Don't pass around the target in order to define symbols; get it from
[external/binutils.git] / gold / object.h
1 // object.h -- support for an object file for linking in 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_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 Layout;
40 class Output_section;
41 class Output_file;
42 class Dynobj;
43 class Object_merge_map;
44
45 template<typename Stringpool_char>
46 class Stringpool_template;
47
48 // Data to pass from read_symbols() to add_symbols().
49
50 struct Read_symbols_data
51 {
52   // Section headers.
53   File_view* section_headers;
54   // Section names.
55   File_view* section_names;
56   // Size of section name data in bytes.
57   section_size_type section_names_size;
58   // Symbol data.
59   File_view* symbols;
60   // Size of symbol data in bytes.
61   section_size_type symbols_size;
62   // Offset of external symbols within symbol data.  This structure
63   // sometimes contains only external symbols, in which case this will
64   // be zero.  Sometimes it contains all symbols.
65   section_offset_type external_symbols_offset;
66   // Symbol names.
67   File_view* symbol_names;
68   // Size of symbol name data in bytes.
69   section_size_type symbol_names_size;
70
71   // Version information.  This is only used on dynamic objects.
72   // Version symbol data (from SHT_GNU_versym section).
73   File_view* versym;
74   section_size_type versym_size;
75   // Version definition data (from SHT_GNU_verdef section).
76   File_view* verdef;
77   section_size_type verdef_size;
78   unsigned int verdef_info;
79   // Needed version data  (from SHT_GNU_verneed section).
80   File_view* verneed;
81   section_size_type verneed_size;
82   unsigned int verneed_info;
83 };
84
85 // Information used to print error messages.
86
87 struct Symbol_location_info
88 {
89   std::string source_file;
90   std::string enclosing_symbol_name;
91   int line_number;
92 };
93
94 // Data about a single relocation section.  This is read in
95 // read_relocs and processed in scan_relocs.
96
97 struct Section_relocs
98 {
99   // Index of reloc section.
100   unsigned int reloc_shndx;
101   // Index of section that relocs apply to.
102   unsigned int data_shndx;
103   // Contents of reloc section.
104   File_view* contents;
105   // Reloc section type.
106   unsigned int sh_type;
107   // Number of reloc entries.
108   size_t reloc_count;
109   // Output section.
110   Output_section* output_section;
111   // Whether this section has special handling for offsets.
112   bool needs_special_offset_handling;
113 };
114
115 // Relocations in an object file.  This is read in read_relocs and
116 // processed in scan_relocs.
117
118 struct Read_relocs_data
119 {
120   typedef std::vector<Section_relocs> Relocs_list;
121   // The relocations.
122   Relocs_list relocs;
123   // The local symbols.
124   File_view* local_symbols;
125 };
126
127 // Object is an abstract base class which represents either a 32-bit
128 // or a 64-bit input object.  This can be a regular object file
129 // (ET_REL) or a shared object (ET_DYN).
130
131 class Object
132 {
133  public:
134   // NAME is the name of the object as we would report it to the user
135   // (e.g., libfoo.a(bar.o) if this is in an archive.  INPUT_FILE is
136   // used to read the file.  OFFSET is the offset within the input
137   // file--0 for a .o or .so file, something else for a .a file.
138   Object(const std::string& name, Input_file* input_file, bool is_dynamic,
139          off_t offset = 0)
140     : name_(name), input_file_(input_file), offset_(offset), shnum_(-1U),
141       is_dynamic_(is_dynamic), target_(NULL)
142   { input_file->file().add_object(); }
143
144   virtual ~Object()
145   { this->input_file_->file().remove_object(); }
146
147   // Return the name of the object as we would report it to the tuser.
148   const std::string&
149   name() const
150   { return this->name_; }
151
152   // Get the offset into the file.
153   off_t
154   offset() const
155   { return this->offset_; }
156
157   // Return whether this is a dynamic object.
158   bool
159   is_dynamic() const
160   { return this->is_dynamic_; }
161
162   // Return the target structure associated with this object.
163   Target*
164   target() const
165   { return this->target_; }
166
167   // Lock the underlying file.
168   void
169   lock(const Task* t)
170   { this->input_file()->file().lock(t); }
171
172   // Unlock the underlying file.
173   void
174   unlock(const Task* t)
175   { this->input_file()->file().unlock(t); }
176
177   // Return whether the underlying file is locked.
178   bool
179   is_locked() const
180   { return this->input_file()->file().is_locked(); }
181
182   // Return the token, so that the task can be queued.
183   Task_token*
184   token()
185   { return this->input_file()->file().token(); }
186
187   // Release the underlying file.
188   void
189   release()
190   { this->input_file_->file().release(); }
191
192   // Return the sized target structure associated with this object.
193   // This is like the target method but it returns a pointer of
194   // appropriate checked type.
195   template<int size, bool big_endian>
196   Sized_target<size, big_endian>*
197   sized_target(ACCEPT_SIZE_ENDIAN_ONLY) const;
198
199   // Get the number of sections.
200   unsigned int
201   shnum() const
202   { return this->shnum_; }
203
204   // Return a view of the contents of a section.  Set *PLEN to the
205   // size.  CACHE is a hint as in File_read::get_view.
206   const unsigned char*
207   section_contents(unsigned int shndx, section_size_type* plen, bool cache);
208
209   // Return the name of a section given a section index.  This is only
210   // used for error messages.
211   std::string
212   section_name(unsigned int shndx)
213   { return this->do_section_name(shndx); }
214
215   // Return the section flags given a section index.
216   uint64_t
217   section_flags(unsigned int shndx)
218   { return this->do_section_flags(shndx); }
219
220   // Return the section type given a section index.
