26e85f5b6a8373155aa6c6533e96f7e60ec328f1
[external/binutils.git] / gold / object.h
1 // object.h -- support for an object file for linking in gold  -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 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_OBJECT_H
24 #define GOLD_OBJECT_H
25
26 #include <string>
27 #include <vector>
28
29 #include "elfcpp.h"
30 #include "elfcpp_file.h"
31 #include "fileread.h"
32 #include "target.h"
33
34 namespace gold
35 {
36
37 class General_options;
38 class Task;
39 class Cref;
40 class Archive;
41 class Layout;
42 class Output_section;
43 class Output_file;
44 class Output_symtab_xindex;
45 class Pluginobj;
46 class Dynobj;
47 class Object_merge_map;
48 class Relocatable_relocs;
49 class Symbols_data;
50
51 template<typename Stringpool_char>
52 class Stringpool_template;
53
54 // Data to pass from read_symbols() to add_symbols().
55
56 struct Read_symbols_data
57 {
58   // Section headers.
59   File_view* section_headers;
60   // Section names.
61   File_view* section_names;
62   // Size of section name data in bytes.
63   section_size_type section_names_size;
64   // Symbol data.
65   File_view* symbols;
66   // Size of symbol data in bytes.
67   section_size_type symbols_size;
68   // Offset of external symbols within symbol data.  This structure
69   // sometimes contains only external symbols, in which case this will
70   // be zero.  Sometimes it contains all symbols.
71   section_offset_type external_symbols_offset;
72   // Symbol names.
73   File_view* symbol_names;
74   // Size of symbol name data in bytes.
75   section_size_type symbol_names_size;
76
77   // Version information.  This is only used on dynamic objects.
78   // Version symbol data (from SHT_GNU_versym section).
79   File_view* versym;
80   section_size_type versym_size;
81   // Version definition data (from SHT_GNU_verdef section).
82   File_view* verdef;
83   section_size_type verdef_size;
84   unsigned int verdef_info;
85   // Needed version data  (from SHT_GNU_verneed section).
86   File_view* verneed;
87   section_size_type verneed_size;
88   unsigned int verneed_info;
89 };
90
91 // Information used to print error messages.
92
93 struct Symbol_location_info
94 {
95   std::string source_file;
96   std::string enclosing_symbol_name;
97   int line_number;
98 };
99
100 // Data about a single relocation section.  This is read in
101 // read_relocs and processed in scan_relocs.
102
103 struct Section_relocs
104 {
105   // Index of reloc section.
106   unsigned int reloc_shndx;
107   // Index of section that relocs apply to.
108   unsigned int data_shndx;
109   // Contents of reloc section.
110   File_view* contents;
111   // Reloc section type.
112   unsigned int sh_type;
113   // Number of reloc entries.
114   size_t reloc_count;
115   // Output section.
116   Output_section* output_section;
117   // Whether this section has special handling for offsets.
118   bool needs_special_offset_handling;
119   // Whether the data section is allocated (has the SHF_ALLOC flag set).
120   bool is_data_section_allocated;
121 };
122
123 // Relocations in an object file.  This is read in read_relocs and
124 // processed in scan_relocs.
125
126 struct Read_relocs_data
127 {
128   typedef std::vector<Section_relocs> Relocs_list;
129   // The relocations.
130   Relocs_list relocs;
131   // The local symbols.
132   File_view* local_symbols;
133 };
134
135 // The Xindex class manages section indexes for objects with more than
136 // 0xff00 sections.
137
138 class Xindex
139 {
140  public:
141   Xindex(int large_shndx_offset)
142     : large_shndx_offset_(large_shndx_offset), symtab_xindex_()
143   { }
144
145   // Initialize the symtab_xindex_ array, given the object and the
146   // section index of the symbol table to use.
147   template<int size, bool big_endian>
148   void
149   initialize_symtab_xindex(Object*, unsigned int symtab_shndx);
150
151   // Read in the symtab_xindex_ array, given its section index.
152   // PSHDRS may optionally point to the section headers.
153   template<int size, bool big_endian>
154   void
155   read_symtab_xindex(Object*, unsigned int xindex_shndx,
156                      const unsigned char* pshdrs);
157
158   // Symbol SYMNDX in OBJECT has a section of SHN_XINDEX; return the
159   // real section index.
160   unsigned int
161   sym_xindex_to_shndx(Object* object, unsigned int symndx);
162
163  private:
164   // The type of the array giving the real section index for symbols
165   // whose st_shndx field holds SHN_XINDEX.
166   typedef std::vector<unsigned int> Symtab_xindex;
167
168   // Adjust a section index if necessary.  This should only be called
169   // for ordinary section indexes.
170   unsigned int
171   adjust_shndx(unsigned int shndx)
172   {
173     if (shndx >= elfcpp::SHN_LORESERVE)
174       shndx += this->large_shndx_offset_;
175     return shndx;
176   }
177
178   // Adjust to apply to large section indexes.
179   int large_shndx_offset_;
180   // The data from the SHT_SYMTAB_SHNDX section.
181   Symtab_xindex symtab_xindex_;
182 };
183
184 // Object is an abstract base class which represents either a 32-bit
185 // or a 64-bit input object.  This can be a regular object file
186 // (ET_REL) or a shared object (ET_DYN).
187
188 class Object
189 {
190  public:
191   typedef std::vector<Symbol*> Symbols;
192
193   // NAME is the name of the object as we would report it to the user
194   // (e.g., libfoo.a(bar.o) if this is in an archive.  INPUT_FILE is
195   // used to read the file.  OFFSET is the offset within the input
196   // file--0 for a .o or .so file, something else for a .a file.
197   Object(const std::string& name, Input_file* input_file, bool is_dynamic,
198          off_t offset = 0)
199     : name_(name), input_file_(input_file), offset_(offset), shnum_(-1U),
200       is_dynamic_(is_dynamic), is_needed_(false), uses_split_stack_(false),
201       has_no_split_stack_(false), no_export_(false), xindex_(NULL)
202   { input_file->file().add_object(); }
203
204   virtual ~Object()
205   { this->input_file_->file().remove_object(); }
206
207   // Return the name of the object as we would report it to the tuser.
208   const std::string&
209   name() const
210   { return this->name_; }
211
212   // Get the offset into the file.
213   off_t
214   offset() const
215   { return this->offset_; }
216
217   // Return whether this is a dynamic object.
218   bool
219   is_dynamic() const
220   { return this->is_dynamic_; }
221
222   // Return whether this object is needed--true if it is a dynamic
223   // object which defines some symbol referenced by a regular object.
224   // We keep the flag here rather than in Dynobj for convenience when
225   // setting it.
226   bool
227   is_needed() const
228   { return this->is_needed_; }
229
230   // Record that this object is needed.
231   void
232   set_is_needed()
233   { this->is_needed_ = true; }
234
235   // Return whether this object was compiled with -fsplit-stack.
236   bool
237   uses_split_stack() const
238   { return this->uses_split_stack_; }
239
240   // Return whether this object contains any functions compiled with
241   // the no_split_stack attribute.
242   bool
243   has_no_split_stack() const
244   { return this->has_no_split_stack_; }
245
246   // Returns NULL for Objects that are not plugin objects.  This method
247   // is overridden in the Pluginobj class.
248   Pluginobj*
249   pluginobj()
250   { return this->do_pluginobj(); }
251
252   // Get the file.  We pass on const-ness.
253   Input_file*
254   input_file()
255   { return this->input_file_; }
256
257   const Input_file*
258   input_file() const
259   { return this->input_file_; }
260
261   // Lock the underlying file.
262   void
263   lock(const Task* t)
264   { this->input_file()->file().lock(t); }
265
266   // Unlock the underlying file.
267   void
268   unlock(const Task* t)
269   { this->input_file()->file().unlock(t); }
270
271   // Return whether the underlying file is locked.
272   bool
273   is_locked() const
274   { return this->input_file()->file().is_locked(); }
275
276   // Return the token, so that the task can be queued.
277   Task_token*
278   token()
279   { return this->input_file()->file().token(); }
280
281   // Release the underlying file.
282   void
283   release()
284   { this->input_file_->file().release(); }
285
286   // Return whether we should just read symbols from this file.
287   bool
288   just_symbols() const
289   { return this->input_file()->just_symbols(); }
290
291   // Get the number of sections.
292   unsigned int
293   shnum() const
294   { return this->shnum_; }
295
296   // Return a view of the contents of a section.  Set *PLEN to the
297   // size.  CACHE is a hint as in File_read::get_view.
298   const unsigned char*
299   section_contents(unsigned int shndx, section_size_type* plen, bool cache);
300
301   // Adjust a symbol's section index as needed.  SYMNDX is the index
302   // of the symbol and SHNDX is the symbol's section from
303   // get_st_shndx.  This returns the section index.  It sets
304   // *IS_ORDINARY to indicate whether this is a normal section index,
305   // rather than a special code between SHN_LORESERVE and
306   // SHN_HIRESERVE.
