c525a329c038c78633c10b58c6f2f3ad6954be77
[external/binutils.git] / gold / output.h
1 // output.h -- manage the output file for gold   -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
4 // Written by Ian Lance Taylor <iant@google.com>.
5
6 // This file is part of gold.
7
8 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 // the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11 // (at your option) any later version.
12
13 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 // GNU General Public License for more details.
17
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
19 // along with this program; if not, write to the Free Software
20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
21 // MA 02110-1301, USA.
22
23 #ifndef GOLD_OUTPUT_H
24 #define GOLD_OUTPUT_H
25
26 #include <list>
27 #include <vector>
28
29 #include "elfcpp.h"
30 #include "layout.h"
31 #include "reloc-types.h"
32 #include "parameters.h"
33
34 namespace gold
35 {
36
37 class General_options;
38 class Object;
39 class Symbol;
40 class Output_file;
41 class Output_section;
42 class Target;
43 template<int size, bool big_endian>
44 class Sized_target;
45 template<int size, bool big_endian>
46 class Sized_relobj;
47
48 // An abtract class for data which has to go into the output file.
49
50 class Output_data
51 {
52  public:
53   explicit Output_data(off_t data_size = 0)
54     : address_(0), data_size_(data_size), offset_(-1)
55   { }
56
57   virtual
58   ~Output_data();
59
60   // Return the address.  This is only valid after Layout::finalize is
61   // finished.
62   uint64_t
63   address() const
64   { return this->address_; }
65
66   // Return the size of the data.  This must be valid after
67   // Layout::finalize calls set_address, but need not be valid before
68   // then.
69   off_t
70   data_size() const
71   { return this->data_size_; }
72
73   // Return the file offset.  This is only valid after
74   // Layout::finalize is finished.
75   off_t
76   offset() const
77   { return this->offset_; }
78
79   // Return the required alignment.
80   uint64_t
81   addralign() const
82   { return this->do_addralign(); }
83
84   // Return whether this is an Output_section.
85   bool
86   is_section() const
87   { return this->do_is_section(); }
88
89   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
90   bool
91   is_section_type(elfcpp::Elf_Word stt) const
92   { return this->do_is_section_type(stt); }
93
94   // Return whether this is an Output_section with the specified flag
95   // set.
96   bool
97   is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword shf) const
98   { return this->do_is_section_flag_set(shf); }
99
100   // Return the output section index, if there is an output section.
101   unsigned int
102   out_shndx() const
103   { return this->do_out_shndx(); }
104
105   // Set the output section index, if this is an output section.
106   void
107   set_out_shndx(unsigned int shndx)
108   { this->do_set_out_shndx(shndx); }
109
110   // Set the address and file offset of this data.  This is called
111   // during Layout::finalize.
112   void
113   set_address(uint64_t addr, off_t off);
114
115   // Write the data to the output file.  This is called after
116   // Layout::finalize is complete.
117   void
118   write(Output_file* file)
119   { this->do_write(file); }
120
121   // This is called by Layout::finalize to note that all sizes must
122   // now be fixed.
123   static void
124   layout_complete()
125   { Output_data::sizes_are_fixed = true; }
126
127  protected:
128   // Functions that child classes may or in some cases must implement.
129
130   // Write the data to the output file.
131   virtual void
132   do_write(Output_file*) = 0;
133
134   // Return the required alignment.
135   virtual uint64_t
136   do_addralign() const = 0;
137
138   // Return whether this is an Output_section.
139   virtual bool
140   do_is_section() const
141   { return false; }
142
143   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
144   // This only needs to be implement by Output_section.
145   virtual bool
146   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word) const
147   { return false; }
148
149   // Return whether this is an Output_section with the specific flag
150   // set.  This only needs to be implemented by Output_section.
151   virtual bool
152   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword) const
153   { return false; }
154
155   // Return the output section index, if there is an output section.
156   virtual unsigned int
157   do_out_shndx() const
158   { gold_unreachable(); }
159
160   // Set the output section index, if this is an output section.
161   virtual void
162   do_set_out_shndx(unsigned int)
163   { gold_unreachable(); }
164
165   // Set the address and file offset of the data.  This only needs to
166   // be implemented if the child needs to know.  The child class can
167   // set its size in this call.
168   virtual void
169   do_set_address(uint64_t, off_t)
170   { }
171
172   // Functions that child classes may call.
173
174   // Set the size of the data.
175   void
176   set_data_size(off_t data_size)
177   {
178     gold_assert(!Output_data::sizes_are_fixed);
179     this->data_size_ = data_size;
180   }
181
182   // Return default alignment for a size--32 or 64.
183   static uint64_t
184   default_alignment(int size);
185
186  private:
187   Output_data(const Output_data&);
188   Output_data& operator=(const Output_data&);
189
190   // This is used for verification, to make sure that we don't try to
191   // change any sizes after we set the section addresses.
192   static bool sizes_are_fixed;
193
194   // Memory address in file (not always meaningful).
195   uint64_t address_;
196   // Size of data in file.
197   off_t data_size_;
198   // Offset within file.
199   off_t offset_;
200 };
201
202 // Output the section headers.
203
204 class Output_section_headers : public Output_data
205 {
206  public:
207   Output_section_headers(const Layout*,
208                          const Layout::Segment_list*,
209                          const Layout::Section_list*,
210                          const Stringpool*);
211
212   // Write the data to the file.
213   void
214   do_write(Output_file*);
215
216   // Return the required alignment.
217   uint64_t
218   do_addralign() const
219   { return Output_data::default_alignment(parameters->get_size()); }
220
221  private:
222   // Write the data to the file with the right size and endianness.
223   template<int size, bool big_endian>
224   void
225   do_sized_write(Output_file*);
226
227   const Layout* layout_;
228   const Layout::Segment_list* segment_list_;
229   const Layout::Section_list* unattached_section_list_;
230   const Stringpool* secnamepool_;
231 };
232
233 // Output the segment headers.
234
235 class Output_segment_headers : public Output_data
236 {
237  public:
238   Output_segment_headers(const Layout::Segment_list& segment_list);
239
240   // Write the data to the file.
241   void
242   do_write(Output_file*);
243
244   // Return the required alignment.
245   uint64_t
246   do_addralign() const
247   { return Output_data::default_alignment(parameters->get_size()); }
248
249  private:
250   // Write the data to the file with the right size and endianness.
251   template<int size, bool big_endian>
252   void
253   do_sized_write(Output_file*);
254
255   const Layout::Segment_list& segment_list_;
256 };
257
258 // Output the ELF file header.
