Add licensing text to every source file.
[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
33 namespace gold
34 {
35
36 class General_options;
37 class Object;
38 class Symbol;
39 class Output_file;
40 class Output_section;
41 class Target;
42 template<int size, bool big_endian>
43 class Sized_target;
44 template<int size, bool big_endian>
45 class Sized_relobj;
46
47 // An abtract class for data which has to go into the output file.
48
49 class Output_data
50 {
51  public:
52   explicit Output_data(off_t data_size = 0)
53     : address_(0), data_size_(data_size), offset_(-1)
54   { }
55
56   virtual
57   ~Output_data();
58
59   // Return the address.  This is only valid after Layout::finalize is
60   // finished.
61   uint64_t
62   address() const
63   { return this->address_; }
64
65   // Return the size of the data.  This must be valid after
66   // Layout::finalize calls set_address, but need not be valid before
67   // then.
68   off_t
69   data_size() const
70   { return this->data_size_; }
71
72   // Return the file offset.  This is only valid after
73   // Layout::finalize is finished.
74   off_t
75   offset() const
76   { return this->offset_; }
77
78   // Return the required alignment.
79   uint64_t
80   addralign() const
81   { return this->do_addralign(); }
82
83   // Return whether this is an Output_section.
84   bool
85   is_section() const
86   { return this->do_is_section(); }
87
88   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
89   bool
90   is_section_type(elfcpp::Elf_Word stt) const
91   { return this->do_is_section_type(stt); }
92
93   // Return whether this is an Output_section with the specified flag
94   // set.
95   bool
96   is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword shf) const
97   { return this->do_is_section_flag_set(shf); }
98
99   // Return the output section index, if there is an output section.
100   unsigned int
101   out_shndx() const
102   { return this->do_out_shndx(); }
103
104   // Set the output section index, if this is an output section.
105   void
106   set_out_shndx(unsigned int shndx)
107   { this->do_set_out_shndx(shndx); }
108
109   // Set the address and file offset of this data.  This is called
110   // during Layout::finalize.
111   void
112   set_address(uint64_t addr, off_t off);
113
114   // Write the data to the output file.  This is called after
115   // Layout::finalize is complete.
116   void
117   write(Output_file* file)
118   { this->do_write(file); }
119
120   // This is called by Layout::finalize to note that all sizes must
121   // now be fixed.
122   static void
123   layout_complete()
124   { Output_data::sizes_are_fixed = true; }
125
126  protected:
127   // Functions that child classes may or in some cases must implement.
128
129   // Write the data to the output file.
130   virtual void
131   do_write(Output_file*) = 0;
132
133   // Return the required alignment.
134   virtual uint64_t
135   do_addralign() const = 0;
136
137   // Return whether this is an Output_section.
138   virtual bool
139   do_is_section() const
140   { return false; }
141
142   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
143   // This only needs to be implement by Output_section.
144   virtual bool
145   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word) const
146   { return false; }
147
148   // Return whether this is an Output_section with the specific flag
149   // set.  This only needs to be implemented by Output_section.
150   virtual bool
151   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword) const
152   { return false; }
153
154   // Return the output section index, if there is an output section.
155   virtual unsigned int
156   do_out_shndx() const
157   { gold_unreachable(); }
158
159   // Set the output section index, if this is an output section.
160   virtual void
161   do_set_out_shndx(unsigned int)
162   { gold_unreachable(); }
163
164   // Set the address and file offset of the data.  This only needs to
165   // be implemented if the child needs to know.  The child class can
166   // set its size in this call.
167   virtual void
168   do_set_address(uint64_t, off_t)
169   { }
170
171   // Functions that child classes may call.
172
173   // Set the size of the data.
174   void
175   set_data_size(off_t data_size)
176   {
177     gold_assert(!Output_data::sizes_are_fixed);
178     this->data_size_ = data_size;
179   }
180
181   // Return default alignment for a size--32 or 64.
182   static uint64_t
183   default_alignment(int size);
184
185  private:
186   Output_data(const Output_data&);
187   Output_data& operator=(const Output_data&);
188
189   // This is used for verification, to make sure that we don't try to
190   // change any sizes after we set the section addresses.
191   static bool sizes_are_fixed;
192
193   // Memory address in file (not always meaningful).
194   uint64_t address_;
195   // Size of data in file.
196   off_t data_size_;
197   // Offset within file.
198   off_t offset_;
199 };
200
201 // Output the section headers.