221   unsigned int
222   section_type(unsigned int shndx)
223   { return this->do_section_type(shndx); }
224
225   // Return the section link field given a section index.
226   unsigned int
227   section_link(unsigned int shndx)
228   { return this->do_section_link(shndx); }
229
230   // Return the section info field given a section index.
231   unsigned int
232   section_info(unsigned int shndx)
233   { return this->do_section_info(shndx); }
234
235   // Read the symbol information.
236   void
237   read_symbols(Read_symbols_data* sd)
238   { return this->do_read_symbols(sd); }
239
240   // Pass sections which should be included in the link to the Layout
241   // object, and record where the sections go in the output file.
242   void
243   layout(Symbol_table* symtab, Layout* layout, Read_symbols_data* sd)
244   { this->do_layout(symtab, layout, sd); }
245
246   // Add symbol information to the global symbol table.
247   void
248   add_symbols(Symbol_table* symtab, Read_symbols_data* sd)
249   { this->do_add_symbols(symtab, sd); }
250
251   // Functions and types for the elfcpp::Elf_file interface.  This
252   // permit us to use Object as the File template parameter for
253   // elfcpp::Elf_file.
254
255   // The View class is returned by view.  It must support a single
256   // method, data().  This is trivial, because get_view does what we
257   // need.
258   class View
259   {
260    public:
261     View(const unsigned char* p)
262       : p_(p)
263     { }
264
265     const unsigned char*
266     data() const
267     { return this->p_; }
268
269    private:
270     const unsigned char* p_;
271   };
272
273   // Return a View.
274   View
275   view(off_t file_offset, section_size_type data_size)
276   { return View(this->get_view(file_offset, data_size, true)); }
277
278   // Report an error.
279   void
280   error(const char* format, ...) const ATTRIBUTE_PRINTF_2;
281
282   // A location in the file.
283   struct Location
284   {
285     off_t file_offset;
286     off_t data_size;
287
288     Location(off_t fo, section_size_type ds)
289       : file_offset(fo), data_size(ds)
290     { }
291   };
292
293   // Get a View given a Location.
294   View view(Location loc)
295   { return View(this->get_view(loc.file_offset, loc.data_size, true)); }
296
297   // Get a view into the underlying file.
298   const unsigned char*
299   get_view(off_t start, section_size_type size, bool cache)
300   {
301     return this->input_file()->file().get_view(start + this->offset_, size,
302                                                cache);
303   }
304
305   // Get a lasting view into the underlying file.
306   File_view*
307   get_lasting_view(off_t start, section_size_type size, bool cache)
308   {
309     return this->input_file()->file().get_lasting_view(start + this->offset_,
310                                                        size, cache);
311   }
312
313   // Read data from the underlying file.
314   void
315   read(off_t start, section_size_type size, void* p) const
316   { this->input_file()->file().read(start + this->offset_, size, p); }
317
318   // Read multiple data from the underlying file.
319   void
320   read_multiple(const File_read::Read_multiple& rm)
321   { this->input_file()->file().read_multiple(this->offset_, rm); }
322
323   // Stop caching views in the underlying file.
324   void
325   clear_view_cache_marks()
326   { this->input_file()->file().clear_view_cache_marks(); }
327
328  protected:
329   // Read the symbols--implemented by child class.
330   virtual void
331   do_read_symbols(Read_symbols_data*) = 0;
332
333   // Lay out sections--implemented by child class.
334   virtual void
335   do_layout(Symbol_table*, Layout*, Read_symbols_data*) = 0;
336
337   // Add symbol information to the global symbol table--implemented by
338   // child class.
339   virtual void
340   do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*) = 0;
341
342   // Return the location of the contents of a section.  Implemented by
343   // child class.
344   virtual Location
345   do_section_contents(unsigned int shndx) = 0;
346
347   // Get the name of a section--implemented by child class.
348   virtual std::string
349   do_section_name(unsigned int shndx) = 0;
350
351   // Get section flags--implemented by child class.
352   virtual uint64_t
353   do_section_flags(unsigned int shndx) = 0;
354
355   // Get section type--implemented by child class.
356   virtual unsigned int
357   do_section_type(unsigned int shndx) = 0;
358
359   // Get section link field--implemented by child class.
360   virtual unsigned int
361   do_section_link(unsigned int shndx) = 0;
362
363   // Get section info field--implemented by child class.
364   virtual unsigned int
365   do_section_info(unsigned int shndx) = 0;
366
367   // Get the file.  We pass on const-ness.
368   Input_file*
369   input_file()
370   { return this->input_file_; }
371
372   const Input_file*
373   input_file() const
374   { return this->input_file_; }
375
376   // Set the target.
377   void
378   set_target(int machine, int size, bool big_endian, int osabi,
379              int abiversion);
380
381   // Set the number of sections.
382   void
383   set_shnum(int shnum)
384   { this->shnum_ = shnum; }
385
386   // Functions used by both Sized_relobj and Sized_dynobj.
387
388   // Read the section data into a Read_symbols_data object.
389   template<int size, bool big_endian>
390   void
391   read_section_data(elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object>*,
392                     Read_symbols_data*);
393
394   // If NAME is the name of a special .gnu.warning section, arrange
395   // for the warning to be issued.  SHNDX is the section index.
396   // Return whether it is a warning section.
397   bool
398   handle_gnu_warning_section(const char* name, unsigned int shndx,
399                              Symbol_table*);
400
401  private:
402   // This class may not be copied.
403   Object(const Object&);
404   Object& operator=(const Object&);
405
406   // Name of object as printed to user.
407   std::string name_;
408   // For reading the file.
409   Input_file* input_file_;
410   // Offset within the file--0 for an object file, non-0 for an
411   // archive.
412   off_t offset_;
413   // Number of input sections.
414   unsigned int shnum_;
415   // Whether this is a dynamic object.