259
260 class Output_file_header : public Output_data
261 {
262  public:
263   Output_file_header(const Target*,
264                      const Symbol_table*,
265                      const Output_segment_headers*);
266
267   // Add information about the section headers.  We lay out the ELF
268   // file header before we create the section headers.
269   void set_section_info(const Output_section_headers*,
270                         const Output_section* shstrtab);
271
272   // Write the data to the file.
273   void
274   do_write(Output_file*);
275
276   // Return the required alignment.
277   uint64_t
278   do_addralign() const
279   { return Output_data::default_alignment(parameters->get_size()); }
280
281   // Set the address and offset--we only implement this for error
282   // checking.
283   void
284   do_set_address(uint64_t, off_t off) const
285   { gold_assert(off == 0); }
286
287  private:
288   // Write the data to the file with the right size and endianness.
289   template<int size, bool big_endian>
290   void
291   do_sized_write(Output_file*);
292
293   const Target* target_;
294   const Symbol_table* symtab_;
295   const Output_segment_headers* segment_header_;
296   const Output_section_headers* section_header_;
297   const Output_section* shstrtab_;
298 };
299
300 // Output sections are mainly comprised of input sections.  However,
301 // there are cases where we have data to write out which is not in an
302 // input section.  Output_section_data is used in such cases.  This is
303 // an abstract base class.
304
305 class Output_section_data : public Output_data
306 {
307  public:
308   Output_section_data(off_t data_size, uint64_t addralign)
309     : Output_data(data_size), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
310   { }
311
312   Output_section_data(uint64_t addralign)
313     : Output_data(0), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
314   { }
315
316   // Return the output section.
317   const Output_section*
318   output_section() const
319   { return this->output_section_; }
320
321   // Record the output section.
322   void
323   set_output_section(Output_section* os);
324
325   // Add an input section, for SHF_MERGE sections.  This returns true
326   // if the section was handled.
327   bool
328   add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
329   { return this->do_add_input_section(object, shndx); }
330
331   // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
332   // object, and an OFFSET relative to the start of that input
333   // section, return whether or not the output address is known.
334   // OUTPUT_SECTION_ADDRESS is the address of the output section which
335   // this is a part of.  If this function returns true, it sets
336   // *POUTPUT to the output address.
337   virtual bool
338   output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx, off_t offset,
339                  uint64_t output_section_address, uint64_t *poutput) const
340   {
341     return this->do_output_address(object, shndx, offset,
342                                    output_section_address, poutput);
343   }
344
345  protected:
346   // The child class must implement do_write.
347
348   // The child class may implement specific adjustments to the output
349   // section.
350   virtual void
351   do_adjust_output_section(Output_section*)
352   { }
353
354   // May be implemented by child class.  Return true if the section
355   // was handled.
356   virtual bool
357   do_add_input_section(Relobj*, unsigned int)
358   { gold_unreachable(); }
359
360   // The child class may implement output_address.
361   virtual bool
362   do_output_address(const Relobj*, unsigned int, off_t, uint64_t,
363                     uint64_t*) const
364   { return false; }
365
366   // Return the required alignment.
367   uint64_t
368   do_addralign() const
369   { return this->addralign_; }
370
371   // Return the section index of the output section.
372   unsigned int
373   do_out_shndx() const;
374
375   // Set the alignment.
376   void
377   set_addralign(uint64_t addralign)
378   { this->addralign_ = addralign; }
379
380  private:
381   // The output section for this section.
382   const Output_section* output_section_;
383   // The required alignment.
384   uint64_t addralign_;
385 };
386
387 // A simple case of Output_data in which we have constant data to
388 // output.
389
390 class Output_data_const : public Output_section_data
391 {
392  public:
393   Output_data_const(const std::string& data, uint64_t addralign)
394     : Output_section_data(data.size(), addralign), data_(data)
395   { }
396
397   Output_data_const(const char* p, off_t len, uint64_t addralign)
398     : Output_section_data(len, addralign), data_(p, len)
399   { }
400
401   Output_data_const(const unsigned char* p, off_t len, uint64_t addralign)
402     : Output_section_data(len, addralign),
403       data_(reinterpret_cast<const char*>(p), len)
404   { }
405
406   // Add more data.
407   void
408   add_data(const std::string& add)
409   {
410     this->data_.append(add);
411     this->set_data_size(this->data_.size());
412   }
413
414   // Write the data to the output file.
415   void
416   do_write(Output_file*);
417
418  private:
419   std::string data_;
420 };
421
422 // Another version of Output_data with constant data, in which the
423 // buffer is allocated by the caller.
424
425 class Output_data_const_buffer : public Output_section_data
426 {
427  public:
428   Output_data_const_buffer(const unsigned char* p, off_t len,
429                            uint64_t addralign)
430     : Output_section_data(len, addralign), p_(p)
431   { }
432
433   // Write the data the output file.
434   void
435   do_write(Output_file*);
436
437  private:
438   const unsigned char* p_;
439 };
440
441 // A place holder for data written out via some other mechanism.
442
443 class Output_data_space : public Output_section_data
444 {
445  public:
446   Output_data_space(off_t data_size, uint64_t addralign)
447     : Output_section_data(data_size, addralign)
448   { }
449
450   explicit Output_data_space(uint64_t addralign)
451     : Output_section_data(addralign)
452   { }
453
454   // Set the size.
455   void
456   set_space_size(off_t space_size)
457   { this->set_data_size(space_size); }
458
459   // Set the alignment.
460   void
461   set_space_alignment(uint64_t align)
462   { this->set_addralign(align); }
463
464   // Write out the data--this must be handled elsewhere.
465   void
466   do_write(Output_file*)
467   { }
468 };
469
470 // A string table which goes into an output section.
471
472 class Output_data_strtab : public Output_section_data
473 {
474  public:
475   Output_data_strtab(Stringpool* strtab)
476     : Output_section_data(1), strtab_(strtab)
477   { }
478
479   // This is called to set the address and file offset.  Here we make
480   // sure that the Stringpool is finalized.
481   void
482   do_set_address(uint64_t, off_t);
483
484   // Write out the data.
485   void
486   do_write(Output_file*);
487
488  private:
489   Stringpool* strtab_;
490 };
491
492 // This POD class is used to represent a single reloc in the output
493 // file.  This could be a private class within Output_data_reloc, but
494 // the templatization is complex enough that I broke it out into a
495 // separate class.  The class is templatized on either elfcpp::SHT_REL
496 // or elfcpp::SHT_RELA, and also on whether this is a dynamic
497 // relocation or an ordinary relocation.