307   unsigned int
308   adjust_sym_shndx(unsigned int symndx, unsigned int shndx, bool* is_ordinary)
309   {
310     if (shndx < elfcpp::SHN_LORESERVE)
311       *is_ordinary = true;
312     else if (shndx == elfcpp::SHN_XINDEX)
313       {
314         if (this->xindex_ == NULL)
315           this->xindex_ = this->do_initialize_xindex();
316         shndx = this->xindex_->sym_xindex_to_shndx(this, symndx);
317         *is_ordinary = true;
318       }
319     else
320       *is_ordinary = false;
321     return shndx;
322   }
323
324   // Return the size of a section given a section index.
325   uint64_t
326   section_size(unsigned int shndx)
327   { return this->do_section_size(shndx); }
328
329   // Return the name of a section given a section index.
330   std::string
331   section_name(unsigned int shndx)
332   { return this->do_section_name(shndx); }
333
334   // Return the section flags given a section index.
335   uint64_t
336   section_flags(unsigned int shndx)
337   { return this->do_section_flags(shndx); }
338
339   // Return the section entsize given a section index.
340   uint64_t
341   section_entsize(unsigned int shndx)
342   { return this->do_section_entsize(shndx); }
343
344   // Return the section address given a section index.
345   uint64_t
346   section_address(unsigned int shndx)
347   { return this->do_section_address(shndx); }
348
349   // Return the section type given a section index.
350   unsigned int
351   section_type(unsigned int shndx)
352   { return this->do_section_type(shndx); }
353
354   // Return the section link field given a section index.
355   unsigned int
356   section_link(unsigned int shndx)
357   { return this->do_section_link(shndx); }
358
359   // Return the section info field given a section index.
360   unsigned int
361   section_info(unsigned int shndx)
362   { return this->do_section_info(shndx); }
363
364   // Return the required section alignment given a section index.
365   uint64_t
366   section_addralign(unsigned int shndx)
367   { return this->do_section_addralign(shndx); }
368
369   // Read the symbol information.
370   void
371   read_symbols(Read_symbols_data* sd)
372   { return this->do_read_symbols(sd); }
373
374   // Pass sections which should be included in the link to the Layout
375   // object, and record where the sections go in the output file.
376   void
377   layout(Symbol_table* symtab, Layout* layout, Read_symbols_data* sd)
378   { this->do_layout(symtab, layout, sd); }
379
380   // Add symbol information to the global symbol table.
381   void
382   add_symbols(Symbol_table* symtab, Read_symbols_data* sd, Layout *layout)
383   { this->do_add_symbols(symtab, sd, layout); }
384
385   // Functions and types for the elfcpp::Elf_file interface.  This
386   // permit us to use Object as the File template parameter for
387   // elfcpp::Elf_file.
388
389   // The View class is returned by view.  It must support a single
390   // method, data().  This is trivial, because get_view does what we
391   // need.
392   class View
393   {
394    public:
395     View(const unsigned char* p)
396       : p_(p)
397     { }
398
399     const unsigned char*
400     data() const
401     { return this->p_; }
402
403    private:
404     const unsigned char* p_;
405   };
406
407   // Return a View.
408   View
409   view(off_t file_offset, section_size_type data_size)
410   { return View(this->get_view(file_offset, data_size, true, true)); }
411
412   // Report an error.
413   void
414   error(const char* format, ...) const ATTRIBUTE_PRINTF_2;
415
416   // A location in the file.
417   struct Location
418   {
419     off_t file_offset;
420     off_t data_size;
421
422     Location(off_t fo, section_size_type ds)
423       : file_offset(fo), data_size(ds)
424     { }
425   };
426
427   // Get a View given a Location.
428   View view(Location loc)
429   { return View(this->get_view(loc.file_offset, loc.data_size, true, true)); }
430
431   // Get a view into the underlying file.
432   const unsigned char*
433   get_view(off_t start, section_size_type size, bool aligned, bool cache)
434   {
435     return this->input_file()->file().get_view(this->offset_, start, size,
436                                                aligned, cache);
437   }
438
439   // Get a lasting view into the underlying file.
440   File_view*
441   get_lasting_view(off_t start, section_size_type size, bool aligned,
442                    bool cache)
443   {
444     return this->input_file()->file().get_lasting_view(this->offset_, start,
445                                                        size, aligned, cache);
446   }
447
448   // Read data from the underlying file.
449   void
450   read(off_t start, section_size_type size, void* p)
451   { this->input_file()->file().read(start + this->offset_, size, p); }
452
453   // Read multiple data from the underlying file.
454   void
455   read_multiple(const File_read::Read_multiple& rm)
456   { this->input_file()->file().read_multiple(this->offset_, rm); }
457
458   // Stop caching views in the underlying file.
459   void
460   clear_view_cache_marks()
461   { this->input_file()->file().clear_view_cache_marks(); }
462
463   // Get the number of global symbols defined by this object, and the
464   // number of the symbols whose final definition came from this
465   // object.
466   void
467   get_global_symbol_counts(const Symbol_table* symtab, size_t* defined,
468                            size_t* used) const
469   { this->do_get_global_symbol_counts(symtab, defined, used); }
470
471   // Get the symbols defined in this object.
472   const Symbols*
473   get_global_symbols() const
474   { return this->do_get_global_symbols(); }
475
476   // Return whether this object was found in a system directory.
477   bool
478   is_in_system_directory() const
479   { return this->input_file()->is_in_system_directory(); }
480
481   // Return whether we found this object by searching a directory.
482   bool
483   searched_for() const
484   { return this->input_file()->will_search_for(); }
485
486   bool
487   no_export() const
488   { return this->no_export_; }
489
490   void
491   set_no_export(bool value)
492   { this->no_export_ = value; }
493
494  protected:
495   // Returns NULL for Objects that are not plugin objects.  This method
496   // is overridden in the Pluginobj class.
497   virtual Pluginobj*
498   do_pluginobj()
499   { return NULL; }
500
501   // Read the symbols--implemented by child class.
502   virtual void
503   do_read_symbols(Read_symbols_data*) = 0;
504
505   // Lay out sections--implemented by child class.
506   virtual void
507   do_layout(Symbol_table*, Layout*, Read_symbols_data*) = 0;
508
509   // Add symbol information to the global symbol table--implemented by
510   // child class.
511   virtual void
512   do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*, Layout*) = 0;
513
514   // Return the location of the contents of a section.  Implemented by
515   // child class.
516   virtual Location
517   do_section_contents(unsigned int shndx) = 0;
518
519   // Get the size of a section--implemented by child class.
520   virtual uint64_t
521   do_section_size(unsigned int shndx) = 0;
522
523   // Get the name of a section--implemented by child class.
524   virtual std::string
525   do_section_name(unsigned int shndx) = 0;
526
527   // Get section flags--implemented by child class.
528   virtual uint64_t
529   do_section_flags(unsigned int shndx) = 0;
530
531   // Get section entsize--implemented by child class.
532   virtual uint64_t
533   do_section_entsize(unsigned int shndx) = 0;
534
535   // Get section address--implemented by child class.
536   virtual uint64_t
537   do_section_address(unsigned int shndx) = 0;
538
539   // Get section type--implemented by child class.
540   virtual unsigned int
541   do_section_type(unsigned int shndx) = 0;
542
543   // Get section link field--implemented by child class.
544   virtual unsigned int
545   do_section_link(unsigned int shndx) = 0;
546
547   // Get section info field--implemented by child class.
548   virtual unsigned int
549   do_section_info(unsigned int shndx) = 0;
550
551   // Get section alignment--implemented by child class.
552   virtual uint64_t
553   do_section_addralign(unsigned int shndx) = 0;
554
555   // Return the Xindex structure to use.
556   virtual Xindex*
557   do_initialize_xindex() = 0;
558
559   // Implement get_global_symbol_counts--implemented by child class.
560   virtual void
561   do_get_global_symbol_counts(const Symbol_table*, size_t*, size_t*) const = 0;
562
563   virtual const Symbols*
564   do_get_global_symbols() const = 0;
565
566   // Set the number of sections.
567   void
568   set_shnum(int shnum)
569   { this->shnum_ = shnum; }
570
571   // Functions used by both Sized_relobj and Sized_dynobj.
572
573   // Read the section data into a Read_symbols_data object.
574   template<int size, bool big_endian>
575   void
576   read_section_data(elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object>*,
577                     Read_symbols_data*);
578
579   // Let the child class initialize the xindex object directly.
580   void
581   set_xindex(Xindex* xindex)
582   {
583     gold_assert(this->xindex_ == NULL);
584     this->xindex_ = xindex;
585   }
586
587   // If NAME is the name of a special .gnu.warning section, arrange
588   // for the warning to be issued.  SHNDX is the section index.