416   bool is_dynamic_;
417   // Target functions--may be NULL if the target is not known.
418   Target* target_;
419 };
420
421 // Implement sized_target inline for efficiency.  This approach breaks
422 // static type checking, but is made safe using asserts.
423
424 template<int size, bool big_endian>
425 inline Sized_target<size, big_endian>*
426 Object::sized_target(ACCEPT_SIZE_ENDIAN_ONLY) const
427 {
428   gold_assert(this->target_->get_size() == size);
429   gold_assert(this->target_->is_big_endian() ? big_endian : !big_endian);
430   return static_cast<Sized_target<size, big_endian>*>(this->target_);
431 }
432
433 // A regular object (ET_REL).  This is an abstract base class itself.
434 // The implementation is the template class Sized_relobj.
435
436 class Relobj : public Object
437 {
438  public:
439   Relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset = 0)
440     : Object(name, input_file, false, offset),
441       map_to_output_(),
442       object_merge_map_(NULL),
443       relocs_must_follow_section_writes_(false)
444   { }
445
446   // Read the relocs.
447   void
448   read_relocs(Read_relocs_data* rd)
449   { return this->do_read_relocs(rd); }
450
451   // Scan the relocs and adjust the symbol table.
452   void
453   scan_relocs(const General_options& options, Symbol_table* symtab,
454               Layout* layout, Read_relocs_data* rd)
455   { return this->do_scan_relocs(options, symtab, layout, rd); }
456
457   // The number of local symbols in the input symbol table.
458   virtual unsigned int
459   local_symbol_count() const
460   { return this->do_local_symbol_count(); }
461
462   // Initial local symbol processing: count the number of local symbols
463   // in the output symbol table and dynamic symbol table; add local symbol
464   // names to *POOL and *DYNPOOL.
465   void
466   count_local_symbols(Stringpool_template<char>* pool,
467                       Stringpool_template<char>* dynpool)
468   { return this->do_count_local_symbols(pool, dynpool); }
469
470   // Set the values of the local symbols, set the output symbol table
471   // indexes for the local variables, and set the offset where local
472   // symbol information will be stored. Returns the new local symbol index.
473   unsigned int
474   finalize_local_symbols(unsigned int index, off_t off)
475   { return this->do_finalize_local_symbols(index, off); }
476
477   // Set the output dynamic symbol table indexes for the local variables.
478   unsigned int
479   set_local_dynsym_indexes(unsigned int index)
480   { return this->do_set_local_dynsym_indexes(index); }
481
482   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
483   unsigned int
484   set_local_dynsym_offset(off_t off)
485   { return this->do_set_local_dynsym_offset(off); }
486
487   // Relocate the input sections and write out the local symbols.
488   void
489   relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
490            const Layout* layout, Output_file* of)
491   { return this->do_relocate(options, symtab, layout, of); }
492
493   // Return whether an input section is being included in the link.
494   bool
495   is_section_included(unsigned int shndx) const
496   {
497     gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
498     return this->map_to_output_[shndx].output_section != NULL;
499   }
500
501   // Return whether an input section requires special
502   // handling--whether it is not simply mapped from the input file to
503   // the output file.
504   bool
505   is_section_specially_mapped(unsigned int shndx) const
506   {
507     gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
508     return (this->map_to_output_[shndx].output_section != NULL
509             && this->map_to_output_[shndx].offset == -1);
510   }
511
512   // Given a section index, return the corresponding Output_section
513   // (which will be NULL if the section is not included in the link)
514   // and set *POFF to the offset within that section.  *POFF will be
515   // set to -1 if the section requires special handling.
516   inline Output_section*
517   output_section(unsigned int shndx, section_offset_type* poff) const;
518
519   // Set the offset of an input section within its output section.
520   void
521   set_section_offset(unsigned int shndx, section_offset_type off)
522   {
523     gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
524     this->map_to_output_[shndx].offset = off;
525   }
526
527   // Return true if we need to wait for output sections to be written
528   // before we can apply relocations.  This is true if the object has
529   // any relocations for sections which require special handling, such
530   // as the exception frame section.
531   bool
532   relocs_must_follow_section_writes() const
533   { return this->relocs_must_follow_section_writes_; }
534
535   // Return the object merge map.
536   Object_merge_map*
537   merge_map() const
538   { return this->object_merge_map_; }
539
540   // Set the object merge map.
541   void
542   set_merge_map(Object_merge_map* object_merge_map)
543   {
544     gold_assert(this->object_merge_map_ == NULL);
545     this->object_merge_map_ = object_merge_map;
546   }
547
548  protected:
549   // What we need to know to map an input section to an output
550   // section.  We keep an array of these, one for each input section,
551   // indexed by the input section number.
552   struct Map_to_output
553   {
554     // The output section.  This is NULL if the input section is to be
555     // discarded.
556     Output_section* output_section;
557     // The offset within the output section.  This is -1 if the
558     // section requires special handling.
559     section_offset_type offset;
560   };
561
562   // Read the relocs--implemented by child class.
563   virtual void
564   do_read_relocs(Read_relocs_data*) = 0;
565
566   // Scan the relocs--implemented by child class.
567   virtual void
568   do_scan_relocs(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
569                  Read_relocs_data*) = 0;
570
571   // Return the number of local symbols--implemented by child class.
572   virtual unsigned int
573   do_local_symbol_count() const = 0;
574
575   // Count local symbols--implemented by child class.
576   virtual void
577   do_count_local_symbols(Stringpool_template<char>*,
578                             Stringpool_template<char>*) = 0;
579
580   // Finalize the local symbols.  Set the output symbol table indexes for the local variables, and set the
581   // offset where local symbol information will be stored.