498
499 // A relocation can be against a global symbol, a local symbol, an
500 // output section, or the undefined symbol at index 0.  We represent
501 // the latter by using a NULL global symbol.
502
503 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
504 class Output_reloc;
505
506 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
507 class Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
508 {
509  public:
510   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
511
512   // An uninitialized entry.  We need this because we want to put
513   // instances of this class into an STL container.
514   Output_reloc()
515     : local_sym_index_(INVALID_CODE)
516   { }
517
518   // A reloc against a global symbol.
519
520   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
521                Address address)
522     : address_(address), local_sym_index_(GSYM_CODE), type_(type),
523       shndx_(INVALID_CODE)
524   {
525     this->u1_.gsym = gsym;
526     this->u2_.od = od;
527   }
528
529   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
530                unsigned int shndx, Address address)
531     : address_(address), local_sym_index_(GSYM_CODE), type_(type),
532       shndx_(shndx)
533   {
534     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
535     this->u1_.gsym = gsym;
536     this->u2_.relobj = relobj;
537   }
538
539   // A reloc against a local symbol.
540
541   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
542                unsigned int local_sym_index,
543                unsigned int type,
544                Output_data* od,
545                Address address)
546     : address_(address), local_sym_index_(local_sym_index), type_(type),
547       shndx_(INVALID_CODE)
548   {
549     gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
550                 && local_sym_index != INVALID_CODE);
551     this->u1_.relobj = relobj;
552     this->u2_.od = od;
553   }
554
555   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
556                unsigned int local_sym_index,
557                unsigned int type,
558                unsigned int shndx,
559                Address address)
560     : address_(address), local_sym_index_(local_sym_index), type_(type),
561       shndx_(shndx)
562   {
563     gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
564                 && local_sym_index != INVALID_CODE);
565     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
566     this->u1_.relobj = relobj;
567     this->u2_.relobj = relobj;
568   }
569
570   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
571
572   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
573                Address address)
574     : address_(address), local_sym_index_(SECTION_CODE), type_(type),
575       shndx_(INVALID_CODE)
576   {
577     this->u1_.os = os;
578     this->u2_.od = od;
579   }
580
581   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
582                unsigned int shndx, Address address)
583     : address_(address), local_sym_index_(SECTION_CODE), type_(type),
584       shndx_(shndx)
585   {
586     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
587     this->u1_.os = os;
588     this->u2_.relobj = relobj;
589   }
590
591   // Write the reloc entry to an output view.
592   void
593   write(unsigned char* pov) const;
594
595   // Write the offset and info fields to Write_rel.
596   template<typename Write_rel>
597   void write_rel(Write_rel*) const;
598
599  private:
600   // Return the symbol index.  We can't do a double template
601   // specialization, so we do a secondary template here.
602   unsigned int
603   get_symbol_index() const;
604
605   // Codes for local_sym_index_.
606   enum
607   {
608     // Global symbol.
609     GSYM_CODE = -1U,
610     // Output section.
611     SECTION_CODE = -2U,
612     // Invalid uninitialized entry.
613     INVALID_CODE = -3U
614   };
615
616   union
617   {
618     // For a local symbol, the object.  We will never generate a
619     // relocation against a local symbol in a dynamic object; that
620     // doesn't make sense.  And our callers will always be
621     // templatized, so we use Sized_relobj here.
622     Sized_relobj<size, big_endian>* relobj;
623     // For a global symbol, the symbol.  If this is NULL, it indicates
624     // a relocation against the undefined 0 symbol.
625     Symbol* gsym;
626     // For a relocation against an output section, the output section.
627     Output_section* os;
628   } u1_;
629   union
630   {
631     // If shndx_ is not INVALID CODE, the object which holds the input
632     // section being used to specify the reloc address.
633     Relobj* relobj;
634     // If shndx_ is INVALID_CODE, the output data being used to
635     // specify the reloc address.  This may be NULL if the reloc
636     // address is absolute.
637     Output_data* od;
638   } u2_;
639   // The address offset within the input section or the Output_data.
640   Address address_;
641   // For a local symbol, the local symbol index.  This is GSYM_CODE
642   // for a global symbol, or INVALID_CODE for an uninitialized value.
643   unsigned int local_sym_index_;
644   // The reloc type--a processor specific code.
645   unsigned int type_;
646   // If the reloc address is an input section in an object, the
647   // section index.  This is INVALID_CODE if the reloc address is
648   // specified in some other way.
649   unsigned int shndx_;
650 };
651
652 // The SHT_RELA version of Output_reloc<>.  This is just derived from
653 // the SHT_REL version of Output_reloc, but it adds an addend.
654
655 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
656 class Output_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
657 {
658  public:
659   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
660   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Addend;
661
662   // An uninitialized entry.
663   Output_reloc()
664     : rel_()
665   { }
666
667   // A reloc against a global symbol.
668
669   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
670                Address address, Addend addend)
671     : rel_(gsym, type, od, address), addend_(addend)
672   { }
673
674   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
675                unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
676     : rel_(gsym, type, relobj, shndx, address), addend_(addend)
677   { }
678
679   // A reloc against a local symbol.
680
681   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
682                unsigned int local_sym_index,
683                unsigned int type, Output_data* od, Address address,
684                Addend addend)
685     : rel_(relobj, local_sym_index, type, od, address), addend_(addend)
686   { }
687
688   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
689                unsigned int local_sym_index,
690                unsigned int type,
691                unsigned int shndx,
692                Address address,
693                Addend addend)
694     : rel_(relobj, local_sym_index, type, shndx, address),
695       addend_(addend)
696   { }
697
698   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
699
700   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
701                Address address, Addend addend)
702     : rel_(os, type, od, address), addend_(addend)
703   { }
704
705   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
706                unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
707     : rel_(os, type, relobj, shndx, address), addend_(addend)
708   { }
709
710   // Write the reloc entry to an output view.
711   void
712   write(unsigned char* pov) const;
713
714  private:
715   // The basic reloc.
716   Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian> rel_;
717   // The addend.
718   Addend addend_;
719 };
720
721 // Output_data_reloc is used to manage a section containing relocs.
722 // SH_TYPE is either elfcpp::SHT_REL or elfcpp::SHT_RELA.  DYNAMIC
723 // indicates whether this is a dynamic relocation or a normal
724 // relocation.  Output_data_reloc_base is a base class.
725 // Output_data_reloc is the real class, which we specialize based on
726 // the reloc type.