589   // Return whether it is a warning section.
590   bool
591   handle_gnu_warning_section(const char* name, unsigned int shndx,
592                              Symbol_table*);
593
594   // If NAME is the name of the special section which indicates that
595   // this object was compiled with -fstack-split, mark it accordingly,
596   // and return true.  Otherwise return false.
597   bool
598   handle_split_stack_section(const char* name);
599
600  private:
601   // This class may not be copied.
602   Object(const Object&);
603   Object& operator=(const Object&);
604
605   // Name of object as printed to user.
606   std::string name_;
607   // For reading the file.
608   Input_file* input_file_;
609   // Offset within the file--0 for an object file, non-0 for an
610   // archive.
611   off_t offset_;
612   // Number of input sections.
613   unsigned int shnum_;
614   // Whether this is a dynamic object.
615   bool is_dynamic_ : 1;
616   // Whether this object is needed.  This is only set for dynamic
617   // objects, and means that the object defined a symbol which was
618   // used by a reference from a regular object.
619   bool is_needed_ : 1;
620   // Whether this object was compiled with -fsplit-stack.
621   bool uses_split_stack_ : 1;
622   // Whether this object contains any functions compiled with the
623   // no_split_stack attribute.
624   bool has_no_split_stack_ : 1;
625   // True if exclude this object from automatic symbol export.
626   // This is used only for archive objects.
627   bool no_export_ : 1;
628   // Many sections for objects with more than SHN_LORESERVE sections.
629   Xindex* xindex_;
630 };
631
632 // A regular object (ET_REL).  This is an abstract base class itself.
633 // The implementation is the template class Sized_relobj.
634
635 class Relobj : public Object
636 {
637  public:
638   Relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset = 0)
639     : Object(name, input_file, false, offset),
640       output_sections_(),
641       map_to_relocatable_relocs_(NULL),
642       object_merge_map_(NULL),
643       relocs_must_follow_section_writes_(false),
644       sd_(NULL)
645   { }
646
647   // During garbage collection, the Read_symbols_data pass for 
648   // each object is stored as layout needs to be done after 
649   // reloc processing.
650   Symbols_data* 
651   get_symbols_data()
652   { return this->sd_; }
653
654   // Decides which section names have to be included in the worklist
655   // as roots.
656   bool
657   is_section_name_included(const char *name);
658  
659   void
660   copy_symbols_data(Symbols_data* gc_sd, Read_symbols_data* sd,
661                     unsigned int section_header_size);
662
663   void
664   set_symbols_data(Symbols_data* sd)
665   { this->sd_ = sd; }
666
667   // During garbage collection, the Read_relocs pass for all objects 
668   // is done before scanning the relocs.  In that case, this->rd_ is
669   // used to store the information from Read_relocs for each object.
670   // This data is also used to compute the list of relevant sections.
671   Read_relocs_data*
672   get_relocs_data()
673   { return this->rd_; }
674
675   void
676   set_relocs_data(Read_relocs_data* rd)
677   { this->rd_ = rd; }
678
679   virtual bool
680   is_output_section_offset_invalid(unsigned int shndx) const = 0;
681
682   // Read the relocs.
683   void
684   read_relocs(Read_relocs_data* rd)
685   { return this->do_read_relocs(rd); }
686
687   // Process the relocs, during garbage collection only.
688   void
689   gc_process_relocs(Symbol_table* symtab, Layout* layout, Read_relocs_data* rd)
690   { return this->do_gc_process_relocs(symtab, layout, rd); }
691
692   // Scan the relocs and adjust the symbol table.
693   void
694   scan_relocs(Symbol_table* symtab, Layout* layout, Read_relocs_data* rd)
695   { return this->do_scan_relocs(symtab, layout, rd); }
696
697   // The number of local symbols in the input symbol table.
698   virtual unsigned int
699   local_symbol_count() const
700   { return this->do_local_symbol_count(); }
701
702   // Initial local symbol processing: count the number of local symbols
703   // in the output symbol table and dynamic symbol table; add local symbol
704   // names to *POOL and *DYNPOOL.
705   void
706   count_local_symbols(Stringpool_template<char>* pool,
707                       Stringpool_template<char>* dynpool)
708   { return this->do_count_local_symbols(pool, dynpool); }
709
710   // Set the values of the local symbols, set the output symbol table
711   // indexes for the local variables, and set the offset where local
712   // symbol information will be stored. Returns the new local symbol index.
713   unsigned int
714   finalize_local_symbols(unsigned int index, off_t off, Symbol_table* symtab)
715   { return this->do_finalize_local_symbols(index, off, symtab); }
716
717   // Set the output dynamic symbol table indexes for the local variables.
718   unsigned int
719   set_local_dynsym_indexes(unsigned int index)
720   { return this->do_set_local_dynsym_indexes(index); }
721
722   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
723   unsigned int
724   set_local_dynsym_offset(off_t off)
725   { return this->do_set_local_dynsym_offset(off); }
726
727   // Relocate the input sections and write out the local symbols.
728   void
729   relocate(const Symbol_table* symtab, const Layout* layout, Output_file* of)
730   { return this->do_relocate(symtab, layout, of); }
731
732   // Return whether an input section is being included in the link.
733   bool
734   is_section_included(unsigned int shndx) const
735   {
736     gold_assert(shndx < this->output_sections_.size());
737     return this->output_sections_[shndx] != NULL;
738   }
739
740   // Given a section index, return the corresponding Output_section.
741   // The return value will be NULL if the section is not included in
742   // the link.
743   Output_section*
744   output_section(unsigned int shndx) const
745   {
746     gold_assert(shndx < this->output_sections_.size());
747     return this->output_sections_[shndx];
748   }
749
750   // Given a section index, return the offset in the Output_section.
751   // The return value will be -1U if the section is specially mapped,
752   // such as a merge section.
753   uint64_t
754   output_section_offset(unsigned int shndx) const
755   { return this->do_output_section_offset(shndx); }
756
757   // Set the offset of an input section within its output section.
758   void
759   set_section_offset(unsigned int shndx, uint64_t off)
760   { this->do_set_section_offset(shndx, off); }
761
762   // Return true if we need to wait for output sections to be written
763   // before we can apply relocations.  This is true if the object has
764   // any relocations for sections which require special handling, such
765   // as the exception frame section.
766   bool
767   relocs_must_follow_section_writes() const
768   { return this->relocs_must_follow_section_writes_; }
769
770   // Return the object merge map.
771   Object_merge_map*
772   merge_map() const
773   { return this->object_merge_map_; }
774
775   // Set the object merge map.
776   void
777   set_merge_map(Object_merge_map* object_merge_map)
778   {
779     gold_assert(this->object_merge_map_ == NULL);
780     this->object_merge_map_ = object_merge_map;
781   }
782
783   // Record the relocatable reloc info for an input reloc section.
784   void
785   set_relocatable_relocs(unsigned int reloc_shndx, Relocatable_relocs* rr)
786   {
787     gold_assert(reloc_shndx < this->shnum());
788     (*this->map_to_relocatable_relocs_)[reloc_shndx] = rr;
789   }
790
791   // Get the relocatable reloc info for an input reloc section.
792   Relocatable_relocs*
793   relocatable_relocs(unsigned int reloc_shndx)
794   {
795     gold_assert(reloc_shndx < this->shnum());
796     return (*this->map_to_relocatable_relocs_)[reloc_shndx];
797   }
798
799   // Layout sections whose layout was deferred while waiting for
800   // input files from a plugin.
801   void
802   layout_deferred_sections(Layout* layout)
803   { this->do_layout_deferred_sections(layout); }
804
805  protected:
806   // The output section to be used for each input section, indexed by
807   // the input section number.  The output section is NULL if the
808   // input section is to be discarded.
809   typedef std::vector<Output_section*> Output_sections;
810
811   // Read the relocs--implemented by child class.
812   virtual void
813   do_read_relocs(Read_relocs_data*) = 0;
814
815   // Process the relocs--implemented by child class.
816   virtual void
817   do_gc_process_relocs(Symbol_table*, Layout*, Read_relocs_data*) = 0;
818
819   // Scan the relocs--implemented by child class.
820   virtual void
821   do_scan_relocs(Symbol_table*, Layout*, Read_relocs_data*) = 0;
822
823   // Return the number of local symbols--implemented by child class.
824   virtual unsigned int
825   do_local_symbol_count() const = 0;
826
827   // Count local symbols--implemented by child class.
828   virtual void
829   do_count_local_symbols(Stringpool_template<char>*,
830                          Stringpool_template<char>*) = 0;
831
832   // Finalize the local symbols.  Set the output symbol table indexes
833   // for the local variables, and set the offset where local symbol
834   // information will be stored.