582   virtual unsigned int
583   do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t) = 0;
584
585   // Set the output dynamic symbol table indexes for the local variables.
586   virtual unsigned int
587   do_set_local_dynsym_indexes(unsigned int) = 0;
588
589   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
590   virtual unsigned int
591   do_set_local_dynsym_offset(off_t) = 0;
592
593   // Relocate the input sections and write out the local
594   // symbols--implemented by child class.
595   virtual void
596   do_relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
597               const Layout*, Output_file* of) = 0;
598
599   // Return the vector mapping input sections to output sections.
600   std::vector<Map_to_output>&
601   map_to_output()
602   { return this->map_to_output_; }
603
604   const std::vector<Map_to_output>&
605   map_to_output() const
606   { return this->map_to_output_; }
607
608   // Record that we must wait for the output sections to be written
609   // before applying relocations.
610   void
611   set_relocs_must_follow_section_writes()
612   { this->relocs_must_follow_section_writes_ = true; }
613
614  private:
615   // Mapping from input sections to output section.
616   std::vector<Map_to_output> map_to_output_;
617   // Mappings for merge sections.  This is managed by the code in the
618   // Merge_map class.
619   Object_merge_map* object_merge_map_;
620   // Whether we need to wait for output sections to be written before
621   // we can apply relocations.
622   bool relocs_must_follow_section_writes_;
623 };
624
625 // Implement Object::output_section inline for efficiency.
626 inline Output_section*
627 Relobj::output_section(unsigned int shndx, section_offset_type* poff) const
628 {
629   gold_assert(shndx < this->map_to_output_.size());
630   const Map_to_output& mo(this->map_to_output_[shndx]);
631   *poff = mo.offset;
632   return mo.output_section;
633 }
634
635 // This class is used to handle relocations against a section symbol
636 // in an SHF_MERGE section.  For such a symbol, we need to know the
637 // addend of the relocation before we can determine the final value.
638 // The addend gives us the location in the input section, and we can
639 // determine how it is mapped to the output section.  For a
640 // non-section symbol, we apply the addend to the final value of the
641 // symbol; that is done in finalize_local_symbols, and does not use
642 // this class.
643
644 template<int size>
645 class Merged_symbol_value
646 {
647  public:
648   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Value;
649
650   // We use a hash table to map offsets in the input section to output
651   // addresses.
652   typedef Unordered_map<section_offset_type, Value> Output_addresses;
653
654   Merged_symbol_value(Value input_value, Value output_start_address)
655     : input_value_(input_value), output_start_address_(output_start_address),
656       output_addresses_()
657   { }
658
659   // Initialize the hash table.
660   void
661   initialize_input_to_output_map(const Relobj*, unsigned int input_shndx);
662
663   // Release the hash table to save space.
664   void
665   free_input_to_output_map()
666   { this->output_addresses_.clear(); }
667
668   // Get the output value corresponding to an addend.  The object and
669   // input section index are passed in because the caller will have
670   // them; otherwise we could store them here.
671   Value
672   value(const Relobj* object, unsigned int input_shndx, Value addend) const
673   {
674     Value input_offset = this->input_value_ + addend;
675     typename Output_addresses::const_iterator p =
676       this->output_addresses_.find(input_offset);
677     if (p != this->output_addresses_.end())
678       return p->second;
679
680     return this->value_from_output_section(object, input_shndx, input_offset);
681   }
682
683  private:
684   // Get the output value for an input offset if we couldn't find it
685   // in the hash table.
686   Value
687   value_from_output_section(const Relobj*, unsigned int input_shndx,
688                             Value input_offset) const;
689
690   // The value of the section symbol in the input file.  This is
691   // normally zero, but could in principle be something else.
692   Value input_value_;
693   // The start address of this merged section in the output file.
694   Value output_start_address_;
695   // A hash table which maps offsets in the input section to output
696   // addresses.  This only maps specific offsets, not all offsets.
697   Output_addresses output_addresses_;
698 };
699
700 // This POD class is holds the value of a symbol.  This is used for
701 // local symbols, and for all symbols during relocation processing.
702 // For special sections, such as SHF_MERGE sections, this calls a
703 // function to get the final symbol value.
704
705 template<int size>
706 class Symbol_value
707 {
708  public:
709   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Value;
710
711   Symbol_value()
712     : output_symtab_index_(0), output_dynsym_index_(-1U), input_shndx_(0),
713       is_section_symbol_(false), is_tls_symbol_(false),
714       has_output_value_(true)
715   { this->u_.value = 0; }
716
717   // Get the value of this symbol.  OBJECT is the object in which this
718   // symbol is defined, and ADDEND is an addend to add to the value.
719   template<bool big_endian>
720   Value
721   value(const Sized_relobj<size, big_endian>* object, Value addend) const
722   {
723     if (this->has_output_value_)
724       return this->u_.value + addend;
725     else
726       return this->u_.merged_symbol_value->value(object, this->input_shndx_,
727                                                  addend);
728   }
729
730   // Set the value of this symbol in the output symbol table.
731   void
732   set_output_value(Value value)
733   { this->u_.value = value; }
734
735   // For a section symbol in a merged section, we need more
736   // information.
737   void
738   set_merged_symbol_value(Merged_symbol_value<size>* msv)
739   {
740     gold_assert(this->is_section_symbol_);
741     this->has_output_value_ = false;
742     this->u_.merged_symbol_value = msv;
743   }
744
745   // Initialize the input to output map for a section symbol in a
746   // merged section.  We also initialize the value of a non-section
747   // symbol in a merged section.
748   void
749   initialize_input_to_output_map(const Relobj* object)
750   {
751     if (!this->has_output_value_)
752       {
753         gold_assert(this->is_section_symbol_);
754         Merged_symbol_value<size>* msv = this->u_.merged_symbol_value;
755         msv->initialize_input_to_output_map(object, this->input_shndx_);
756       }
757   }
758
759   // Free the input to output map for a section symbol in a merged
760   // section.