727
728 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
729 class Output_data_reloc_base : public Output_section_data
730 {
731  public:
732   typedef Output_reloc<sh_type, dynamic, size, big_endian> Output_reloc_type;
733   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
734   static const int reloc_size =
735     Reloc_types<sh_type, size, big_endian>::reloc_size;
736
737   // Construct the section.
738   Output_data_reloc_base()
739     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(size))
740   { }
741
742   // Write out the data.
743   void
744   do_write(Output_file*);
745
746  protected:
747   // Set the entry size and the link.
748   void
749   do_adjust_output_section(Output_section *os);
750
751   // Add a relocation entry.
752   void
753   add(const Output_reloc_type& reloc)
754   {
755     this->relocs_.push_back(reloc);
756     this->set_data_size(this->relocs_.size() * reloc_size);
757   }
758
759  private:
760   typedef std::vector<Output_reloc_type> Relocs;
761
762   Relocs relocs_;
763 };
764
765 // The class which callers actually create.
766
767 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
768 class Output_data_reloc;
769
770 // The SHT_REL version of Output_data_reloc.
771
772 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
773 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
774   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
775 {
776  private: 
777   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size,
778                                  big_endian> Base;
779
780  public:
781   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
782   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
783
784   Output_data_reloc()
785     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>()
786   { }
787
788   // Add a reloc against a global symbol.
789
790   void
791   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od, Address address)
792   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, od, address)); }
793
794   void
795   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
796              unsigned int shndx, Address address)
797   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address)); }
798
799   // Add a reloc against a local symbol.
800
801   void
802   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
803             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
804             Output_data* od, Address address)
805   { this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address)); }
806
807   void
808   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
809             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
810             unsigned int shndx, Address address)
811   { this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
812                                 address)); }
813
814
815   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
816
817   void
818   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type,
819                      Output_data* od, Address address)
820   { this->add(Output_reloc_type(os, type, od, address)); }
821
822   void
823   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type,
824                      Relobj* relobj, unsigned int shndx, Address address)
825   { this->add(Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address)); }
826 };
827
828 // The SHT_RELA version of Output_data_reloc.
829
830 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
831 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
832   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
833 {
834  private: 
835   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size,
836                                  big_endian> Base;
837
838  public:
839   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
840   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
841   typedef typename Output_reloc_type::Addend Addend;
842
843   Output_data_reloc()
844     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>()
845   { }
846
847   // Add a reloc against a global symbol.
848
849   void
850   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
851              Address address, Addend addend)
852   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, od, address, addend)); }
853
854   void
855   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
856              unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
857   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address, addend)); }
858
859   // Add a reloc against a local symbol.
860
861   void
862   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
863             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
864             Output_data* od, Address address, Addend addend)
865   {
866     this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address,
867                                 addend));
868   }
869
870   void
871   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
872             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
873             unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
874   {
875     this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx, address,
876                                 addend));
877   }
878
879   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
880
881   void
882   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
883                      Address address, Addend addend)
884   { this->add(Output_reloc_type(os, type, od, address, addend)); }
885
886   void
887   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
888                      unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
889   { this->add(Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address, addend)); }
890 };
891
892 // Output_data_got is used to manage a GOT.  Each entry in the GOT is
893 // for one symbol--either a global symbol or a local symbol in an
894 // object.  The target specific code adds entries to the GOT as
895 // needed.
896
897 template<int size, bool big_endian>
898 class Output_data_got : public Output_section_data
899 {
900  public:
901   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Valtype;
902
903   Output_data_got()
904     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(size)), entries_()
905   { }
906
907   // Add an entry for a global symbol to the GOT.  Return true if this
908   // is a new GOT entry, false if the symbol was already in the GOT.
909   bool
910   add_global(Symbol* gsym);
911
912   // Add an entry for a local symbol to the GOT.  This returns true if
913   // this is a new GOT entry, false if the symbol already has a GOT
914   // entry.
915   bool
916   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* object, unsigned int sym_index);
917
918   // Add a constant to the GOT.  This returns the offset of the new
919   // entry from the start of the GOT.
920   unsigned int
921   add_constant(Valtype constant)
922   {
923     this->entries_.push_back(Got_entry(constant));
924     this->set_got_size();
925     return this->last_got_offset();
926   }
927
928   // Write out the GOT table.
929   void
930   do_write(Output_file*);
931
932  private:
933   // This POD class holds a single GOT entry.
934   class Got_entry
935   {
936    public:
937     // Create a zero entry.
938     Got_entry()
939       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
940     { this->u_.constant = 0; }
941
942     // Create a global symbol entry.
943     explicit Got_entry(Symbol* gsym)
944       : local_sym_index_(GSYM_CODE)
945     { this->u_.gsym = gsym; }
946
947     // Create a local symbol entry.
948     Got_entry(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
949               unsigned int local_sym_index)
950       : local_sym_index_(local_sym_index)
951     {
952       gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
953                   && local_sym_index != CONSTANT_CODE);
954       this->u_.object = object;
955     }
956
957     // Create a constant entry.  The constant is a host value--it will
958     // be swapped, if necessary, when it is written out.
959     explicit Got_entry(Valtype constant)
960       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
961     { this->u_.constant = constant; }
962
963     // Write the GOT entry to an output view.
964     void
965     write(unsigned char* pov) const;
966
967    private:
968     enum
969     {
970       GSYM_CODE = -1U,
971       CONSTANT_CODE = -2U
972     };
973
974     union
975     {
976       // For a local symbol, the object.
977       Sized_relobj<size, big_endian>* object;
978       // For a global symbol, the symbol.
979       Symbol* gsym;
980       // For a constant, the constant.
981       Valtype constant;
982     } u_;
983     // For a local symbol, the local symbol index.  This is GSYM_CODE
984     // for a global symbol, or CONSTANT_CODE for a constant.
985     unsigned int local_sym_index_;
986   };
987
988   typedef std::vector<Got_entry> Got_entries;
989
990   // Return the offset into the GOT of GOT entry I.
991   unsigned int
992   got_offset(unsigned int i) const
993   { return i * (size / 8); }
994
995   // Return the offset into the GOT of the last entry added.
996   unsigned int
997   last_got_offset() const
998   { return this->got_offset(this->entries_.size() - 1); }
999
1000   // Set the size of the section.
1001   void
1002   set_got_size()
1003   { this->set_data_size(this->got_offset(this->entries_.size())); }
1004
1005   // The list of GOT entries.
1006   Got_entries entries_;
1007 };
1008
1009 // Output_data_dynamic is used to hold the data in SHT_DYNAMIC
1010 // section.