835   virtual unsigned int
836   do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t, Symbol_table*) = 0;
837
838   // Set the output dynamic symbol table indexes for the local variables.
839   virtual unsigned int
840   do_set_local_dynsym_indexes(unsigned int) = 0;
841
842   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
843   virtual unsigned int
844   do_set_local_dynsym_offset(off_t) = 0;
845
846   // Relocate the input sections and write out the local
847   // symbols--implemented by child class.
848   virtual void
849   do_relocate(const Symbol_table* symtab, const Layout*, Output_file* of) = 0;
850
851   // Get the offset of a section--implemented by child class.
852   virtual uint64_t
853   do_output_section_offset(unsigned int shndx) const = 0;
854
855   // Set the offset of a section--implemented by child class.
856   virtual void
857   do_set_section_offset(unsigned int shndx, uint64_t off) = 0;
858
859   // Layout sections whose layout was deferred while waiting for
860   // input files from a plugin--implemented by child class.
861   virtual void
862   do_layout_deferred_sections(Layout*) = 0;
863
864   // Return the vector mapping input sections to output sections.
865   Output_sections&
866   output_sections()
867   { return this->output_sections_; }
868
869   const Output_sections&
870   output_sections() const
871   { return this->output_sections_; }
872
873   // Set the size of the relocatable relocs array.
874   void
875   size_relocatable_relocs()
876   {
877     this->map_to_relocatable_relocs_ =
878       new std::vector<Relocatable_relocs*>(this->shnum());
879   }
880
881   // Record that we must wait for the output sections to be written
882   // before applying relocations.
883   void
884   set_relocs_must_follow_section_writes()
885   { this->relocs_must_follow_section_writes_ = true; }
886
887  private:
888   // Mapping from input sections to output section.
889   Output_sections output_sections_;
890   // Mapping from input section index to the information recorded for
891   // the relocations.  This is only used for a relocatable link.
892   std::vector<Relocatable_relocs*>* map_to_relocatable_relocs_;
893   // Mappings for merge sections.  This is managed by the code in the
894   // Merge_map class.
895   Object_merge_map* object_merge_map_;
896   // Whether we need to wait for output sections to be written before
897   // we can apply relocations.
898   bool relocs_must_follow_section_writes_;
899   // Used to store the relocs data computed by the Read_relocs pass. 
900   // Used during garbage collection of unused sections.
901   Read_relocs_data* rd_;
902   // Used to store the symbols data computed by the Read_symbols pass.
903   // Again used during garbage collection when laying out referenced
904   // sections.
905   gold::Symbols_data *sd_;
906 };
907
908 // This class is used to handle relocations against a section symbol
909 // in an SHF_MERGE section.  For such a symbol, we need to know the
910 // addend of the relocation before we can determine the final value.
911 // The addend gives us the location in the input section, and we can
912 // determine how it is mapped to the output section.  For a
913 // non-section symbol, we apply the addend to the final value of the
914 // symbol; that is done in finalize_local_symbols, and does not use
915 // this class.
916
917 template<int size>
918 class Merged_symbol_value
919 {
920  public:
921   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Value;
922
923   // We use a hash table to map offsets in the input section to output
924   // addresses.
925   typedef Unordered_map<section_offset_type, Value> Output_addresses;
926
927   Merged_symbol_value(Value input_value, Value output_start_address)
928     : input_value_(input_value), output_start_address_(output_start_address),
929       output_addresses_()
930   { }
931
932   // Initialize the hash table.
933   void
934   initialize_input_to_output_map(const Relobj*, unsigned int input_shndx);
935
936   // Release the hash table to save space.
937   void
938   free_input_to_output_map()
939   { this->output_addresses_.clear(); }
940
941   // Get the output value corresponding to an addend.  The object and
942   // input section index are passed in because the caller will have
943   // them; otherwise we could store them here.
944   Value
945   value(const Relobj* object, unsigned int input_shndx, Value addend) const
946   {
947     // This is a relocation against a section symbol.  ADDEND is the
948     // offset in the section.  The result should be the start of some
949     // merge area.  If the object file wants something else, it should
950     // use a regular symbol rather than a section symbol.
951     // Unfortunately, PR 6658 shows a case in which the object file
952     // refers to the section symbol, but uses a negative ADDEND to
953     // compensate for a PC relative reloc.  We can't handle the
954     // general case.  However, we can handle the special case of a
955     // negative addend, by assuming that it refers to the start of the
956     // section.  Of course, that means that we have to guess when
957     // ADDEND is negative.  It is normal to see a 32-bit value here
958     // even when the template parameter size is 64, as 64-bit object
959     // file formats have 32-bit relocations.  We know this is a merge
960     // section, so we know it has to fit into memory.  So we assume
961     // that we won't see a value larger than a large 32-bit unsigned
962     // value.  This will break objects with very very large merge
963     // sections; they probably break in other ways anyhow.
964     Value input_offset = this->input_value_;
965     if (addend < 0xffffff00)
966       {
967         input_offset += addend;
968         addend = 0;
969       }
970     typename Output_addresses::const_iterator p =
971       this->output_addresses_.find(input_offset);
972     if (p != this->output_addresses_.end())
973       return p->second + addend;
974
975     return (this->value_from_output_section(object, input_shndx, input_offset)
976             + addend);
977   }
978
979  private:
980   // Get the output value for an input offset if we couldn't find it
981   // in the hash table.
982   Value
983   value_from_output_section(const Relobj*, unsigned int input_shndx,
984                             Value input_offset) const;
985
986   // The value of the section symbol in the input file.  This is
987   // normally zero, but could in principle be something else.
988   Value input_value_;
989   // The start address of this merged section in the output file.
990   Value output_start_address_;
991   // A hash table which maps offsets in the input section to output
992   // addresses.  This only maps specific offsets, not all offsets.
993   Output_addresses output_addresses_;
994 };
995
996 // This POD class is holds the value of a symbol.  This is used for
997 // local symbols, and for all symbols during relocation processing.
998 // For special sections, such as SHF_MERGE sections, this calls a
999 // function to get the final symbol value.
1000
1001 template<int size>
1002 class Symbol_value
1003 {
1004  public:
1005   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Value;
1006
1007   Symbol_value()
1008     : output_symtab_index_(0), output_dynsym_index_(-1U), input_shndx_(0),
1009       is_ordinary_shndx_(false), is_section_symbol_(false),
1010       is_tls_symbol_(false), has_output_value_(true)
1011   { this->u_.value = 0; }
1012
1013   // Get the value of this symbol.  OBJECT is the object in which this
1014   // symbol is defined, and ADDEND is an addend to add to the value.
1015   template<bool big_endian>
1016   Value
1017   value(const Sized_relobj<size, big_endian>* object, Value addend) const
1018   {
1019     if (this->has_output_value_)
1020       return this->u_.value + addend;
1021     else
1022       {
1023         gold_assert(this->is_ordinary_shndx_);
1024         return this->u_.merged_symbol_value->value(object, this->input_shndx_,
1025                                                    addend);
1026       }
1027   }
1028
1029   // Set the value of this symbol in the output symbol table.
1030   void
1031   set_output_value(Value value)
1032   { this->u_.value = value; }
1033
1034   // For a section symbol in a merged section, we need more
1035   // information.
1036   void
1037   set_merged_symbol_value(Merged_symbol_value<size>* msv)
1038   {
1039     gold_assert(this->is_section_symbol_);
1040     this->has_output_value_ = false;
1041     this->u_.merged_symbol_value = msv;
1042   }
1043
1044   // Initialize the input to output map for a section symbol in a
1045   // merged section.  We also initialize the value of a non-section
1046   // symbol in a merged section.
1047   void
1048   initialize_input_to_output_map(const Relobj* object)
1049   {
1050     if (!this->has_output_value_)
1051       {
1052         gold_assert(this->is_section_symbol_ && this->is_ordinary_shndx_);
1053         Merged_symbol_value<size>* msv = this->u_.merged_symbol_value;
1054         msv->initialize_input_to_output_map(object, this->input_shndx_);
1055       }
1056   }
1057
1058   // Free the input to output map for a section symbol in a merged
1059   // section.
1060   void
1061   free_input_to_output_map()
1062   {
1063     if (!this->has_output_value_)
1064       this->u_.merged_symbol_value->free_input_to_output_map();
1065   }
1066
1067   // Set the value of the symbol from the input file.  This is only
1068   // called by count_local_symbols, to communicate the value to
1069   // finalize_local_symbols.
1070   void
1071   set_input_value(Value value)
1072   { this->u_.value = value; }
1073
1074   // Return the input value.  This is only called by
1075   // finalize_local_symbols and (in special cases) relocate_section.
1076   Value
1077   input_value() const
1078   { return this->u_.value; }
1079
1080   // Return whether this symbol should go into the output symbol
1081   // table.