761   void
762   free_input_to_output_map()
763   {
764     if (!this->has_output_value_)
765       this->u_.merged_symbol_value->free_input_to_output_map();
766   }
767
768   // Set the value of the symbol from the input file.  This is only
769   // called by count_local_symbols, to communicate the value to
770   // finalize_local_symbols.
771   void
772   set_input_value(Value value)
773   { this->u_.value = value; }
774
775   // Return the input value.  This is only called by
776   // finalize_local_symbols.
777   Value
778   input_value() const
779   { return this->u_.value; }
780
781   // Return whether this symbol should go into the output symbol
782   // table.
783   bool
784   needs_output_symtab_entry() const
785   { return this->output_symtab_index_ != -1U; }
786
787   // Return the index in the output symbol table.
788   unsigned int
789   output_symtab_index() const
790   {
791     gold_assert(this->output_symtab_index_ != 0);
792     return this->output_symtab_index_;
793   }
794
795   // Set the index in the output symbol table.
796   void
797   set_output_symtab_index(unsigned int i)
798   {
799     gold_assert(this->output_symtab_index_ == 0);
800     this->output_symtab_index_ = i;
801   }
802
803   // Record that this symbol should not go into the output symbol
804   // table.
805   void
806   set_no_output_symtab_entry()
807   {
808     gold_assert(this->output_symtab_index_ == 0);
809     this->output_symtab_index_ = -1U;
810   }
811
812   // Set the index in the output dynamic symbol table.
813   void
814   set_needs_output_dynsym_entry()
815   {
816     this->output_dynsym_index_ = 0;
817   }
818
819   // Return whether this symbol should go into the output symbol
820   // table.
821   bool
822   needs_output_dynsym_entry() const
823   {
824     return this->output_dynsym_index_ != -1U;
825   }
826
827   // Record that this symbol should go into the dynamic symbol table.
828   void
829   set_output_dynsym_index(unsigned int i)
830   {
831     gold_assert(this->output_dynsym_index_ == 0);
832     this->output_dynsym_index_ = i;
833   }
834
835   // Return the index in the output dynamic symbol table.
836   unsigned int
837   output_dynsym_index() const
838   {
839     gold_assert(this->output_dynsym_index_ != 0);
840     return this->output_dynsym_index_;
841   }
842
843   // Set the index of the input section in the input file.
844   void
845   set_input_shndx(unsigned int i)
846   {
847     this->input_shndx_ = i;
848     // input_shndx_ field is a bitfield, so make sure that the value
849     // fits.
850     gold_assert(this->input_shndx_ == i);
851   }
852
853   // Return the index of the input section in the input file.
854   unsigned int
855   input_shndx() const
856   { return this->input_shndx_; }
857
858   // Whether this is a section symbol.
859   bool
860   is_section_symbol() const
861   { return this->is_section_symbol_; }
862
863   // Record that this is a section symbol.
864   void
865   set_is_section_symbol()
866   { this->is_section_symbol_ = true; }
867
868   // Record that this is a TLS symbol.
869   void
870   set_is_tls_symbol()
871   { this->is_tls_symbol_ = true; }
872
873   // Return TRUE if this is a TLS symbol.
874   bool
875   is_tls_symbol() const
876   { return this->is_tls_symbol_; }
877
878  private:
879   // The index of this local symbol in the output symbol table.  This
880   // will be -1 if the symbol should not go into the symbol table.
881   unsigned int output_symtab_index_;
882   // The index of this local symbol in the dynamic symbol table.  This
883   // will be -1 if the symbol should not go into the symbol table.
884   unsigned int output_dynsym_index_;
885   // The section index in the input file in which this symbol is
886   // defined.
887   unsigned int input_shndx_ : 29;
888   // Whether this is a STT_SECTION symbol.
889   bool is_section_symbol_ : 1;
890   // Whether this is a STT_TLS symbol.
891   bool is_tls_symbol_ : 1;
892   // Whether this symbol has a value for the output file.  This is
893   // normally set to true during Layout::finalize, by
894   // finalize_local_symbols.  It will be false for a section symbol in
895   // a merge section, as for such symbols we can not determine the
896   // value to use in a relocation until we see the addend.
897   bool has_output_value_ : 1;
898   union
899   {
900     // This is used if has_output_value_ is true.  Between
901     // count_local_symbols and finalize_local_symbols, this is the
902     // value in the input file.  After finalize_local_symbols, it is
903     // the value in the output file.
904     Value value;
905     // This is used if has_output_value_ is false.  It points to the
906     // information we need to get the value for a merge section.
907     Merged_symbol_value<size>* merged_symbol_value;
908   } u_;
909 };
910
911 // A regular object file.  This is size and endian specific.
912
913 template<int size, bool big_endian>
914 class Sized_relobj : public Relobj
915 {
916  public:
917   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
918   typedef std::vector<Symbol*> Symbols;
919   typedef std::vector<Symbol_value<size> > Local_values;
920
921   Sized_relobj(const std::string& name, Input_file* input_file, off_t offset,
922                const typename elfcpp::Ehdr<size, big_endian>&);
923
924   ~Sized_relobj();
925
926   // Set up the object file based on the ELF header.
927   void
928   setup(const typename elfcpp::Ehdr<size, big_endian>&);
929
930   // If SYM is the index of a global symbol in the object file's
931   // symbol table, return the Symbol object.  Otherwise, return NULL.