1011
1012 class Output_data_dynamic : public Output_section_data
1013 {
1014  public:
1015   Output_data_dynamic(Stringpool* pool)
1016     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(
1017                            parameters->get_size())),
1018       entries_(), pool_(pool)
1019   { }
1020
1021   // Add a new dynamic entry with a fixed numeric value.
1022   void
1023   add_constant(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1024   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, val)); }
1025
1026   // Add a new dynamic entry with the address of output data.
1027   void
1028   add_section_address(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1029   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, false)); }
1030
1031   // Add a new dynamic entry with the size of output data.
1032   void
1033   add_section_size(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1034   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, true)); }
1035
1036   // Add a new dynamic entry with the address of a symbol.
1037   void
1038   add_symbol(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1039   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, sym)); }
1040
1041   // Add a new dynamic entry with a string.
1042   void
1043   add_string(elfcpp::DT tag, const char* str)
1044   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, this->pool_->add(str, true, NULL))); }
1045
1046   void
1047   add_string(elfcpp::DT tag, const std::string& str)
1048   { this->add_string(tag, str.c_str()); }
1049
1050   // Set the final data size.
1051   void
1052   do_set_address(uint64_t, off_t);
1053
1054   // Write out the dynamic entries.
1055   void
1056   do_write(Output_file*);
1057
1058  protected:
1059   // Adjust the output section to set the entry size.
1060   void
1061   do_adjust_output_section(Output_section*);
1062
1063  private:
1064   // This POD class holds a single dynamic entry.
1065   class Dynamic_entry
1066   {
1067    public:
1068     // Create an entry with a fixed numeric value.
1069     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1070       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_NUMBER)
1071     { this->u_.val = val; }
1072
1073     // Create an entry with the size or address of a section.
1074     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Output_data* od, bool section_size)
1075       : tag_(tag),
1076         classification_(section_size
1077                         ? DYNAMIC_SECTION_SIZE
1078                         : DYNAMIC_SECTION_ADDRESS)
1079     { this->u_.od = od; }
1080
1081     // Create an entry with the address of a symbol.
1082     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1083       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_SYMBOL)
1084     { this->u_.sym = sym; }
1085
1086     // Create an entry with a string.
1087     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const char* str)
1088       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_STRING)
1089     { this->u_.str = str; }
1090
1091     // Write the dynamic entry to an output view.
1092     template<int size, bool big_endian>
1093     void
1094     write(unsigned char* pov, const Stringpool* ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1095
1096    private:
1097     enum Classification
1098     {
1099       // Number.
1100       DYNAMIC_NUMBER,
1101       // Section address.
1102       DYNAMIC_SECTION_ADDRESS,
1103       // Section size.
1104       DYNAMIC_SECTION_SIZE,
1105       // Symbol adress.
1106       DYNAMIC_SYMBOL,
1107       // String.
1108       DYNAMIC_STRING
1109     };
1110
1111     union
1112     {
1113       // For DYNAMIC_NUMBER.
1114       unsigned int val;
1115       // For DYNAMIC_SECTION_ADDRESS and DYNAMIC_SECTION_SIZE.
1116       const Output_data* od;
1117       // For DYNAMIC_SYMBOL.
1118       const Symbol* sym;
1119       // For DYNAMIC_STRING.
1120       const char* str;
1121     } u_;
1122     // The dynamic tag.
1123     elfcpp::DT tag_;
1124     // The type of entry.
1125     Classification classification_;
1126   };
1127
1128   // Add an entry to the list.
1129   void
1130   add_entry(const Dynamic_entry& entry)
1131   { this->entries_.push_back(entry); }
1132
1133   // Sized version of write function.
1134   template<int size, bool big_endian>
1135   void
1136   sized_write(Output_file* of);
1137
1138   // The type of the list of entries.
1139   typedef std::vector<Dynamic_entry> Dynamic_entries;
1140
1141   // The entries.
1142   Dynamic_entries entries_;
1143   // The pool used for strings.
1144   Stringpool* pool_;
1145 };
1146
1147 // An output section.  We don't expect to have too many output
1148 // sections, so we don't bother to do a template on the size.
1149
1150 class Output_section : public Output_data
1151 {
1152  public:
1153   // Create an output section, giving the name, type, and flags.
1154   Output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword);
1155   virtual ~Output_section();
1156
1157   // Add a new input section SHNDX, named NAME, with header SHDR, from
1158   // object OBJECT.  Return the offset within the output section.
1159   template<int size, bool big_endian>
1160   off_t
1161   add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, const char *name,
1162                     const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr);
1163
1164   // Add generated data POSD to this output section.
1165   void
1166   add_output_section_data(Output_section_data* posd);
1167
1168   // Return the section name.
1169   const char*
1170   name() const
1171   { return this->name_; }
1172
1173   // Return the section type.
1174   elfcpp::Elf_Word
1175   type() const
1176   { return this->type_; }
1177
1178   // Return the section flags.
1179   elfcpp::Elf_Xword
1180   flags() const
1181   { return this->flags_; }
1182
1183   // Return the section index in the output file.
1184   unsigned int
1185   do_out_shndx() const
1186   { return this->out_shndx_; }
1187
1188   // Set the output section index.
1189   void
1190   do_set_out_shndx(unsigned int shndx)
1191   { this->out_shndx_ = shndx; }
1192
1193   // Return the entsize field.
1194   uint64_t
1195   entsize() const
1196   { return this->entsize_; }
1197
1198   // Set the entsize field.
1199   void
1200   set_entsize(uint64_t v);
1201
1202   // Set the link field to the output section index of a section.
1203   void
1204   set_link_section(const Output_data* od)
1205   {
1206     gold_assert(this->link_ == 0
1207                 && !this->should_link_to_symtab_
1208                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1209     this->link_section_ = od;
1210   }
1211
1212   // Set the link field to a constant.
1213   void
1214   set_link(unsigned int v)
1215   {
1216     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1217                 && !this->should_link_to_symtab_
1218                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1219     this->link_ = v;
1220   }
1221
1222   // Record that this section should link to the normal symbol table.
1223   void
1224   set_should_link_to_symtab()
1225   {
1226     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1227                 && this->link_ == 0
1228                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1229     this->should_link_to_symtab_ = true;
1230   }
1231
1232   // Record that this section should link to the dynamic symbol table.
1233   void
1234   set_should_link_to_dynsym()
1235   {
1236     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1237                 && this->link_ == 0
1238                 && !this->should_link_to_symtab_);
1239     this->should_link_to_dynsym_ = true;
1240   }
1241
1242   // Return the info field.
1243   unsigned int
1244   info() const
1245   {
1246     gold_assert(this->info_section_ == NULL);
1247     return this->info_;
1248   }
1249
1250   // Set the info field to the output section index of a section.