202
203 class Output_section_headers : public Output_data
204 {
205  public:
206   Output_section_headers(int size,
207                          bool big_endian,
208                          const Layout*,
209                          const Layout::Segment_list*,
210                          const Layout::Section_list*,
211                          const Stringpool*);
212
213   // Write the data to the file.
214   void
215   do_write(Output_file*);
216
217   // Return the required alignment.
218   uint64_t
219   do_addralign() const
220   { return Output_data::default_alignment(this->size_); }
221
222  private:
223   // Write the data to the file with the right size and endianness.
224   template<int size, bool big_endian>
225   void
226   do_sized_write(Output_file*);
227
228   int size_;
229   bool big_endian_;
230   const Layout* layout_;
231   const Layout::Segment_list* segment_list_;
232   const Layout::Section_list* unattached_section_list_;
233   const Stringpool* secnamepool_;
234 };
235
236 // Output the segment headers.
237
238 class Output_segment_headers : public Output_data
239 {
240  public:
241   Output_segment_headers(int size, bool big_endian,
242                          const Layout::Segment_list& segment_list);
243
244   // Write the data to the file.
245   void
246   do_write(Output_file*);
247
248   // Return the required alignment.
249   uint64_t
250   do_addralign() const
251   { return Output_data::default_alignment(this->size_); }
252
253  private:
254   // Write the data to the file with the right size and endianness.
255   template<int size, bool big_endian>
256   void
257   do_sized_write(Output_file*);
258
259   int size_;
260   bool big_endian_;
261   const Layout::Segment_list& segment_list_;
262 };
263
264 // Output the ELF file header.
265
266 class Output_file_header : public Output_data
267 {
268  public:
269   Output_file_header(int size,
270                      bool big_endian,
271                      const Target*,
272                      const Symbol_table*,
273                      const Output_segment_headers*);
274
275   // Add information about the section headers.  We lay out the ELF
276   // file header before we create the section headers.
277   void set_section_info(const Output_section_headers*,
278                         const Output_section* shstrtab);
279
280   // Write the data to the file.
281   void
282   do_write(Output_file*);
283
284   // Return the required alignment.
285   uint64_t
286   do_addralign() const
287   { return Output_data::default_alignment(this->size_); }
288
289   // Set the address and offset--we only implement this for error
290   // checking.
291   void
292   do_set_address(uint64_t, off_t off) const
293   { gold_assert(off == 0); }
294
295  private:
296   // Write the data to the file with the right size and endianness.
297   template<int size, bool big_endian>
298   void
299   do_sized_write(Output_file*);
300
301   int size_;
302   bool big_endian_;
303   const Target* target_;
304   const Symbol_table* symtab_;
305   const Output_segment_headers* segment_header_;
306   const Output_section_headers* section_header_;
307   const Output_section* shstrtab_;
308 };
309
310 // Output sections are mainly comprised of input sections.  However,
311 // there are cases where we have data to write out which is not in an
312 // input section.  Output_section_data is used in such cases.  This is
313 // an abstract base class.
314
315 class Output_section_data : public Output_data
316 {
317  public:
318   Output_section_data(off_t data_size, uint64_t addralign)
319     : Output_data(data_size), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
320   { }
321
322   Output_section_data(uint64_t addralign)
323     : Output_data(0), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
324   { }
325
326   // Return the output section.
327   const Output_section*
328   output_section() const
329   { return this->output_section_; }
330
331   // Record the output section.
332   void
333   set_output_section(Output_section* os);
334
335   // Add an input section, for SHF_MERGE sections.  This returns true
336   // if the section was handled.
337   bool
338   add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
339   { return this->do_add_input_section(object, shndx); }
340
341   // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
342   // object, and an OFFSET relative to the start of that input
343   // section, return whether or not the output address is known.
344   // OUTPUT_SECTION_ADDRESS is the address of the output section which
345   // this is a part of.  If this function returns true, it sets
346   // *POUTPUT to the output address.
347   virtual bool
348   output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx, off_t offset,
349                  uint64_t output_section_address, uint64_t *poutput) const
350   {
351     return this->do_output_address(object, shndx, offset,
352                                    output_section_address, poutput);
353   }
354
355  protected:
356   // The child class must implement do_write.
357
358   // The child class may implement specific adjustments to the output
359   // section.
360   virtual void
361   do_adjust_output_section(Output_section*)
362   { }
363
364   // May be implemented by child class.  Return true if the section
365   // was handled.
366   virtual bool
367   do_add_input_section(Relobj*, unsigned int)
368   { gold_unreachable(); }
369
370   // The child class may implement output_address.