932   Symbol*
933   global_symbol(unsigned int sym) const
934   {
935     if (sym >= this->local_symbol_count_)
936       {
937         gold_assert(sym - this->local_symbol_count_ < this->symbols_.size());
938         return this->symbols_[sym - this->local_symbol_count_];
939       }
940     return NULL;
941   }
942
943   // Return the section index of symbol SYM.  Set *VALUE to its value
944   // in the object file.  Note that for a symbol which is not defined
945   // in this object file, this will set *VALUE to 0 and return
946   // SHN_UNDEF; it will not return the final value of the symbol in
947   // the link.
948   unsigned int
949   symbol_section_and_value(unsigned int sym, Address* value);
950
951   // Return a pointer to the Symbol_value structure which holds the
952   // value of a local symbol.
953   const Symbol_value<size>*
954   local_symbol(unsigned int sym) const
955   {
956     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
957     return &this->local_values_[sym];
958   }
959
960   // Return the index of local symbol SYM in the ordinary symbol
961   // table.  A value of -1U means that the symbol is not being output.
962   unsigned int
963   symtab_index(unsigned int sym) const
964   {
965     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
966     return this->local_values_[sym].output_symtab_index();
967   }
968
969   // Return the index of local symbol SYM in the dynamic symbol
970   // table.  A value of -1U means that the symbol is not being output.
971   unsigned int
972   dynsym_index(unsigned int sym) const
973   {
974     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
975     return this->local_values_[sym].output_dynsym_index();
976   }
977
978   // Return the appropriate Sized_target structure.
979   Sized_target<size, big_endian>*
980   sized_target()
981   {
982     return this->Object::sized_target
983       SELECT_SIZE_ENDIAN_NAME(size, big_endian) (
984           SELECT_SIZE_ENDIAN_ONLY(size, big_endian));
985   }
986
987   // Return the value of the local symbol symndx.
988   Address
989   local_symbol_value(unsigned int symndx) const;
990
991   void
992   set_needs_output_dynsym_entry(unsigned int sym)
993   {
994     gold_assert(sym < this->local_values_.size());
995     this->local_values_[sym].set_needs_output_dynsym_entry();
996   }
997
998   // Return whether the local symbol SYMNDX has a GOT offset.
999   // For TLS symbols, the GOT entry will hold its tp-relative offset.
1000   bool
1001   local_has_got_offset(unsigned int symndx) const
1002   {
1003     return (this->local_got_offsets_.find(symndx)
1004             != this->local_got_offsets_.end());
1005   }
1006
1007   // Return the GOT offset of the local symbol SYMNDX.
1008   unsigned int
1009   local_got_offset(unsigned int symndx) const
1010   {
1011     Local_got_offsets::const_iterator p =
1012         this->local_got_offsets_.find(symndx);
1013     gold_assert(p != this->local_got_offsets_.end());
1014     return p->second;
1015   }
1016
1017   // Set the GOT offset of the local symbol SYMNDX to GOT_OFFSET.
1018   void
1019   set_local_got_offset(unsigned int symndx, unsigned int got_offset)
1020   {
1021     std::pair<Local_got_offsets::iterator, bool> ins =
1022         this->local_got_offsets_.insert(std::make_pair(symndx, got_offset));
1023     gold_assert(ins.second);
1024   }
1025
1026   // Return whether the local TLS symbol SYMNDX has a GOT offset.
1027   // The GOT entry at this offset will contain a module index. If
1028   // NEED_PAIR is true, a second entry immediately following the first
1029   // will contain the dtv-relative offset.
1030   bool
1031   local_has_tls_got_offset(unsigned int symndx, bool need_pair) const
1032   {
1033     typename Local_tls_got_offsets::const_iterator p =
1034         this->local_tls_got_offsets_.find(symndx);
1035     if (p == this->local_tls_got_offsets_.end()
1036         || (need_pair && !p->second.have_pair_))
1037       return false;
1038     return true;
1039   }
1040
1041   // Return the offset of the GOT entry for the local TLS symbol SYMNDX.
1042   // If NEED_PAIR is true, we need the offset of a pair of GOT entries;
1043   // otherwise we need the offset of the GOT entry for the module index.
1044   unsigned int
1045   local_tls_got_offset(unsigned int symndx, bool need_pair) const
1046   {
1047     typename Local_tls_got_offsets::const_iterator p =
1048         this->local_tls_got_offsets_.find(symndx);
1049     gold_assert(p != this->local_tls_got_offsets_.end());
1050     gold_assert(!need_pair || p->second.have_pair_);
1051     return p->second.got_offset_;
1052   }
1053
1054   // Set the offset of the GOT entry for the local TLS symbol SYMNDX
1055   // to GOT_OFFSET. If HAVE_PAIR is true, we have a pair of GOT entries;
1056   // otherwise, we have just a single entry for the module index.
1057   void
1058   set_local_tls_got_offset(unsigned int symndx, unsigned int got_offset,
1059                            bool have_pair)
1060   {
1061     typename Local_tls_got_offsets::iterator p =
1062         this->local_tls_got_offsets_.find(symndx);
1063     if (p != this->local_tls_got_offsets_.end())
1064       {
1065         // An entry already existed for this symbol. This can happen
1066         // if we see a relocation asking for the module index before
1067         // a relocation asking for the pair. In that case, the original
1068         // GOT entry will remain, but won't get used by any further
1069         // relocations.
1070         p->second.got_offset_ = got_offset;
1071         gold_assert(have_pair);
1072         p->second.have_pair_ = true;
1073       }
1074     else
1075       {
1076         std::pair<typename Local_tls_got_offsets::iterator, bool> ins =
1077             this->local_tls_got_offsets_.insert(
1078               std::make_pair(symndx, Tls_got_entry(got_offset, have_pair)));
1079         gold_assert(ins.second);
1080       }
1081   }
1082
1083   // Return the name of the symbol that spans the given offset in the
1084   // specified section in this object.  This is used only for error
1085   // messages and is not particularly efficient.