1251   void
1252   set_info_section(const Output_data* od)
1253   {
1254     gold_assert(this->info_ == 0);
1255     this->info_section_ = od;
1256   }
1257
1258   // Set the info field to a constant.
1259   void
1260   set_info(unsigned int v)
1261   {
1262     gold_assert(this->info_section_ == NULL);
1263     this->info_ = v;
1264   }
1265
1266   // Set the addralign field.
1267   void
1268   set_addralign(uint64_t v)
1269   { this->addralign_ = v; }
1270
1271   // Indicate that we need a symtab index.
1272   void
1273   set_needs_symtab_index()
1274   { this->needs_symtab_index_ = true; }
1275
1276   // Return whether we need a symtab index.
1277   bool
1278   needs_symtab_index() const
1279   { return this->needs_symtab_index_; }
1280
1281   // Get the symtab index.
1282   unsigned int
1283   symtab_index() const
1284   {
1285     gold_assert(this->symtab_index_ != 0);
1286     return this->symtab_index_;
1287   }
1288
1289   // Set the symtab index.
1290   void
1291   set_symtab_index(unsigned int index)
1292   {
1293     gold_assert(index != 0);
1294     this->symtab_index_ = index;
1295   }
1296
1297   // Indicate that we need a dynsym index.
1298   void
1299   set_needs_dynsym_index()
1300   { this->needs_dynsym_index_ = true; }
1301
1302   // Return whether we need a dynsym index.
1303   bool
1304   needs_dynsym_index() const
1305   { return this->needs_dynsym_index_; }
1306
1307   // Get the dynsym index.
1308   unsigned int
1309   dynsym_index() const
1310   {
1311     gold_assert(this->dynsym_index_ != 0);
1312     return this->dynsym_index_;
1313   }
1314
1315   // Set the dynsym index.
1316   void
1317   set_dynsym_index(unsigned int index)
1318   {
1319     gold_assert(index != 0);
1320     this->dynsym_index_ = index;
1321   }
1322
1323   // Return the output virtual address of OFFSET relative to the start
1324   // of input section SHNDX in object OBJECT.
1325   uint64_t
1326   output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx,
1327                  off_t offset) const;
1328
1329   // Set the address of the Output_section.  For a typical
1330   // Output_section, there is nothing to do, but if there are any
1331   // Output_section_data objects we need to set the final addresses
1332   // here.
1333   void
1334   do_set_address(uint64_t, off_t);
1335
1336   // Write the data to the file.  For a typical Output_section, this
1337   // does nothing: the data is written out by calling Object::Relocate
1338   // on each input object.  But if there are any Output_section_data
1339   // objects we do need to write them out here.
1340   void
1341   do_write(Output_file*);
1342
1343   // Return the address alignment--function required by parent class.
1344   uint64_t
1345   do_addralign() const
1346   { return this->addralign_; }
1347
1348   // Return whether this is an Output_section.
1349   bool
1350   do_is_section() const
1351   { return true; }
1352
1353   // Return whether this is a section of the specified type.
1354   bool
1355   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word type) const
1356   { return this->type_ == type; }
1357
1358   // Return whether the specified section flag is set.
1359   bool
1360   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword flag) const
1361   { return (this->flags_ & flag) != 0; }
1362
1363   // Write the section header into *OPHDR.
1364   template<int size, bool big_endian>
1365   void
1366   write_header(const Layout*, const Stringpool*,
1367                elfcpp::Shdr_write<size, big_endian>*) const;
1368
1369  private:
1370   // In some cases we need to keep a list of the input sections
1371   // associated with this output section.  We only need the list if we
1372   // might have to change the offsets of the input section within the
1373   // output section after we add the input section.  The ordinary
1374   // input sections will be written out when we process the object
1375   // file, and as such we don't need to track them here.  We do need
1376   // to track Output_section_data objects here.  We store instances of
1377   // this structure in a std::vector, so it must be a POD.  There can
1378   // be many instances of this structure, so we use a union to save
1379   // some space.
1380   class Input_section
1381   {
1382    public:
1383     Input_section()
1384       : shndx_(0), p2align_(0)
1385     {
1386       this->u1_.data_size = 0;
1387       this->u2_.object = NULL;
1388     }
1389
1390     // For an ordinary input section.
1391     Input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, off_t data_size,
1392                   uint64_t addralign)
1393       : shndx_(shndx),
1394         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(addralign)))
1395     {
1396       gold_assert(shndx != OUTPUT_SECTION_CODE
1397                   && shndx != MERGE_DATA_SECTION_CODE
1398                   && shndx != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1399       this->u1_.data_size = data_size;
1400       this->u2_.object = object;
1401     }
1402
1403     // For a non-merge output section.
1404     Input_section(Output_section_data* posd)
1405       : shndx_(OUTPUT_SECTION_CODE),
1406         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
1407     {
1408       this->u1_.data_size = 0;
1409       this->u2_.posd = posd;
1410     }
1411
1412     // For a merge section.
1413     Input_section(Output_section_data* posd, bool is_string, uint64_t entsize)
1414       : shndx_(is_string
1415                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
1416                : MERGE_DATA_SECTION_CODE),
1417         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
1418     {
1419       this->u1_.entsize = entsize;
1420       this->u2_.posd = posd;
1421     }
1422
1423     // The required alignment.
1424     uint64_t
1425     addralign() const
1426     {
1427       return (this->p2align_ == 0
1428               ? 0
1429               : static_cast<uint64_t>(1) << (this->p2align_ - 1));
1430     }
1431
1432     // Return the required size.
1433     off_t
1434     data_size() const;
1435
1436     // Return whether this is a merge section which matches the
1437     // parameters.
1438     bool
1439     is_merge_section(bool is_string, uint64_t entsize) const
1440     {
1441       return (this->shndx_ == (is_string
1442                                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
1443                                : MERGE_DATA_SECTION_CODE)
1444               && this->u1_.entsize == entsize);
1445     }
1446
1447     // Set the output section.
1448     void
1449     set_output_section(Output_section* os)
1450     {
1451       gold_assert(!this->is_input_section());
1452       this->u2_.posd->set_output_section(os);
1453     }
1454
1455     // Set the address and file offset.  This is called during
1456     // Layout::finalize.  SECOFF is the file offset of the enclosing
1457     // section.
1458     void
1459     set_address(uint64_t addr, off_t off, off_t secoff);
1460
1461     // Add an input section, for SHF_MERGE sections.