1082   bool
1083   needs_output_symtab_entry() const
1084   { return this->output_symtab_index_ != -1U; }
1085
1086   // Return the index in the output symbol table.
1087   unsigned int
1088   output_symtab_index() const
1089   {
1090     gold_assert(this->output_symtab_index_ != 0);
1091     return this->output_symtab_index_;
1092   }
1093
1094   // Set the index in the output symbol table.
1095   void
1096   set_output_symtab_index(unsigned int i)
1097   {
1098     gold_assert(this->output_symtab_index_ == 0);
1099     this->output_symtab_index_ = i;
1100   }
1101
1102   // Record that this symbol should not go into the output symbol
1103   // table.
1104   void
1105   set_no_output_symtab_entry()
1106   {
1107     gold_assert(this->output_symtab_index_ == 0);
1108     this->output_symtab_index_ = -1U;
1109   }
1110
1111   // Set the index in the output dynamic symbol table.
1112   void
1113   set_needs_output_dynsym_entry()
1114   {
1115     gold_assert(!this->is_section_symbol());
1116     this->output_dynsym_index_ = 0;
1117   }
1118
1119   // Return whether this symbol should go into the output symbol
1120   // table.
1121   bool
1122   needs_output_dynsym_entry() const
1123   {
1124     return this->output_dynsym_index_ != -1U;
1125   }
1126
1127   // Record that this symbol should go into the dynamic symbol table.
1128   void
1129   set_output_dynsym_index(unsigned int i)
1130   {
1131     gold_assert(this->output_dynsym_index_ == 0);
1132     this->output_dynsym_index_ = i;
1133   }
1134
1135   // Return the index in the output dynamic symbol table.
1136   unsigned int
1137   output_dynsym_index() const
1138   {
1139     gold_assert(this->output_dynsym_index_ != 0
1140                 && this->output_dynsym_index_ != -1U);
1141     return this->output_dynsym_index_;
1142   }
1143
1144   // Set the index of the input section in the input file.
1145   void
1146   set_input_shndx(unsigned int i, bool is_ordinary)
1147   {
1148     this->input_shndx_ = i;
1149     // input_shndx_ field is a bitfield, so make sure that the value
1150     // fits.
1151     gold_assert(this->input_shndx_ == i);
1152     this->is_ordinary_shndx_ = is_ordinary;
1153   }
1154
1155   // Return the index of the input section in the input file.
1156   unsigned int
1157   input_shndx(bool* is_ordinary) const
1158   {
1159     *is_ordinary = this->is_ordinary_shndx_;
1160     return this->input_shndx_;
1161   }
1162
1163   // Whether this is a section symbol.
1164   bool
1165   is_section_symbol() const
1166   { return this->is_section_symbol_; }
1167
1168   // Record that this is a section symbol.
1169   void
1170   set_is_section_symbol()
1171   {
1172     gold_assert(!this->needs_output_dynsym_entry());
1173     this->is_section_symbol_ = true;
1174   }
1175
1176   // Record that this is a TLS symbol.
1177   void
1178   set_is_tls_symbol()
1179   { this->is_tls_symbol_ = true; }
1180
1181   // Return TRUE if this is a TLS symbol.
1182   bool
1183   is_tls_symbol() const
1184   { return this->is_tls_symbol_; }
1185
1186  private:
1187   // The index of this local symbol in the output symbol table.  This
1188   // will be -1 if the symbol should not go into the symbol table.
1189   unsigned int output_symtab_index_;
1190   // The index of this local symbol in the dynamic symbol table.  This
1191   // will be -1 if the symbol should not go into the symbol table.
1192   unsigned int output_dynsym_index_;
1193   // The section index in the input file in which this symbol is
1194   // defined.
1195   unsigned int input_shndx_ : 28;
1196   // Whether the section index is an ordinary index, not a special
1197   // value.
1198   bool is_ordinary_shndx_ : 1;
1199   // Whether this is a STT_SECTION symbol.
1200   bool is_section_symbol_ : 1;
1201   // Whether this is a STT_TLS symbol.
1202   bool is_tls_symbol_ : 1;
1203   // Whether this symbol has a value for the output file.  This is
1204   // normally set to true during Layout::finalize, by
1205   // finalize_local_symbols.  It will be false for a section symbol in
1206   // a merge section, as for such symbols we can not determine the
1207   // value to use in a relocation until we see the addend.
1208   bool has_output_value_ : 1;
1209   union
1210   {
1211     // This is used if has_output_value_ is true.  Between
1212     // count_local_symbols and finalize_local_symbols, this is the
1213     // value in the input file.  After finalize_local_symbols, it is
1214     // the value in the output file.
1215     Value value;
1216     // This is used if has_output_value_ is false.  It points to the
1217     // information we need to get the value for a merge section.
1218     Merged_symbol_value<size>* merged_symbol_value;
1219   } u_;
1220 };
1221
1222 // A GOT offset list.  A symbol may have more than one GOT offset
1223 // (e.g., when mixing modules compiled with two different TLS models),
1224 // but will usually have at most one.  GOT_TYPE identifies the type of
1225 // GOT entry; its values are specific to each target.
1226
1227 class Got_offset_list
1228 {
1229  public:
1230   Got_offset_list()
1231     : got_type_(-1U), got_offset_(0), got_next_(NULL)
1232   { }
1233
1234   Got_offset_list(unsigned int got_type, unsigned int got_offset)
1235     : got_type_(got_type), got_offset_(got_offset), got_next_(NULL)
1236   { }
1237
1238   ~Got_offset_list()
1239   { 
1240     if (this->got_next_ != NULL)
1241       {
1242         delete this->got_next_;
1243         this->got_next_ = NULL;
1244       }
1245   }
1246
1247   // Initialize the fields to their default values.
1248   void
1249   init()
1250   {
1251     this->got_type_ = -1U;
1252     this->got_offset_ = 0;
1253     this->got_next_ = NULL;
1254   }
1255
1256   // Set the offset for the GOT entry of type GOT_TYPE.
1257   void
1258   set_offset(unsigned int got_type, unsigned int got_offset)
1259   {
1260     if (this->got_type_ == -1U)
1261       {
1262         this->got_type_ = got_type;
1263         this->got_offset_ = got_offset;
1264       }
1265     else
1266       {
1267         for (Got_offset_list* g = this; g != NULL; g = g->got_next_)
1268           {
1269             if (g->got_type_ == got_type)
1270               {
1271                 g->got_offset_ = got_offset;
1272                 return;
1273               }
1274           }
1275         Got_offset_list* g = new Got_offset_list(got_type, got_offset);
1276         g->got_next_ = this->got_next_;
1277         this->got_next_ = g;
1278       }
1279   }
1280
1281   // Return the offset for a GOT entry of type GOT_TYPE.
1282   unsigned int
1283   get_offset(unsigned int got_type) const
1284   {
1285     for (const Got_offset_list* g = this; g != NULL; g = g->got_next_)
1286       {
1287         if (g->got_type_ == got_type)
1288           return g->got_offset_;
1289       }
1290     return -1U;
1291   }
1292
1293  private:
1294   unsigned int got_type_;
1295   unsigned int got_offset_;
1296   Got_offset_list* got_next_;
1297 };
1298
1299 // This type is used to modify relocations for -fsplit-stack.  It is
1300 // indexed by relocation index, and means that the relocation at that
1301 // index should use the symbol from the vector, rather than the one
1302 // indicated by the relocation.
1303
1304 class Reloc_symbol_changes
1305 {
1306  public:
1307   Reloc_symbol_changes(size_t count)
1308     : vec_(count, NULL)
1309   { }
1310
1311   void
1312   set(size_t i, Symbol* sym)
1313   { this->vec_[i] = sym; }
1314
1315   const Symbol*
1316   operator[](size_t i) const
1317   { return this->vec_[i]; }
1318
1319  private:
1320   std::vector<Symbol*> vec_;
1321 };
1322
1323 // A regular object file.  This is size and endian specific.
1324
1325 template<int size, bool big_endian>
1326 class Sized_relobj : public Relobj
1327 {
1328  public:
1329   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
1330   typedef std::vector<Symbol*> Symbols;
1331   typedef std::vector<Symbol_value<size> > Local_values;
1332
1333   static const Address invalid_address = static_cast<Address>(0) - 1;
1334
1335   Sized_relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset,
1336                const typename elfcpp::Ehdr<size, big_endian>&);
1337
1338   ~Sized_relobj();
1339
1340   // Checks if the offset of input section SHNDX within its output
1341   // section is invalid. 
1342   bool
1343   is_output_section_offset_invalid(unsigned int shndx) const
1344   { return this->get_output_section_offset(shndx) == invalid_address; }
1345
1346   // Set up the object file based on TARGET.