1086   bool
1087   get_symbol_location_info(unsigned int shndx, off_t offset,
1088                            Symbol_location_info* info);
1089
1090  protected:
1091   // Read the symbols.
1092   void
1093   do_read_symbols(Read_symbols_data*);
1094
1095   // Return the number of local symbols.
1096   unsigned int
1097   do_local_symbol_count() const
1098   { return this->local_symbol_count_; }
1099
1100   // Lay out the input sections.
1101   void
1102   do_layout(Symbol_table*, Layout*, Read_symbols_data*);
1103
1104   // Add the symbols to the symbol table.
1105   void
1106   do_add_symbols(Symbol_table*, Read_symbols_data*);
1107
1108   // Read the relocs.
1109   void
1110   do_read_relocs(Read_relocs_data*);
1111
1112   // Scan the relocs and adjust the symbol table.
1113   void
1114   do_scan_relocs(const General_options&, Symbol_table*, Layout*,
1115                  Read_relocs_data*);
1116
1117   // Count the local symbols.
1118   void
1119   do_count_local_symbols(Stringpool_template<char>*,
1120                             Stringpool_template<char>*);
1121
1122   // Finalize the local symbols.
1123   unsigned int
1124   do_finalize_local_symbols(unsigned int, off_t);
1125
1126   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
1127   unsigned int
1128   do_set_local_dynsym_indexes(unsigned int);
1129
1130   // Set the offset where local dynamic symbol information will be stored.
1131   unsigned int
1132   do_set_local_dynsym_offset(off_t);
1133
1134   // Relocate the input sections and write out the local symbols.
1135   void
1136   do_relocate(const General_options& options, const Symbol_table* symtab,
1137               const Layout*, Output_file* of);
1138
1139   // Get the name of a section.
1140   std::string
1141   do_section_name(unsigned int shndx)
1142   { return this->elf_file_.section_name(shndx); }
1143
1144   // Return the location of the contents of a section.
1145   Object::Location
1146   do_section_contents(unsigned int shndx)
1147   { return this->elf_file_.section_contents(shndx); }
1148
1149   // Return section flags.
1150   uint64_t
1151   do_section_flags(unsigned int shndx)
1152   { return this->elf_file_.section_flags(shndx); }
1153
1154   // Return section type.
1155   unsigned int
1156   do_section_type(unsigned int shndx)
1157   { return this->elf_file_.section_type(shndx); }
1158
1159   // Return the section link field.
1160   unsigned int
1161   do_section_link(unsigned int shndx)
1162   { return this->elf_file_.section_link(shndx); }
1163
1164   // Return the section info field.
1165   unsigned int
1166   do_section_info(unsigned int shndx)
1167   { return this->elf_file_.section_info(shndx); }
1168
1169  private:
1170   // For convenience.
1171   typedef Sized_relobj<size, big_endian> This;
1172   static const int ehdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::ehdr_size;
1173   static const int shdr_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::shdr_size;
1174   static const int sym_size = elfcpp::Elf_sizes<size>::sym_size;
1175   typedef elfcpp::Shdr<size, big_endian> Shdr;
1176
1177   // Find the SHT_SYMTAB section, given the section headers.
1178   void
1179   find_symtab(const unsigned char* pshdrs);
1180
1181   // Return whether SHDR has the right flags for a GNU style exception
1182   // frame section.
1183   bool
1184   check_eh_frame_flags(const elfcpp::Shdr<size, big_endian>* shdr) const;
1185
1186   // Return whether there is a section named .eh_frame which might be
1187   // a GNU style exception frame section.
1188   bool
1189   find_eh_frame(const unsigned char* pshdrs, const char* names,
1190                 section_size_type names_size) const;
1191
1192   // Whether to include a section group in the link.
1193   bool
1194   include_section_group(Layout*, unsigned int,
1195                         const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&,
1196                         std::vector<bool>*);
1197
1198   // Whether to include a linkonce section in the link.
1199   bool
1200   include_linkonce_section(Layout*, const char*,
1201                            const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
1202
1203   // Views and sizes when relocating.
1204   struct View_size
1205   {
1206     unsigned char* view;
1207     typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr address;
1208     off_t offset;
1209     section_size_type view_size;
1210     bool is_input_output_view;
1211     bool is_postprocessing_view;
1212   };
1213
1214   typedef std::vector<View_size> Views;
1215
1216   // Write section data to the output file.  Record the views and
1217   // sizes in VIEWS for use when relocating.
1218   void
1219   write_sections(const unsigned char* pshdrs, Output_file*, Views*);
1220
1221   // Relocate the sections in the output file.
1222   void
1223   relocate_sections(const General_options& options, const Symbol_table*,
1224                     const Layout*, const unsigned char* pshdrs, Views*);
1225
1226   // Initialize input to output maps for section symbols in merged
1227   // sections.
1228   void
1229   initialize_input_to_output_maps();
1230
1231   // Free the input to output maps for section symbols in merged
1232   // sections.
1233   void
1234   free_input_to_output_maps();
1235
1236   // Write out the local symbols.
1237   void
1238   write_local_symbols(Output_file*,
1239                       const Stringpool_template<char>*,
1240                       const Stringpool_template<char>*);
1241
1242   // Clear the local symbol information.
1243   void
1244   clear_local_symbols()
1245   {
1246     this->local_values_.clear();
1247     this->local_got_offsets_.clear();
1248     this->local_tls_got_offsets_.clear();
1249   }
1250
1251   // The GOT offsets of local symbols. This map also stores GOT offsets
1252   // for tp-relative offsets for TLS symbols.