371   virtual bool
372   do_output_address(const Relobj*, unsigned int, off_t, uint64_t,
373                     uint64_t*) const
374   { return false; }
375
376   // Return the required alignment.
377   uint64_t
378   do_addralign() const
379   { return this->addralign_; }
380
381   // Return the section index of the output section.
382   unsigned int
383   do_out_shndx() const;
384
385   // Set the alignment.
386   void
387   set_addralign(uint64_t addralign)
388   { this->addralign_ = addralign; }
389
390  private:
391   // The output section for this section.
392   const Output_section* output_section_;
393   // The required alignment.
394   uint64_t addralign_;
395 };
396
397 // A simple case of Output_data in which we have constant data to
398 // output.
399
400 class Output_data_const : public Output_section_data
401 {
402  public:
403   Output_data_const(const std::string& data, uint64_t addralign)
404     : Output_section_data(data.size(), addralign), data_(data)
405   { }
406
407   Output_data_const(const char* p, off_t len, uint64_t addralign)
408     : Output_section_data(len, addralign), data_(p, len)
409   { }
410
411   Output_data_const(const unsigned char* p, off_t len, uint64_t addralign)
412     : Output_section_data(len, addralign),
413       data_(reinterpret_cast<const char*>(p), len)
414   { }
415
416   // Add more data.
417   void
418   add_data(const std::string& add)
419   {
420     this->data_.append(add);
421     this->set_data_size(this->data_.size());
422   }
423
424   // Write the data to the output file.
425   void
426   do_write(Output_file*);
427
428  private:
429   std::string data_;
430 };
431
432 // Another version of Output_data with constant data, in which the
433 // buffer is allocated by the caller.
434
435 class Output_data_const_buffer : public Output_section_data
436 {
437  public:
438   Output_data_const_buffer(const unsigned char* p, off_t len,
439                            uint64_t addralign)
440     : Output_section_data(len, addralign), p_(p)
441   { }
442
443   // Write the data the output file.
444   void
445   do_write(Output_file*);
446
447  private:
448   const unsigned char* p_;
449 };
450
451 // A place holder for data written out via some other mechanism.
452
453 class Output_data_space : public Output_section_data
454 {
455  public:
456   Output_data_space(off_t data_size, uint64_t addralign)
457     : Output_section_data(data_size, addralign)
458   { }
459
460   explicit Output_data_space(uint64_t addralign)
461     : Output_section_data(addralign)
462   { }
463
464   // Set the size.
465   void
466   set_space_size(off_t space_size)
467   { this->set_data_size(space_size); }
468
469   // Set the alignment.
470   void
471   set_space_alignment(uint64_t align)
472   { this->set_addralign(align); }
473
474   // Write out the data--this must be handled elsewhere.
475   void
476   do_write(Output_file*)
477   { }
478 };
479
480 // A string table which goes into an output section.
481
482 class Output_data_strtab : public Output_section_data
483 {
484  public:
485   Output_data_strtab(Stringpool* strtab)
486     : Output_section_data(1), strtab_(strtab)
487   { }
488
489   // This is called to set the address and file offset.  Here we make
490   // sure that the Stringpool is finalized.
491   void
492   do_set_address(uint64_t, off_t);
493
494   // Write out the data.
495   void
496   do_write(Output_file*);
497
498  private:
499   Stringpool* strtab_;
500 };
501
502 // This POD class is used to represent a single reloc in the output
503 // file.  This could be a private class within Output_data_reloc, but
504 // the templatization is complex enough that I broke it out into a
505 // separate class.  The class is templatized on either elfcpp::SHT_REL
506 // or elfcpp::SHT_RELA, and also on whether this is a dynamic
507 // relocation or an ordinary relocation.
508
509 // A relocation can be against a global symbol, a local symbol, an
510 // output section, or the undefined symbol at index 0.  We represent
511 // the latter by using a NULL global symbol.
512
513 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
514 class Output_reloc;
515
516 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
517 class Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
518 {
519  public:
520   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
521
522   // An uninitialized entry.  We need this because we want to put
523   // instances of this class into an STL container.
524   Output_reloc()
525     : local_sym_index_(INVALID_CODE)
526   { }
527
528   // A reloc against a global symbol.
529
530   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
531                Address address)
532     : address_(address), local_sym_index_(GSYM_CODE), type_(type),
533       shndx_(INVALID_CODE)
534   {
535     this->u1_.gsym = gsym;
536     this->u2_.od = od;
537   }
538
539   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
540                unsigned int shndx, Address address)
541     : address_(address), local_sym_index_(GSYM_CODE), type_(type),
542       shndx_(shndx)
543   {
544     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
545     this->u1_.gsym = gsym;
546     this->u2_.relobj = relobj;
547   }
548
549   // A reloc against a local symbol.