1347   void
1348   setup()
1349   { this->do_setup(); }
1350
1351   // Return the number of symbols.  This is only valid after
1352   // Object::add_symbols has been called.
1353   unsigned int
1354   symbol_count() const
1355   { return this->local_symbol_count_ + this->symbols_.size(); }
1356
1357   // If SYM is the index of a global symbol in the object file's
1358   // symbol table, return the Symbol object.  Otherwise, return NULL.
1359   Symbol*
1360   global_symbol(unsigned int sym) const
1361   {
1362     if (sym >= this->local_symbol_count_)
1363       {
1364         gold_assert(sym - this->local_symbol_count_ < this->symbols_.size());
1365         return this->symbols_[sym - this->local_symbol_count_];
1366       }
1367     return NULL;
1368   }
1369
1370   // Return the section index of symbol SYM.  Set *VALUE to its value
1371   // in the object file.  Set *IS_ORDINARY if this is an ordinary
1372   // section index, not a special code between SHN_LORESERVE and
1373   // SHN_HIRESERVE.  Note that for a symbol which is not defined in
1374   // this object file, this will set *VALUE to 0 and return SHN_UNDEF;
1375   // it will not return the final value of the symbol in the link.
1376   unsigned int
1377   symbol_section_and_value(unsigned int sym, Address* value, bool* is_ordinary);
1378
1379   // Return a pointer to the Symbol_value structure which holds the
1380   // value of a local symbol.
1381   const Symbol_value<size>*
1382   local_symbol(unsigned int sym) const
1383   {
1384     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
1385     return &this->local_values_[sym];
1386   }
1387
1388   // Return the index of local symbol SYM in the ordinary symbol
1389   // table.  A value of -1U means that the symbol is not being output.
1390   unsigned int
1391   symtab_index(unsigned int sym) const
1392   {
1393     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
1394     return this->local_values_[sym].output_symtab_index();
1395   }
1396
1397   // Return the index of local symbol SYM in the dynamic symbol
1398   // table.  A value of -1U means that the symbol is not being output.
1399   unsigned int
1400   dynsym_index(unsigned int sym) const
1401   {
1402     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
1403     return this->local_values_[sym].output_dynsym_index();
1404   }
1405
1406   // Return the input section index of local symbol SYM.
1407   unsigned int
1408   local_symbol_input_shndx(unsigned int sym, bool* is_ordinary) const
1409   {
1410     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
1411     return this->local_values_[sym].input_shndx(is_ordinary);
1412   }
1413
1414   // Record that local symbol SYM needs a dynamic symbol entry.
1415   void
1416   set_needs_output_dynsym_entry(unsigned int sym)
1417   {
1418     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
1419     this->local_values_[sym].set_needs_output_dynsym_entry();
1420   }
1421
1422   // Return whether the local symbol SYMNDX has a GOT offset.
1423   // For TLS symbols, the GOT entry will hold its tp-relative offset.
1424   bool
1425   local_has_got_offset(unsigned int symndx, unsigned int got_type) const
1426   {
1427     Local_got_offsets::const_iterator p =
1428         this->local_got_offsets_.find(symndx);
1429     return (p != this->local_got_offsets_.end()
1430             && p->second->get_offset(got_type) != -1U);
1431   }
1432
1433   // Return the GOT offset of the local symbol SYMNDX.
1434   unsigned int
1435   local_got_offset(unsigned int symndx, unsigned int got_type) const
1436   {
1437     Local_got_offsets::const_iterator p =
1438         this->local_got_offsets_.find(symndx);
1439     gold_assert(p != this->local_got_offsets_.end());
1440     unsigned int off = p->second->get_offset(got_type);
1441     gold_assert(off != -1U);
1442     return off;
1443   }
1444
1445   // Set the GOT offset of the local symbol SYMNDX to GOT_OFFSET.
1446   void
1447   set_local_got_offset(unsigned int symndx, unsigned int got_type,
1448                        unsigned int got_offset)
1449   {
1450     Local_got_offsets::const_iterator p =
1451         this->local_got_offsets_.find(symndx);
1452     if (p != this->local_got_offsets_.end())
1453       p->second->set_offset(got_type, got_offset);
1454     else
1455       {
1456         Got_offset_list* g = new Got_offset_list(got_type, got_offset);
1457         std::pair<Local_got_offsets::iterator, bool> ins =
1458             this->local_got_offsets_.insert(std::make_pair(symndx, g));
1459         gold_assert(ins.second);
1460       }
1461   }
1462
1463   // Get the offset of input section SHNDX within its output section.
1464   // This is -1 if the input section requires a special mapping, such
1465   // as a merge section.  The output section can be found in the
1466   // output_sections_ field of the parent class Relobj.
1467   Address
1468   get_output_section_offset(unsigned int shndx) const
1469   {
1470     gold_assert(shndx < this->section_offsets_.size());
1471     return this->section_offsets_[shndx];
1472   }
1473
1474   // Return the name of the symbol that spans the given offset in the
1475   // specified section in this object.  This is used only for error
1476   // messages and is not particularly efficient.
1477   bool
1478   get_symbol_location_info(unsigned int shndx, off_t offset,
1479                            Symbol_location_info* info);
1480
1481   // Look for a kept section corresponding to the given discarded section,
1482   // and return its output address.  This is used only for relocations in
1483   // debugging sections.
1484   Address
1485   map_to_kept_section(unsigned int shndx, bool* found) const;
1486
1487   // Make section offset invalid.  This is needed for relaxation.
1488   void
1489   invalidate_section_offset(unsigned int shndx)
1490   { this->do_invalidate_section_offset(shndx); }
1491
1492  protected:
1493   // Set up.
1494   virtual void
1495   do_setup();
1496
1497   // Read the symbols.
1498   void
1499   do_read_symbols(Read_symbols_data*);
1500
1501   // Return the number of local symbols.
1502   unsigned int
1503   do_local_symbol_count() const
1504   { return this->local_symbol_count_; }
1505
1506   // Lay out the input sections.
1507   void
1508   do_layout(Symbol_table*, Layout*, Read_symbols_data*);
1509
1510   // Layout sections whose layout was deferred while waiting for
1511   // input files from a plugin.
1512   void
1513   do_layout_deferred_sections(Layout*);
1514
1515   // Add the symbols to the symbol table.
1516   void
1517   do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*, Layout*);
1518
1519   // Read the relocs.
1520   void
1521   do_read_relocs(Read_relocs_data*);
1522
1523   // Process the relocs to find list of referenced sections. Used only
1524   // during garbage collection.
1525   void
1526   do_gc_process_relocs(Symbol_table*, Layout*, Read_relocs_data*);
1527
1528   // Scan the relocs and adjust the symbol table.
1529   void
1530   do_scan_relocs(Symbol_table*, Layout*, Read_relocs_data*);
1531
1532   // Count the local symbols.
1533   void
1534   do_count_local_symbols(Stringpool_template<char>*,
1535                             Stringpool_template<char>*);
1536
1537   // Finalize the local symbols.
1538   unsigned int
1539   do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t, Symbol_table*);
1540
1541   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
1542   unsigned int
1543   do_set_local_dynsym_indexes(unsigned int);
1544
1545   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
1546   unsigned int
1547   do_set_local_dynsym_offset(off_t);
1548
1549   // Relocate the input sections and write out the local symbols.
1550   void
1551   do_relocate(const Symbol_table* symtab, const Layout*, Output_file* of);
1552
1553   // Get the size of a section.
1554   uint64_t
1555   do_section_size(unsigned int shndx)
1556   { return this->elf_file_.section_size(shndx); }
1557
1558   // Get the name of a section.
1559   std::string
1560   do_section_name(unsigned int shndx)
1561   { return this->elf_file_.section_name(shndx); }
1562
1563   // Return the location of the contents of a section.
1564   Object::Location
1565   do_section_contents(unsigned int shndx)
1566   { return this->elf_file_.section_contents(shndx); }
1567
1568   // Return section flags.
1569   uint64_t
1570   do_section_flags(unsigned int shndx);
1571
1572   // Return section entsize.
1573   uint64_t
1574   do_section_entsize(unsigned int shndx);
1575
1576   // Return section address.
1577   uint64_t
1578   do_section_address(unsigned int shndx)
1579   { return this->elf_file_.section_addr(shndx); }
1580
1581   // Return section type.
1582   unsigned int
1583   do_section_type(unsigned int shndx)
1584   { return this->elf_file_.section_type(shndx); }
1585
1586   // Return the section link field.
1587   unsigned int
1588   do_section_link(unsigned int shndx)
1589   { return this->elf_file_.section_link(shndx); }
1590
1591   // Return the section info field.
1592   unsigned int
1593   do_section_info(unsigned int shndx)
1594   { return this->elf_file_.section_info(shndx); }
1595
1596   // Return the section alignment.