1253   typedef Unordered_map<unsigned int, unsigned int> Local_got_offsets;
1254
1255   // The TLS GOT offsets of local symbols. The map stores the offsets
1256   // for either a single GOT entry that holds the module index of a TLS
1257   // symbol, or a pair of GOT entries containing the module index and
1258   // dtv-relative offset.
1259   struct Tls_got_entry
1260   {
1261     Tls_got_entry(int got_offset, bool have_pair)
1262       : got_offset_(got_offset),
1263         have_pair_(have_pair)
1264     { }
1265     int got_offset_;
1266     bool have_pair_;
1267   };
1268   typedef Unordered_map<unsigned int, Tls_got_entry> Local_tls_got_offsets;
1269
1270   // General access to the ELF file.
1271   elfcpp::Elf_file<size, big_endian, Object> elf_file_;
1272   // Index of SHT_SYMTAB section.
1273   unsigned int symtab_shndx_;
1274   // The number of local symbols.
1275   unsigned int local_symbol_count_;
1276   // The number of local symbols which go into the output file.
1277   unsigned int output_local_symbol_count_;
1278   // The number of local symbols which go into the output file's dynamic
1279   // symbol table.
1280   unsigned int output_local_dynsym_count_;
1281   // The entries in the symbol table for the external symbols.
1282   Symbols symbols_;
1283   // File offset for local symbols.
1284   off_t local_symbol_offset_;
1285   // File offset for local dynamic symbols.
1286   off_t local_dynsym_offset_;
1287   // Values of local symbols.
1288   Local_values local_values_;
1289   // GOT offsets for local non-TLS symbols, and tp-relative offsets
1290   // for TLS symbols, indexed by symbol number.
1291   Local_got_offsets local_got_offsets_;
1292   // GOT offsets for local TLS symbols, indexed by symbol number
1293   // and GOT entry type.
1294   Local_tls_got_offsets local_tls_got_offsets_;
1295   // Whether this object has a GNU style .eh_frame section.
1296   bool has_eh_frame_;
1297 };
1298
1299 // A class to manage the list of all objects.
1300
1301 class Input_objects
1302 {
1303  public:
1304   Input_objects()
1305     : relobj_list_(), dynobj_list_(), target_(NULL), sonames_(),
1306       system_library_directory_()
1307   { }
1308
1309   // The type of the list of input relocateable objects.
1310   typedef std::vector<Relobj*> Relobj_list;
1311   typedef Relobj_list::const_iterator Relobj_iterator;
1312
1313   // The type of the list of input dynamic objects.
1314   typedef std::vector<Dynobj*> Dynobj_list;
1315   typedef Dynobj_list::const_iterator Dynobj_iterator;
1316
1317   // Add an object to the list.  Return true if all is well, or false
1318   // if this object should be ignored.
1319   bool
1320   add_object(Object*);
1321
1322   // Get the target we should use for the output file.
1323   Target*
1324   target() const
1325   { return this->target_; }
1326
1327   // For each dynamic object, check whether we've seen all of its
1328   // explicit dependencies.
1329   void
1330   check_dynamic_dependencies() const;
1331
1332   // Return whether an object was found in the system library
1333   // directory.
1334   bool
1335   found_in_system_library_directory(const Object*) const;
1336
1337   // Iterate over all regular objects.
1338
1339   Relobj_iterator
1340   relobj_begin() const
1341   { return this->relobj_list_.begin(); }
1342
1343   Relobj_iterator
1344   relobj_end() const
1345   { return this->relobj_list_.end(); }
1346
1347   // Iterate over all dynamic objects.
1348
1349   Dynobj_iterator
1350   dynobj_begin() const
1351   { return this->dynobj_list_.begin(); }
1352
1353   Dynobj_iterator
1354   dynobj_end() const
1355   { return this->dynobj_list_.end(); }
1356
1357   // Return whether we have seen any dynamic objects.
1358   bool
1359   any_dynamic() const
1360   { return !this->dynobj_list_.empty(); }
1361
1362   // Return the number of input objects.
1363   int
1364   number_of_input_objects() const
1365   { return this->relobj_list_.size() + this->dynobj_list_.size(); }
1366
1367  private:
1368   Input_objects(const Input_objects&);
1369   Input_objects& operator=(const Input_objects&);
1370
1371   // The list of ordinary objects included in the link.
1372   Relobj_list relobj_list_;
1373   // The list of dynamic objects included in the link.
1374   Dynobj_list dynobj_list_;
1375   // The target.
1376   Target* target_;
1377   // SONAMEs that we have seen.
1378   Unordered_set<std::string> sonames_;
1379   // The directory in which we find the libc.so.
1380   std::string system_library_directory_;
1381 };
1382
1383 // Some of the information we pass to the relocation routines.  We
1384 // group this together to avoid passing a dozen different arguments.
1385
1386 template<int size, bool big_endian>
1387 struct Relocate_info
1388 {
1389   // Command line options.
1390   const General_options* options;
1391   // Symbol table.
1392   const Symbol_table* symtab;
1393   // Layout.
1394   const Layout* layout;
1395   // Object being relocated.
1396   Sized_relobj<size, big_endian>* object;
1397   // Section index of relocation section.
1398   unsigned int reloc_shndx;
1399   // Section index of section being relocated.
1400   unsigned int data_shndx;
1401
1402   // Return a string showing the location of a relocation.  This is
1403   // only used for error messages.
1404   std::string
1405   location(size_t relnum, off_t reloffset) const;
1406 };
1407
1408 // Return an Object appropriate for the input file.  P is BYTES long,
1409 // and holds the ELF header.
1410
1411 extern Object*
1412 make_elf_object(const std::string& name, Input_file*,
1413                 off_t offset, const unsigned char* p,
1414                 section_offset_type bytes);
1415
1416 } // end namespace gold
1417
1418 #endif // !defined(GOLD_OBJECT_H)