1462     bool
1463     add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
1464     {
1465       gold_assert(this->shndx_ == MERGE_DATA_SECTION_CODE
1466                   || this->shndx_ == MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1467       return this->u2_.posd->add_input_section(object, shndx);
1468     }
1469
1470     // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
1471     // object, and an OFFSET relative to the start of that input
1472     // section, return whether or not the output address is known.
1473     // OUTPUT_SECTION_ADDRESS is the address of the output section
1474     // which this is a part of.  If this function returns true, it
1475     // sets *POUTPUT to the output address.
1476     bool
1477     output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx, off_t offset,
1478                    uint64_t output_section_address, uint64_t *poutput) const;
1479
1480     // Write out the data.  This does nothing for an input section.
1481     void
1482     write(Output_file*);
1483
1484    private:
1485     // Code values which appear in shndx_.  If the value is not one of
1486     // these codes, it is the input section index in the object file.
1487     enum
1488     {
1489       // An Output_section_data.
1490       OUTPUT_SECTION_CODE = -1U,
1491       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
1492       // SHF_STRINGS not set.
1493       MERGE_DATA_SECTION_CODE = -2U,
1494       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
1495       // SHF_STRINGS set.
1496       MERGE_STRING_SECTION_CODE = -3U
1497     };
1498
1499     // Whether this is an input section.
1500     bool
1501     is_input_section() const
1502     {
1503       return (this->shndx_ != OUTPUT_SECTION_CODE
1504               && this->shndx_ != MERGE_DATA_SECTION_CODE
1505               && this->shndx_ != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1506     }
1507
1508     // For an ordinary input section, this is the section index in the
1509     // input file.  For an Output_section_data, this is
1510     // OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
1511     // MERGE_STRING_SECTION_CODE.
1512     unsigned int shndx_;
1513     // The required alignment, stored as a power of 2.
1514     unsigned int p2align_;
1515     union
1516     {
1517       // For an ordinary input section, the section size.
1518       off_t data_size;
1519       // For OUTPUT_SECTION_CODE, this is not used.  For
1520       // MERGE_DATA_SECTION_CODE or MERGE_STRING_SECTION_CODE, the
1521       // entity size.
1522       uint64_t entsize;
1523     } u1_;
1524     union
1525     {
1526       // For an ordinary input section, the object which holds the
1527       // input section.
1528       Relobj* object;
1529       // For OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
1530       // MERGE_STRING_SECTION_CODE, the data.
1531       Output_section_data* posd;
1532     } u2_;
1533   };
1534
1535   typedef std::vector<Input_section> Input_section_list;
1536
1537   // Fill data.  This is used to fill in data between input sections.
1538   // When we have to keep track of the input sections, we can use an
1539   // Output_data_const, but we don't want to have to keep track of
1540   // input sections just to implement fills.  For a fill we record the
1541   // offset, and the actual data to be written out.
1542   class Fill
1543   {
1544    public:
1545     Fill(off_t section_offset, off_t length)
1546       : section_offset_(section_offset), length_(length)
1547     { }
1548
1549     // Return section offset.
1550     off_t
1551     section_offset() const
1552     { return this->section_offset_; }
1553
1554     // Return fill length.
1555     off_t
1556     length() const
1557     { return this->length_; }
1558
1559    private:
1560     // The offset within the output section.
1561     off_t section_offset_;
1562     // The length of the space to fill.
1563     off_t length_;
1564   };
1565
1566   typedef std::vector<Fill> Fill_list;
1567
1568   // Add a new output section by Input_section.
1569   void
1570   add_output_section_data(Input_section*);
1571
1572   // Add an SHF_MERGE input section.  Returns true if the section was
1573   // handled.
1574   bool
1575   add_merge_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, uint64_t flags,
1576                           uint64_t entsize, uint64_t addralign);
1577
1578   // Add an output SHF_MERGE section POSD to this output section.
1579   // IS_STRING indicates whether it is a SHF_STRINGS section, and
1580   // ENTSIZE is the entity size.  This returns the entry added to
1581   // input_sections_.
1582   void
1583   add_output_merge_section(Output_section_data* posd, bool is_string,
1584                            uint64_t entsize);
1585
1586   // Most of these fields are only valid after layout.
1587
1588   // The name of the section.  This will point into a Stringpool.
1589   const char* name_;
1590   // The section address is in the parent class.
1591   // The section alignment.
1592   uint64_t addralign_;
1593   // The section entry size.
1594   uint64_t entsize_;
1595   // The file offset is in the parent class.
1596   // Set the section link field to the index of this section.
1597   const Output_data* link_section_;
1598   // If link_section_ is NULL, this is the link field.
1599   unsigned int link_;
1600   // Set the section info field to the index of this section.
1601   const Output_data* info_section_;
1602   // If info_section_ is NULL, this is the section info field.
1603   unsigned int info_;
1604   // The section type.
1605   elfcpp::Elf_Word type_;
1606   // The section flags.
1607   elfcpp::Elf_Xword flags_;
1608   // The section index.
1609   unsigned int out_shndx_;
1610   // If there is a STT_SECTION for this output section in the normal
1611   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
1612   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
1613   // if there isn't one.
1614   unsigned int symtab_index_;
1615   // If there is a STT_SECTION for this output section in the dynamic
1616   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
1617   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
1618   // if there isn't one.
1619   unsigned int dynsym_index_;
1620   // The input sections.  This will be empty in cases where we don't
1621   // need to keep track of them.
1622   Input_section_list input_sections_;
1623   // The offset of the first entry in input_sections_.
1624   off_t first_input_offset_;
1625   // The fill data.  This is separate from input_sections_ because we
1626   // often will need fill sections without needing to keep track of
1627   // input sections.
1628   Fill_list fills_;
1629   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
1630   // normal symbol table.  This will be true if there is a relocation
1631   // which needs it.
1632   bool needs_symtab_index_ : 1;
1633   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
1634   // dynamic symbol table.  This will be true if there is a dynamic
1635   // relocation which needs it.
1636   bool needs_dynsym_index_ : 1;
1637   // Whether the link field of this output section should point to the
1638   // normal symbol table.
1639   bool should_link_to_symtab_ : 1;
1640   // Whether the link field of this output section should point to the
1641   // dynamic symbol table.
1642   bool should_link_to_dynsym_ : 1;
1643 };
1644
1645 // An output segment.  PT_LOAD segments are built from collections of
1646 // output sections.  Other segments typically point within PT_LOAD
1647 // segments, and are built directly as needed.
1648
1649 class Output_segment
1650 {
1651  public:
1652   // Create an output segment, specifying the type and flags.
1653   Output_segment(elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Word);
1654
1655   // Return the virtual address.