550
551   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
552                unsigned int local_sym_index,
553                unsigned int type,
554                Output_data* od,
555                Address address)
556     : address_(address), local_sym_index_(local_sym_index), type_(type),
557       shndx_(INVALID_CODE)
558   {
559     gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
560                 && local_sym_index != INVALID_CODE);
561     this->u1_.relobj = relobj;
562     this->u2_.od = od;
563   }
564
565   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
566                unsigned int local_sym_index,
567                unsigned int type,
568                unsigned int shndx,
569                Address address)
570     : address_(address), local_sym_index_(local_sym_index), type_(type),
571       shndx_(shndx)
572   {
573     gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
574                 && local_sym_index != INVALID_CODE);
575     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
576     this->u1_.relobj = relobj;
577     this->u2_.relobj = relobj;
578   }
579
580   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
581
582   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
583                Address address)
584     : address_(address), local_sym_index_(SECTION_CODE), type_(type),
585       shndx_(INVALID_CODE)
586   {
587     this->u1_.os = os;
588     this->u2_.od = od;
589   }
590
591   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
592                unsigned int shndx, Address address)
593     : address_(address), local_sym_index_(SECTION_CODE), type_(type),
594       shndx_(shndx)
595   {
596     gold_assert(shndx != INVALID_CODE);
597     this->u1_.os = os;
598     this->u2_.relobj = relobj;
599   }
600
601   // Write the reloc entry to an output view.
602   void
603   write(unsigned char* pov) const;
604
605   // Write the offset and info fields to Write_rel.
606   template<typename Write_rel>
607   void write_rel(Write_rel*) const;
608
609  private:
610   // Return the symbol index.  We can't do a double template
611   // specialization, so we do a secondary template here.
612   unsigned int
613   get_symbol_index() const;
614
615   // Codes for local_sym_index_.
616   enum
617   {
618     // Global symbol.
619     GSYM_CODE = -1U,
620     // Output section.
621     SECTION_CODE = -2U,
622     // Invalid uninitialized entry.
623     INVALID_CODE = -3U
624   };
625
626   union
627   {
628     // For a local symbol, the object.  We will never generate a
629     // relocation against a local symbol in a dynamic object; that
630     // doesn't make sense.  And our callers will always be
631     // templatized, so we use Sized_relobj here.
632     Sized_relobj<size, big_endian>* relobj;
633     // For a global symbol, the symbol.  If this is NULL, it indicates
634     // a relocation against the undefined 0 symbol.
635     Symbol* gsym;
636     // For a relocation against an output section, the output section.
637     Output_section* os;
638   } u1_;
639   union
640   {
641     // If shndx_ is not INVALID CODE, the object which holds the input
642     // section being used to specify the reloc address.
643     Relobj* relobj;
644     // If shndx_ is INVALID_CODE, the output data being used to
645     // specify the reloc address.  This may be NULL if the reloc
646     // address is absolute.
647     Output_data* od;
648   } u2_;
649   // The address offset within the input section or the Output_data.
650   Address address_;
651   // For a local symbol, the local symbol index.  This is GSYM_CODE
652   // for a global symbol, or INVALID_CODE for an uninitialized value.
653   unsigned int local_sym_index_;
654   // The reloc type--a processor specific code.
655   unsigned int type_;
656   // If the reloc address is an input section in an object, the
657   // section index.  This is INVALID_CODE if the reloc address is
658   // specified in some other way.
659   unsigned int shndx_;
660 };
661
662 // The SHT_RELA version of Output_reloc<>.  This is just derived from
663 // the SHT_REL version of Output_reloc, but it adds an addend.
664
665 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
666 class Output_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
667 {
668  public:
669   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
670   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Addend;
671
672   // An uninitialized entry.
673   Output_reloc()
674     : rel_()
675   { }
676
677   // A reloc against a global symbol.
678
679   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
680                Address address, Addend addend)
681     : rel_(gsym, type, od, address), addend_(addend)
682   { }
683
684   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
685                unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
686     : rel_(gsym, type, relobj, shndx, address), addend_(addend)
687   { }
688
689   // A reloc against a local symbol.