1597   uint64_t
1598   do_section_addralign(unsigned int shndx)
1599   { return this->elf_file_.section_addralign(shndx); }
1600
1601   // Return the Xindex structure to use.
1602   Xindex*
1603   do_initialize_xindex();
1604
1605   // Get symbol counts.
1606   void
1607   do_get_global_symbol_counts(const Symbol_table*, size_t*, size_t*) const;
1608
1609   // Get the global symbols.
1610   const Symbols*
1611   do_get_global_symbols() const
1612   { return &this->symbols_; }
1613
1614   // Get the offset of a section.
1615   uint64_t
1616   do_output_section_offset(unsigned int shndx) const
1617   {
1618     Address off = this->get_output_section_offset(shndx);
1619     if (off == invalid_address)
1620       return -1ULL;
1621     return off;
1622   }
1623
1624   // Set the offset of a section.
1625   void
1626   do_set_section_offset(unsigned int shndx, uint64_t off)
1627   {
1628     gold_assert(shndx < this->section_offsets_.size());
1629     this->section_offsets_[shndx] = convert_types<Address, uint64_t>(off);
1630   }
1631
1632   // Set the offset of a section to invalid_address.
1633   virtual void
1634   do_invalidate_section_offset(unsigned int shndx)
1635   {
1636     gold_assert(shndx < this->section_offsets_.size());
1637     this->section_offsets_[shndx] = invalid_address;
1638   }
1639
1640   // Adjust a section index if necessary.
1641   unsigned int
1642   adjust_shndx(unsigned int shndx)
1643   {
1644     if (shndx >= elfcpp::SHN_LORESERVE)
1645       shndx += this->elf_file_.large_shndx_offset();
1646     return shndx;
1647   }
1648
1649   // Initialize input to output maps for section symbols in merged
1650   // sections.
1651   void
1652   initialize_input_to_output_maps();
1653
1654   // Free the input to output maps for section symbols in merged
1655   // sections.
1656   void
1657   free_input_to_output_maps();
1658
1659   // Return symbol table section index.
1660   unsigned int
1661   symtab_shndx() const
1662   { return this->symtab_shndx_; }
1663
1664   // Allow a child class to access the ELF file.
1665   elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object>*
1666   elf_file()
1667   { return &this->elf_file_; }
1668   
1669   // Allow a child class to access the local values.
1670   Local_values*
1671   local_values()
1672   { return &this->local_values_; }
1673
1674   // Views and sizes when relocating.
1675   struct View_size
1676   {
1677     unsigned char* view;
1678     typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr address;
1679     off_t offset;
1680     section_size_type view_size;
1681     bool is_input_output_view;
1682     bool is_postprocessing_view;
1683   };
1684
1685   typedef std::vector<View_size> Views;
1686
1687   // This may be overriden by a child class.
1688   virtual void
1689   do_relocate_sections(const Symbol_table* symtab, const Layout* layout,
1690                        const unsigned char* pshdrs, Views* pviews);
1691
1692  private:
1693   // For convenience.
1694   typedef Sized_relobj<size, big_endian> This;
1695   static const int ehdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::ehdr_size;
1696   static const int shdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::shdr_size;
1697   static const int sym_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::sym_size;
1698   typedef elfcpp::Shdr<size, big_endian> Shdr;
1699
1700   // To keep track of discarded comdat sections, we need to map a member
1701   // section index to the object and section index of the corresponding
1702   // kept section.
1703   struct Kept_comdat_section
1704   {
1705     Kept_comdat_section(Relobj* a_object, unsigned int a_shndx)
1706       : object(a_object), shndx(a_shndx)
1707     { }
1708     Relobj* object;
1709     unsigned int shndx;
1710   };
1711   typedef std::map<unsigned int, Kept_comdat_section>
1712       Kept_comdat_section_table;
1713
1714   // Find the SHT_SYMTAB section, given the section headers.
1715   void
1716   find_symtab(const unsigned char* pshdrs);
1717
1718   // Return whether SHDR has the right flags for a GNU style exception
1719   // frame section.
1720   bool
1721   check_eh_frame_flags(const elfcpp::Shdr<size, big_endian>* shdr) const;
1722
1723   // Return whether there is a section named .eh_frame which might be
1724   // a GNU style exception frame section.
1725   bool
1726   find_eh_frame(const unsigned char* pshdrs, const char* names,
1727                 section_size_type names_size) const;
1728
1729   // Whether to include a section group in the link.
1730   bool
1731   include_section_group(Symbol_table*, Layout*, unsigned int, const char*,
1732                         const unsigned char*, const char *, section_size_type,
1733                         std::vector<bool>*);
1734
1735   // Whether to include a linkonce section in the link.
1736   bool
1737   include_linkonce_section(Layout*, unsigned int, const char*,
1738                            const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
1739
1740   // Layout an input section.
1741   void
1742   layout_section(Layout* layout, unsigned int shndx, const char* name,
1743                  typename This::Shdr& shdr, unsigned int reloc_shndx,
1744                  unsigned int reloc_type);
1745
1746   // Write section data to the output file.  Record the views and
1747   // sizes in VIEWS for use when relocating.
1748   void
1749   write_sections(const unsigned char* pshdrs, Output_file*, Views*);
1750
1751   // Relocate the sections in the output file.
1752   void
1753   relocate_sections(const Symbol_table* symtab, const Layout* layout,
1754                     const unsigned char* pshdrs, Views* pviews)
1755   { this->do_relocate_sections(symtab, layout, pshdrs, pviews); }
1756
1757   // Scan the input relocations for --emit-relocs.
1758   void
1759   emit_relocs_scan(Symbol_table*, Layout*, const unsigned char* plocal_syms,
1760                    const Read_relocs_data::Relocs_list::iterator&);
1761
1762   // Scan the input relocations for --emit-relocs, templatized on the
1763   // type of the relocation section.
1764   template<int sh_type>
1765   void
1766   emit_relocs_scan_reltype(Symbol_table*, Layout*,
1767                            const unsigned char* plocal_syms,
1768                            const Read_relocs_data::Relocs_list::iterator&,
1769                            Relocatable_relocs*);
1770
1771   // Emit the relocs for --emit-relocs.
1772   void
1773   emit_relocs(const Relocate_info<size, big_endian>*, unsigned int,
1774               unsigned int sh_type, const unsigned char* prelocs,
1775               size_t reloc_count, Output_section*, Address output_offset,
1776               unsigned char* view, Address address,
1777               section_size_type view_size,
1778               unsigned char* reloc_view, section_size_type reloc_view_size);
1779
1780   // Emit the relocs for --emit-relocs, templatized on the type of the
1781   // relocation section.
1782   template<int sh_type>
1783   void
1784   emit_relocs_reltype(const Relocate_info<size, big_endian>*, unsigned int,
1785                       const unsigned char* prelocs, size_t reloc_count,
1786                       Output_section*, Address output_offset,
1787                       unsigned char* view, Address address,
1788                       section_size_type view_size,
1789                       unsigned char* reloc_view,
1790                       section_size_type reloc_view_size);
1791
1792   // A type shared by split_stack_adjust_reltype and find_functions.
1793   typedef std::map<section_offset_type, section_size_type> Function_offsets;
1794
1795   // Check for -fsplit-stack routines calling non-split-stack routines.
1796   void
1797   split_stack_adjust(const Symbol_table*, const unsigned char* pshdrs,
1798                      unsigned int sh_type, unsigned int shndx,
1799                      const unsigned char* prelocs, size_t reloc_count,
1800                      unsigned char* view, section_size_type view_size,
1801                      Reloc_symbol_changes** reloc_map);
1802
1803   template<int sh_type>
1804   void
1805   split_stack_adjust_reltype(const Symbol_table*, const unsigned char* pshdrs,
1806                              unsigned int shndx, const unsigned char* prelocs,
1807                              size_t reloc_count, unsigned char* view,
1808                              section_size_type view_size,
1809                              Reloc_symbol_changes** reloc_map);
1810
1811   // Find all functions in a section.
1812   void
1813   find_functions(const unsigned char* pshdrs, unsigned int shndx,
1814                  Function_offsets*);
1815
1816   // Write out the local symbols.
1817   void
1818   write_local_symbols(Output_file*,
1819                       const Stringpool_template<char>*,
1820                       const Stringpool_template<char>*,
1821                       Output_symtab_xindex*,
1822                       Output_symtab_xindex*);
1823
1824   // Clear the local symbol information.
1825   void
1826   clear_local_symbols()
1827   {
1828     this->local_values_.clear();
1829     this->local_got_offsets_.clear();
1830   }
1831
1832   // Record a mapping from discarded section SHNDX to the corresponding
1833   // kept section.
