(const Input_objects*, Symbol_table*, off_t*);
233
234   // Create the .shstrtab section.
235   Output_section*
236   create_shstrtab();
237
238   // Create the section header table.
239   Output_section_headers*
240   create_shdrs(off_t*);
241
242   // Create the dynamic symbol table.
243   void
244   create_dynamic_symtab(const Target*, Symbol_table*, Output_section** pdynstr,
245                         unsigned int* plocal_dynamic_count,
246                         std::vector<Symbol*>* pdynamic_symbols,
247                         Versions* versions);
248
249   // Finish the .dynamic section and PT_DYNAMIC segment.
250   void
251   finish_dynamic_section(const Input_objects*, const Symbol_table*);
252
253   // Create the .interp section and PT_INTERP segment.
254   void
255   create_interp(const Target* target);
256
257   // Create the version sections.
258   void
259   create_version_sections(const Versions*,
260                           const Symbol_table*,
261                           unsigned int local_symcount,
262                           const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
263                           const Output_section* dynstr);
264
265   template<int size, bool big_endian>
266   void
267   sized_create_version_sections(const Versions* versions,
268                                 const Symbol_table*,
269                                 unsigned int local_symcount,
270                                 const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
271                                 const Output_section* dynstr
272                                 ACCEPT_SIZE_ENDIAN);
273
274   // Return whether to include this section in the link.
275   template<int size, bool big_endian>
276   bool
277   include_section(Object* object, const char* name,
278                   const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
279
280   // Return the output section name to use given an input section
281   // name.  Set *PLEN to the length of the name.  *PLEN must be
282   // initialized to the length of NAME.
283   static const char*
284   output_section_name(const char* name, size_t* plen);
285
286   // Return the output section name to use for a linkonce section
287   // name.  PLEN is as for output_section_name.
288   static const char*
289   linkonce_output_name(const char* name, size_t* plen);
290
291   // Return the output section for NAME, TYPE and FLAGS.
292   Output_section*
293   get_output_section(const char* name, Stringpool::Key name_key,
294                      elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Xword flags);
295
296   // Create a new Output_section.
297   Output_section*
298   make_output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
299                       elfcpp::Elf_Xword flags);
300
301   // Set the final file offsets of all the segments.
302   off_t
303   set_segment_offsets(const Target*, Output_segment*, unsigned int* pshndx);
304
305   // Set the final file offsets and section indexes of all the
306   // sections not associated with a segment.
307   off_t
308   set_section_offsets(off_t, unsigned int *pshndx);
309
310   // Return whether SEG1 comes before SEG2 in the output file.
311   static bool
312   segment_precedes(const Output_segment* seg1, const Output_segment* seg2);
313
314   // Map from section flags to segment flags.
315   static elfcpp::Elf_Word
316   section_flags_to_segment(elfcpp::Elf_Xword flags);
317
318   // A mapping used for group signatures.
319   typedef Unordered_map<std::string, bool> Signatures;
320
321   // Mapping from input section name/type/flags to output section.  We
322   // use canonicalized strings here.
323
324   typedef std::pair<Stringpool::Key,
325                     std::pair<elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword> > Key;
326
327   struct Hash_key
328   {
329     size_t
330     operator()(const Key& k) const;
331   };
332
333   typedef Unordered_map<Key, Output_section*, Hash_key> Section_name_map;
334
335   // A comparison class for segments.
336
337   struct Compare_segments
338   {
339     bool
340     operator()(const Output_segment* seg1, const Output_segment* seg2)
341     { return Layout::segment_precedes(seg1, seg2); }
342   };
343
344   // A reference to the options on the command line.
345   const General_options& options_;
346   // The output section names.
347   Stringpool namepool_;
348   // The output symbol names.
349   Stringpool sympool_;
350   // The dynamic strings, if needed.
351   Stringpool dynpool_;
352   // The list of group sections and linkonce sections which we have seen.
353   Signatures signatures_;
354   // The mapping from input section name/type/flags to output sections.
355   Section_name_map section_name_map_;
356   // The list of output segments.
357   Segment_list segment_list_;
358   // The list of output sections.
359   Section_list section_list_;
360   // The list of output sections which are not attached to any output
361   // segment.
362   Section_list unattached_section_list_;
363   // The list of unattached Output_data objects which require special
364   // handling because they are not Output_sections.
365   Data_list special_output_list_;
366   // A pointer to the PT_TLS segment if there is one.
367   Output_segment* tls_segment_;
368   // The SHT_SYMTAB output section.
369   Output_section* symtab_section_;
370   // The SHT_DYNSYM output section if there is one.
371   Output_section* dynsym_section_;
372   // The SHT_DYNAMIC output section if there is one.
373   Output_section* dynamic_section_;
374   // The dynamic data which goes into dynamic_section_.
375   Output_data_dynamic* dynamic_data_;
376   // The exception frame section.
377   Output_section* eh_frame_section_;
378   // The size of the output file.
379   off_t output_file_size_;
380 };
381
382 // This task handles writing out data which is not part of a section
383 // or segment.
384
385 class Write_data_task : public Task
386 {
387  public:
388   Write_data_task(const Layout* layout, const Symbol_table* symtab,
389                   Output_file* of, Task_token* final_blocker)
390     : layout_(layout), symtab_(symtab), of_(of), final_blocker_(final_blocker)
391   { }
392
393   // The standard Task methods.
394
395   Is_runnable_type
396   is_runnable(Workqueue*);
397
398   Task_locker*
399   locks(Workqueue*);
400
401   void
402   run(Workqueue*);
403
404  private:
405   const Layout* layout_;
406   const Symbol_table* symtab_;
407   Output_file* of_;
408   Task_token* final_blocker_;
409 };
410
411 // This task handles writing out the global symbols.
412
413 class Write_symbols_task : public Task
414 {
415  public:
416   Write_symbols_task(const Symbol_table* symtab, const Target* target,
417                      const Stringpool* sympool, const Stringpool* dynpool,
418                      Output_file* of, Task_token* final_blocker)
419     : symtab_(symtab), target_(target), sympool_(sympool), dynpool_(dynpool),
420       of_(of), final_blocker_(final_blocker)
421   { }
422
423   // The standard Task methods.
424
425   Is_runnable_type
426   is_runnable(Workqueue*);
427
428   Task_locker*
429   locks(Workqueue*);
430
431   void
432   run(Workqueue*);
433
434  private:
435   const Symbol_table* symtab_;
436   const Target* target_;
437   const Stringpool* sympool_;
438   const Stringpool* dynpool_;
439   Output_file* of_;
440   Task_token* final_blocker_;
441 };
442
443 // This task function handles closing the file.
444
445 class Close_task_runner : public Task_function_runner
446 {
447  public:
448   Close_task_runner(Output_file* of)
449     : of_(of)
450   { }
451
452   // Run the operation.
453   void
454   run(Workqueue*);
455
456  private:
457   Output_file* of_;
458 };
459
460 // A small helper function to align an address.
461
462 inline uint64_t
463 align_address(uint64_t address, uint64_t addralign)
464 {
465   if (addralign != 0)
466     address = (address + addralign - 1) &~ (addralign - 1);
467   return address;
468 }
469
470 } // End namespace gold.
471
472 #endif // !defined(GOLD_LAYOUT_H)