690
691   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
692                unsigned int local_sym_index,
693                unsigned int type, Output_data* od, Address address,
694                Addend addend)
695     : rel_(relobj, local_sym_index, type, od, address), addend_(addend)
696   { }
697
698   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
699                unsigned int local_sym_index,
700                unsigned int type,
701                unsigned int shndx,
702                Address address,
703                Addend addend)
704     : rel_(relobj, local_sym_index, type, shndx, address),
705       addend_(addend)
706   { }
707
708   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
709
710   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
711                Address address, Addend addend)
712     : rel_(os, type, od, address), addend_(addend)
713   { }
714
715   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
716                unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
717     : rel_(os, type, relobj, shndx, address), addend_(addend)
718   { }
719
720   // Write the reloc entry to an output view.
721   void
722   write(unsigned char* pov) const;
723
724  private:
725   // The basic reloc.
726   Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian> rel_;
727   // The addend.
728   Addend addend_;
729 };
730
731 // Output_data_reloc is used to manage a section containing relocs.
732 // SH_TYPE is either elfcpp::SHT_REL or elfcpp::SHT_RELA.  DYNAMIC
733 // indicates whether this is a dynamic relocation or a normal
734 // relocation.  Output_data_reloc_base is a base class.
735 // Output_data_reloc is the real class, which we specialize based on
736 // the reloc type.
737
738 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
739 class Output_data_reloc_base : public Output_section_data
740 {
741  public:
742   typedef Output_reloc<sh_type, dynamic, size, big_endian> Output_reloc_type;
743   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
744   static const int reloc_size =
745     Reloc_types<sh_type, size, big_endian>::reloc_size;
746
747   // Construct the section.
748   Output_data_reloc_base()
749     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(size))
750   { }
751
752   // Write out the data.
753   void
754   do_write(Output_file*);
755
756  protected:
757   // Set the entry size and the link.
758   void
759   do_adjust_output_section(Output_section *os);
760
761   // Add a relocation entry.
762   void
763   add(const Output_reloc_type& reloc)
764   {
765     this->relocs_.push_back(reloc);
766     this->set_data_size(this->relocs_.size() * reloc_size);
767   }
768
769  private:
770   typedef std::vector<Output_reloc_type> Relocs;
771
772   Relocs relocs_;
773 };
774
775 // The class which callers actually create.
776
777 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
778 class Output_data_reloc;
779
780 // The SHT_REL version of Output_data_reloc.
781
782 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
783 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
784   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
785 {
786  private: 
787   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size,
788                                  big_endian> Base;
789
790  public:
791   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
792   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
793
794   Output_data_reloc()
795     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>()
796   { }
797
798   // Add a reloc against a global symbol.
799
800   void
801   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od, Address address)
802   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, od, address)); }
803
804   void
805   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
806              unsigned int shndx, Address address)
807   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address)); }
808
809   // Add a reloc against a local symbol.
810
811   void
812   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
813             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
814             Output_data* od, Address address)
815   { this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address)); }
816
817   void
818   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
819             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
820             unsigned int shndx, Address address)
821   { this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
822                                 address)); }
823
824
825   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
826
827   void
828   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type,
829                      Output_data* od, Address address)
830   { this->add(Output_reloc_type(os, type, od, address)); }
831
832   void
833   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type,
834                      Relobj* relobj, unsigned int shndx, Address address)
835   { this->add(Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address)); }
836 };
837
838 // The SHT_RELA version of Output_data_reloc.
839
840 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
841 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
842   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
843 {
844  private: 
845   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size,
846                                  big_endian> Base;
847
848  public:
849   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
850   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
851   typedef typename Output_reloc_type::Addend Addend;
852
853   Output_data_reloc()
854     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>()
855   { }
856
857   // Add a reloc against a global symbol.
858
859   void
860   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
861              Address address, Addend addend)
862   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, od, address, addend)); }
863
864   void
865   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
866              unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
867   { this->add(Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address, addend)); }
868
869   // Add a reloc against a local symbol.
870
871   void
872   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
873             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
874             Output_data* od, Address address, Addend addend)
875   {
876     this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address,
877                                 addend));
878   }
879
880   void
881   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
882             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
883             unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
884   {
885     this->add(Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx, address,
886                                 addend));
887   }
888
889   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
890
891   void
892   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
893                      Address address, Addend addend)
894   { this->add(Output_reloc_type(os, type, od, address, addend)); }
895
896   void
897   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
898                      unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
899   { this->add(Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address, addend)); }
900 };
901
902 // Output_data_got is used to manage a GOT.  Each entry in the GOT is
903 // for one symbol--either a global symbol or a local symbol in an
904 // object.  The target specific code adds entries to the GOT as
905 // needed.