1834   void
1835   set_kept_comdat_section(unsigned int shndx, Relobj* kept_object,
1836                           unsigned int kept_shndx)
1837   {
1838     Kept_comdat_section kept(kept_object, kept_shndx);
1839     this->kept_comdat_sections_.insert(std::make_pair(shndx, kept));
1840   }
1841
1842   // Find the kept section corresponding to the discarded section
1843   // SHNDX.  Return true if found.
1844   bool
1845   get_kept_comdat_section(unsigned int shndx, Relobj** kept_object,
1846                           unsigned int* kept_shndx) const
1847   {
1848     typename Kept_comdat_section_table::const_iterator p =
1849       this->kept_comdat_sections_.find(shndx);
1850     if (p == this->kept_comdat_sections_.end())
1851       return false;
1852     *kept_object = p->second.object;
1853     *kept_shndx = p->second.shndx;
1854     return true;
1855   }
1856
1857   // The GOT offsets of local symbols. This map also stores GOT offsets
1858   // for tp-relative offsets for TLS symbols.
1859   typedef Unordered_map<unsigned int, Got_offset_list*> Local_got_offsets;
1860
1861   // The TLS GOT offsets of local symbols. The map stores the offsets
1862   // for either a single GOT entry that holds the module index of a TLS
1863   // symbol, or a pair of GOT entries containing the module index and
1864   // dtv-relative offset.
1865   struct Tls_got_entry
1866   {
1867     Tls_got_entry(int got_offset, bool have_pair)
1868       : got_offset_(got_offset),
1869         have_pair_(have_pair)
1870     { }
1871     int got_offset_;
1872     bool have_pair_;
1873   };
1874   typedef Unordered_map<unsigned int, Tls_got_entry> Local_tls_got_offsets;
1875
1876   // Saved information for sections whose layout was deferred.
1877   struct Deferred_layout
1878   {
1879     static const int shdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::shdr_size;
1880     Deferred_layout(unsigned int shndx, const char* name,
1881                     const unsigned char* pshdr,
1882                     unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type)
1883       : shndx_(shndx), name_(name), reloc_shndx_(reloc_shndx),
1884         reloc_type_(reloc_type)
1885     {
1886       memcpy(this->shdr_data_, pshdr, shdr_size);
1887     }
1888     unsigned int shndx_;
1889     std::string name_;
1890     unsigned int reloc_shndx_;
1891     unsigned int reloc_type_;
1892     unsigned char shdr_data_[shdr_size];
1893   };
1894
1895   // General access to the ELF file.
1896   elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object> elf_file_;
1897   // Index of SHT_SYMTAB section.
1898   unsigned int symtab_shndx_;
1899   // The number of local symbols.
1900   unsigned int local_symbol_count_;
1901   // The number of local symbols which go into the output file.
1902   unsigned int output_local_symbol_count_;
1903   // The number of local symbols which go into the output file's dynamic
1904   // symbol table.
1905   unsigned int output_local_dynsym_count_;
1906   // The entries in the symbol table for the external symbols.
1907   Symbols symbols_;
1908   // Number of symbols defined in object file itself.
1909   size_t defined_count_;
1910   // File offset for local symbols.
1911   off_t local_symbol_offset_;
1912   // File offset for local dynamic symbols.
1913   off_t local_dynsym_offset_;
1914   // Values of local symbols.
1915   Local_values local_values_;
1916   // GOT offsets for local non-TLS symbols, and tp-relative offsets
1917   // for TLS symbols, indexed by symbol number.
1918   Local_got_offsets local_got_offsets_;
1919   // For each input section, the offset of the input section in its
1920   // output section.  This is INVALID_ADDRESS if the input section requires a
1921   // special mapping.
1922   std::vector<Address> section_offsets_;
1923   // Table mapping discarded comdat sections to corresponding kept sections.
1924   Kept_comdat_section_table kept_comdat_sections_;
1925   // Whether this object has a GNU style .eh_frame section.
1926   bool has_eh_frame_;
1927   // If this object has a GNU style .eh_frame section that is discarded in
1928   // output, record the index here.  Otherwise it is -1U.
1929   unsigned int discarded_eh_frame_shndx_;
1930   // The list of sections whose layout was deferred.
1931   std::vector<Deferred_layout> deferred_layout_;
1932 };
1933
1934 // A class to manage the list of all objects.
1935
1936 class Input_objects
1937 {
1938  public:
1939   Input_objects()
1940     : relobj_list_(), dynobj_list_(), sonames_(), cref_(NULL)
1941   { }
1942
1943   // The type of the list of input relocateable objects.
1944   typedef std::vector<Relobj*> Relobj_list;
1945   typedef Relobj_list::const_iterator Relobj_iterator;
1946
1947   // The type of the list of input dynamic objects.
1948   typedef std::vector<Dynobj*> Dynobj_list;
1949   typedef Dynobj_list::const_iterator Dynobj_iterator;
1950
1951   // Add an object to the list.  Return true if all is well, or false
1952   // if this object should be ignored.
1953   bool
1954   add_object(Object*);
1955
1956   // Start processing an archive.
1957   void
1958   archive_start(Archive*);
1959
1960   // Stop processing an archive.
1961   void
1962   archive_stop(Archive*);
1963
1964   // For each dynamic object, check whether we've seen all of its
1965   // explicit dependencies.
1966   void
1967   check_dynamic_dependencies() const;
1968
1969   // Return whether an object was found in the system library
1970   // directory.
1971   bool
1972   found_in_system_library_directory(const Object*) const;
1973
1974   // Print symbol counts.
1975   void
1976   print_symbol_counts(const Symbol_table*) const;
1977
1978   // Print a cross reference table.
1979   void
1980   print_cref(const Symbol_table*, FILE*) const;
1981
1982   // Iterate over all regular objects.
1983
1984   Relobj_iterator
1985   relobj_begin() const
1986   { return this->relobj_list_.begin(); }
1987
1988   Relobj_iterator
1989   relobj_end() const
1990   { return this->relobj_list_.end(); }
1991
1992   // Iterate over all dynamic objects.
1993
1994   Dynobj_iterator
1995   dynobj_begin() const
1996   { return this->dynobj_list_.begin(); }
1997
1998   Dynobj_iterator
1999   dynobj_end() const
2000   { return this->dynobj_list_.end(); }
2001
2002   // Return whether we have seen any dynamic objects.
2003   bool
2004   any_dynamic() const
2005   { return !this->dynobj_list_.empty(); }
2006
2007   // Return the number of input objects.
2008   int
2009   number_of_input_objects() const
2010   { return this->relobj_list_.size() + this->dynobj_list_.size(); }
2011
2012  private:
2013   Input_objects(const Input_objects&);
2014   Input_objects& operator=(const Input_objects&);
2015
2016   // The list of ordinary objects included in the link.
2017   Relobj_list relobj_list_;
2018   // The list of dynamic objects included in the link.
2019   Dynobj_list dynobj_list_;
2020   // SONAMEs that we have seen.
2021   Unordered_set<std::string> sonames_;
2022   // Manage cross-references if requested.
2023   Cref* cref_;
2024 };
2025
2026 // Some of the information we pass to the relocation routines.  We
2027 // group this together to avoid passing a dozen different arguments.
2028
2029 template<int size, bool big_endian>
2030 struct Relocate_info
2031 {
2032   // Symbol table.
2033   const Symbol_table* symtab;
2034   // Layout.
2035   const Layout* layout;
2036   // Object being relocated.
2037   Sized_relobj<size, big_endian>* object;
2038   // Section index of relocation section.
2039   unsigned int reloc_shndx;
2040   // Section header of relocation section.
2041   const unsigned char* reloc_shdr;
2042   // Section index of section being relocated.
2043   unsigned int data_shndx;
2044   // Section header of data section.
2045   const unsigned char* data_shdr;
2046
2047   // Return a string showing the location of a relocation.  This is
2048   // only used for error messages.
2049   std::string
2050   location(size_t relnum, off_t reloffset) const;
2051 };
2052
2053 // Return whether INPUT_FILE contains an ELF object start at file
2054 // offset OFFSET.  This sets *START to point to a view of the start of
2055 // the file.  It sets *READ_SIZE to the number of bytes in the view.
2056
2057 extern bool
2058 is_elf_object(Input_file* input_file, off_t offset,
2059               const unsigned char** start, int *read_size);
2060
2061 // Return an Object appropriate for the input file.  P is BYTES long,
2062 // and holds the ELF header.  If PUNCONFIGURED is not NULL, then if
2063 // this sees an object the linker is not configured to support, it
2064 // sets *PUNCONFIGURED to true and returns NULL without giving an
2065 // error message.
2066
2067 extern Object*
2068 make_elf_object(const std::string& name, Input_file*,
2069                 off_t offset, const unsigned char* p,
2070                 section_offset_type bytes, bool* punconfigured);
2071
2072 } // end namespace gold
2073
2074 #endif // !defined(GOLD_OBJECT_H)