1656   uint64_t
1657   vaddr() const
1658   { return this->vaddr_; }
1659
1660   // Return the physical address.
1661   uint64_t
1662   paddr() const
1663   { return this->paddr_; }
1664
1665   // Return the segment type.
1666   elfcpp::Elf_Word
1667   type() const
1668   { return this->type_; }
1669
1670   // Return the segment flags.
1671   elfcpp::Elf_Word
1672   flags() const
1673   { return this->flags_; }
1674
1675   // Return the memory size.
1676   uint64_t
1677   memsz() const
1678   { return this->memsz_; }
1679
1680   // Return the file size.
1681   off_t
1682   filesz() const
1683   { return this->filesz_; }
1684
1685   // Return the maximum alignment of the Output_data.
1686   uint64_t
1687   addralign();
1688
1689   // Add an Output_section to this segment.
1690   void
1691   add_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
1692   { this->add_output_section(os, seg_flags, false); }
1693
1694   // Add an Output_section to the start of this segment.
1695   void
1696   add_initial_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
1697   { this->add_output_section(os, seg_flags, true); }
1698
1699   // Add an Output_data (which is not an Output_section) to the start
1700   // of this segment.
1701   void
1702   add_initial_output_data(Output_data*);
1703
1704   // Set the address of the segment to ADDR and the offset to *POFF
1705   // (aligned if necessary), and set the addresses and offsets of all
1706   // contained output sections accordingly.  Set the section indexes
1707   // of all contained output sections starting with *PSHNDX.  Return
1708   // the address of the immediately following segment.  Update *POFF
1709   // and *PSHNDX.  This should only be called for a PT_LOAD segment.
1710   uint64_t
1711   set_section_addresses(uint64_t addr, off_t* poff, unsigned int* pshndx);
1712
1713   // Set the minimum alignment of this segment.  This may be adjusted
1714   // upward based on the section alignments.
1715   void
1716   set_minimum_addralign(uint64_t align)
1717   {
1718     gold_assert(!this->is_align_known_);
1719     this->align_ = align;
1720   }
1721
1722   // Set the offset of this segment based on the section.  This should
1723   // only be called for a non-PT_LOAD segment.
1724   void
1725   set_offset();
1726
1727   // Return the number of output sections.
1728   unsigned int
1729   output_section_count() const;
1730
1731   // Write the segment header into *OPHDR.
1732   template<int size, bool big_endian>
1733   void
1734   write_header(elfcpp::Phdr_write<size, big_endian>*);
1735
1736   // Write the section headers of associated sections into V.
1737   template<int size, bool big_endian>
1738   unsigned char*
1739   write_section_headers(const Layout*, const Stringpool*, unsigned char* v,
1740                         unsigned int* pshndx ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1741
1742  private:
1743   Output_segment(const Output_segment&);
1744   Output_segment& operator=(const Output_segment&);
1745
1746   typedef std::list<Output_data*> Output_data_list;
1747
1748   // Add an Output_section to this segment, specifying front or back.
1749   void
1750   add_output_section(Output_section*, elfcpp::Elf_Word seg_flags,
1751                      bool front);
1752
1753   // Find the maximum alignment in an Output_data_list.
1754   static uint64_t
1755   maximum_alignment(const Output_data_list*);
1756
1757   // Set the section addresses in an Output_data_list.
1758   uint64_t
1759   set_section_list_addresses(Output_data_list*, uint64_t addr, off_t* poff,
1760                              unsigned int* pshndx);
1761
1762   // Return the number of Output_sections in an Output_data_list.
1763   unsigned int
1764   output_section_count_list(const Output_data_list*) const;
1765
1766   // Write the section headers in the list into V.
1767   template<int size, bool big_endian>
1768   unsigned char*
1769   write_section_headers_list(const Layout*, const Stringpool*,
1770                              const Output_data_list*, unsigned char* v,
1771                              unsigned int* pshdx ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1772
1773   // The list of output data with contents attached to this segment.
1774   Output_data_list output_data_;
1775   // The list of output data without contents attached to this segment.
1776   Output_data_list output_bss_;
1777   // The segment virtual address.
1778   uint64_t vaddr_;
1779   // The segment physical address.
1780   uint64_t paddr_;
1781   // The size of the segment in memory.
1782   uint64_t memsz_;
1783   // The segment alignment.  The is_align_known_ field indicates
1784   // whether this has been finalized.  It can be set to a minimum
1785   // value before it is finalized.
1786   uint64_t align_;
1787   // The offset of the segment data within the file.
1788   off_t offset_;
1789   // The size of the segment data in the file.
1790   off_t filesz_;
1791   // The segment type;
1792   elfcpp::Elf_Word type_;
1793   // The segment flags.
1794   elfcpp::Elf_Word flags_;
1795   // Whether we have finalized align_.
1796   bool is_align_known_;
1797 };
1798
1799 // This class represents the output file.
1800
1801 class Output_file
1802 {
1803  public:
1804   Output_file(const General_options& options, Target*);
1805
1806   // Get a pointer to the target.
1807   Target*
1808   target() const
1809   { return this->target_; }
1810
1811   // Open the output file.  FILE_SIZE is the final size of the file.
1812   void
1813   open(off_t file_size);
1814
1815   // Close the output file and make sure there are no error.
1816   void
1817   close();
1818
1819   // We currently always use mmap which makes the view handling quite
1820   // simple.  In the future we may support other approaches.
1821
1822   // Write data to the output file.
1823   void
1824   write(off_t offset, const void* data, off_t len)
1825   { memcpy(this->base_ + offset, data, len); }
1826
1827   // Get a buffer to use to write to the file, given the offset into
1828   // the file and the size.
1829   unsigned char*
1830   get_output_view(off_t start, off_t size)
1831   {
1832     gold_assert(start >= 0 && size >= 0 && start + size <= this->file_size_);
1833     return this->base_ + start;
1834   }
1835
1836   // VIEW must have been returned by get_output_view.  Write the
1837   // buffer to the file, passing in the offset and the size.
1838   void
1839   write_output_view(off_t, off_t, unsigned char*)
1840   { }
1841
1842  private:
1843   // General options.
1844   const General_options& options_;
1845   // Target.
1846   Target* target_;
1847   // File name.
1848   const char* name_;
1849   // File descriptor.
1850   int o_;
1851   // File size.
1852   off_t file_size_;
1853   // Base of file mapped into memory.
1854   unsigned char* base_;
1855 };
1856
1857 } // End namespace gold.
1858
1859 #endif // !defined(GOLD_OUTPUT_H)