906
907 template<int size, bool big_endian>
908 class Output_data_got : public Output_section_data
909 {
910  public:
911   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Valtype;
912
913   Output_data_got()
914     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(size)), entries_()
915   { }
916
917   // Add an entry for a global symbol to the GOT.  Return true if this
918   // is a new GOT entry, false if the symbol was already in the GOT.
919   bool
920   add_global(Symbol* gsym);
921
922   // Add an entry for a local symbol to the GOT.  This returns the
923   // offset of the new entry from the start of the GOT.
924   unsigned int
925   add_local(Object* object, unsigned int sym_index)
926   {
927     this->entries_.push_back(Got_entry(object, sym_index));
928     this->set_got_size();
929     return this->last_got_offset();
930   }
931
932   // Add a constant to the GOT.  This returns the offset of the new
933   // entry from the start of the GOT.
934   unsigned int
935   add_constant(Valtype constant)
936   {
937     this->entries_.push_back(Got_entry(constant));
938     this->set_got_size();
939     return this->last_got_offset();
940   }
941
942   // Write out the GOT table.
943   void
944   do_write(Output_file*);
945
946  private:
947   // This POD class holds a single GOT entry.
948   class Got_entry
949   {
950    public:
951     // Create a zero entry.
952     Got_entry()
953       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
954     { this->u_.constant = 0; }
955
956     // Create a global symbol entry.
957     explicit Got_entry(Symbol* gsym)
958       : local_sym_index_(GSYM_CODE)
959     { this->u_.gsym = gsym; }
960
961     // Create a local symbol entry.
962     Got_entry(Object* object, unsigned int local_sym_index)
963       : local_sym_index_(local_sym_index)
964     {
965       gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
966                   && local_sym_index != CONSTANT_CODE);
967       this->u_.object = object;
968     }
969
970     // Create a constant entry.  The constant is a host value--it will
971     // be swapped, if necessary, when it is written out.
972     explicit Got_entry(Valtype constant)
973       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
974     { this->u_.constant = constant; }
975
976     // Write the GOT entry to an output view.
977     void
978     write(unsigned char* pov) const;
979
980    private:
981     enum
982     {
983       GSYM_CODE = -1U,
984       CONSTANT_CODE = -2U
985     };
986
987     union
988     {
989       // For a local symbol, the object.
990       Object* object;
991       // For a global symbol, the symbol.
992       Symbol* gsym;
993       // For a constant, the constant.
994       Valtype constant;
995     } u_;
996     // For a local symbol, the local symbol index.  This is GSYM_CODE
997     // for a global symbol, or CONSTANT_CODE for a constant.
998     unsigned int local_sym_index_;
999   };
1000
1001   typedef std::vector<Got_entry> Got_entries;
1002
1003   // Return the offset into the GOT of GOT entry I.
1004   unsigned int
1005   got_offset(unsigned int i) const
1006   { return i * (size / 8); }
1007
1008   // Return the offset into the GOT of the last entry added.
1009   unsigned int
1010   last_got_offset() const
1011   { return this->got_offset(this->entries_.size() - 1); }
1012
1013   // Set the size of the section.
1014   void
1015   set_got_size()
1016   { this->set_data_size(this->got_offset(this->entries_.size())); }
1017
1018   // The list of GOT entries.
1019   Got_entries entries_;
1020 };
1021
1022 // Output_data_dynamic is used to hold the data in SHT_DYNAMIC
1023 // section.
1024
1025 class Output_data_dynamic : public Output_section_data
1026 {
1027  public:
1028   Output_data_dynamic(const Target* target, Stringpool* pool)
1029     : Output_section_data(Output_data::default_alignment(target->get_size())),
1030       target_(target), entries_(), pool_(pool)
1031   { }
1032
1033   // Add a new dynamic entry with a fixed numeric value.
1034   void
1035   add_constant(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1036   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, val)); }
1037
1038   // Add a new dynamic entry with the address of output data.
1039   void
1040   add_section_address(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1041   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, false)); }
1042
1043   // Add a new dynamic entry with the size of output data.
1044   void
1045   add_section_size(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1046   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, true)); }
1047
1048   // Add a new dynamic entry with the address of a symbol.
1049   void
1050   add_symbol(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1051   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, sym)); }
1052
1053   // Add a new dynamic entry with a string.
1054   void
1055   add_string(elfcpp::DT tag, const char* str)
1056   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, this->pool_->add(str, NULL))); }
1057
1058   void
1059   add_string(elfcpp::DT tag, const std::string& str)
1060   { this->add_string(tag, str.c_str()); }
1061
1062   // Set the final data size.
1063   void
1064   do_set_address(uint64_t, off_t);
1065
1066   // Write out the dynamic entries.
1067   void
1068   do_write(Output_file*);
1069
1070  protected:
1071   // Adjust the output section to set the entry size.
1072   void
1073   do_adjust_output_section(Output_section*);
1074
1075  private:
1076   // This POD class holds a single dynamic entry.
1077   class Dynamic_entry
1078   {
1079    public:
1080     // Create an entry with a fixed numeric value.
1081     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1082       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_NUMBER)
1083     { this->u_.val = val; }
1084
1085     // Create an entry with the size or address of a section.
1086     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Output_data* od, bool section_size)
1087       : tag_(tag),
1088         classification_(section_size
1089                         ? DYNAMIC_SECTION_SIZE
1090                         : DYNAMIC_SECTION_ADDRESS)
1091     { this->u_.od = od; }
1092
1093     // Create an entry with the address of a symbol.
1094     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1095       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_SYMBOL)
1096     { this->u_.sym = sym; }
1097
1098     // Create an entry with a string.
1099     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const char* str)
1100       : tag_(tag), classification_(DYNAMIC_STRING)
1101     { this->u_.str = str; }
1102
1103     // Write the dynamic entry to an output view.
1104     template<int size, bool big_endian>
1105     void
1106     write(unsigned char* pov, const Stringpool* ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1107
1108    private:
1109     enum Classification
1110     {
1111       // Number.
1112       DYNAMIC_NUMBER,
1113       // Section address.
1114       DYNAMIC_SECTION_ADDRESS,
1115       // Section size.
1116       DYNAMIC_SECTION_SIZE,
1117       // Symbol adress.
1118       DYNAMIC_SYMBOL,
1119       // String.
1120       DYNAMIC_STRING
1121     };
1122
1123     union
1124     {
1125       // For DYNAMIC_NUMBER.
1126       unsigned int val;
1127       // For DYNAMIC_SECTION_ADDRESS and DYNAMIC_SECTION_SIZE.
1128       const Output_data* od;
1129       // For DYNAMIC_SYMBOL.
1130       const Symbol* sym;
1131       // For DYNAMIC_STRING.
1132       const char* str;
1133     } u_;
1134     // The dynamic tag.
1135     elfcpp::DT tag_;
1136     // The type of entry.
1137     Classification classification_;
1138   };
1139
1140   // Add an entry to the list.
1141   void
1142   add_entry(const Dynamic_entry& entry)
1143   { this->entries_.push_back(entry); }
1144
1145   // Sized version of write function.
1146   template<int size, bool big_endian>
1147   void
1148   sized_write(Output_file* of);
1149
1150   // The type of the list of entries.
1151   typedef std::vector<Dynamic_entry> Dynamic_entries;
1152
1153   // The target.
1154   const Target* target_;
1155   // The entries.
1156   Dynamic_entries entries_;
1157   // The pool used for strings.
1158   Stringpool* pool_;
1159 };
1160
1161 // An output section.  We don't expect to have too many output
1162 // sections, so we don't bother to do a template on the size.
1163
1164 class Output_section : public Output_data
1165 {
1166  public:
1167   // Create an output section, giving the name, type, and flags.
1168   Output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword);
1169   virtual ~Output_section();
1170
1171   // Add a new input section SHNDX, named NAME, with header SHDR, from
1172   // object OBJECT.  Return the offset within the output section.
1173   template<int size, bool big_endian>
1174   off_t
1175   add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, const char *name,
1176                     const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr);
1177
1178   // Add generated data POSD to this output section.
1179   void
1180   add_output_section_data(Output_section_data* posd);
1181
1182   // Return the section name.
1183   const char*
1184   name() const
1185   { return this->name_; }
1186
1187   // Return the section type.
1188   elfcpp::Elf_Word
1189   type() const
1190   { return this->type_; }
1191
1192   // Return the section flags.
1193   elfcpp::Elf_Xword
1194   flags() const
1195   { return this->flags_; }
1196
1197   // Return the section index in the output file.
1198   unsigned int
1199   do_out_shndx() const
1200   { return this->out_shndx_; }
1201
1202   // Set the output section index.
1203   void
1204   do_set_out_shndx(unsigned int shndx)
1205   { this->out_shndx_ = shndx; }
1206
1207   // Return the entsize field.
1208   uint64_t
1209   entsize() const
1210   { return this->entsize_; }
1211
1212   // Set the entsize field.
1213   void
1214   set_entsize(uint64_t v);
1215
1216   // Set the link field to the output section index of a section.
1217   void
1218   set_link_section(const Output_data* od)
1219   {
1220     gold_assert(this->link_ == 0
1221                 && !this->should_link_to_symtab_
1222                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1223     this->link_section_ = od;
1224   }
1225
1226   // Set the link field to a constant.
1227   void
1228   set_link(unsigned int v)
1229   {
1230     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1231                 && !this->should_link_to_symtab_
1232                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1233     this->link_ = v;
1234   }
1235
1236   // Record that this section should link to the normal symbol table.
1237   void
1238   set_should_link_to_symtab()
1239   {
1240     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1241                 && this->link_ == 0
1242                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1243     this->should_link_to_symtab_ = true;
1244   }
1245
1246   // Record that this section should link to the dynamic symbol table.
1247   void
1248   set_should_link_to_dynsym()
1249   {
1250     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1251                 && this->link_ == 0
1252                 && !this->should_link_to_symtab_);
1253     this->should_link_to_dynsym_ = true;
1254   }
1255
1256   // Return the info field.
1257   unsigned int
1258   info() const
1259   {
1260     gold_assert(this->info_section_ == NULL);
1261     return this->info_;
1262   }
1263
1264   // Set the info field to the output section index of a section.
1265   void
1266   set_info_section(const Output_data* od)
1267   {
1268     gold_assert(this->info_ == 0);
1269     this->info_section_ = od;
1270   }
1271
1272   // Set the info field to a constant.
1273   void
1274   set_info(unsigned int v)
1275   {
1276     gold_assert(this->info_section_ == NULL);
1277     this->info_ = v;
1278   }
1279
1280   // Set the addralign field.
1281   void
1282   set_addralign(uint64_t v)
1283   { this->addralign_ = v; }
1284
1285   // Indicate that we need a symtab index.
1286   void
1287   set_needs_symtab_index()
1288   { this->needs_symtab_index_ = true; }
1289
1290   // Return whether we need a symtab index.
1291   bool
1292   needs_symtab_index() const
1293   { return this->needs_symtab_index_; }
1294
1295   // Get the symtab index.
1296   unsigned int
1297   symtab_index() const
1298   {
1299     gold_assert(this->symtab_index_ != 0);
1300     return this->symtab_index_;
1301   }
1302
1303   // Set the symtab index.
1304   void
1305   set_symtab_index(unsigned int index)
1306   {
1307     gold_assert(index != 0);
1308     this->symtab_index_ = index;
1309   }
1310
1311   // Indicate that we need a dynsym index.
1312   void
1313   set_needs_dynsym_index()
1314   { this->needs_dynsym_index_ = true; }
1315
1316   // Return whether we need a dynsym index.
1317   bool
1318   needs_dynsym_index() const
1319   { return this->needs_dynsym_index_; }
1320
1321   // Get the dynsym index.
1322   unsigned int
1323   dynsym_index() const
1324   {
1325     gold_assert(this->dynsym_index_ != 0);
1326     return this->dynsym_index_;
1327   }
1328
1329   // Set the dynsym index.
1330   void
1331   set_dynsym_index(unsigned int index)
1332   {
1333     gold_assert(index != 0);
1334     this->dynsym_index_ = index;
1335   }
1336
1337   // Return the output virtual address of OFFSET relative to the start
1338   // of input section SHNDX in object OBJECT.
1339   uint64_t
1340   output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx,
1341                  off_t offset) const;
1342
1343   // Set the address of the Output_section.  For a typical
1344   // Output_section, there is nothing to do, but if there are any
1345   // Output_section_data objects we need to set the final addresses
1346   // here.
1347   void
1348   do_set_address(uint64_t, off_t);
1349
1350   // Write the data to the file.  For a typical Output_section, this
1351   // does nothing: the data is written out by calling Object::Relocate
1352   // on each input object.  But if there are any Output_section_data
1353   // objects we do need to write them out here.
1354   void
1355   do_write(Output_file*);
1356
1357   // Return the address alignment--function required by parent class.
1358   uint64_t
1359   do_addralign() const
1360   { return this->addralign_; }
1361
1362   // Return whether this is an Output_section.
1363   bool
1364   do_is_section() const
1365   { return true; }
1366
1367   // Return whether this is a section of the specified type.
1368   bool
1369   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word type) const
1370   { return this->type_ == type; }
1371
1372   // Return whether the specified section flag is set.
1373   bool
1374   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword flag) const
1375   { return (this->flags_ & flag) != 0; }
1376
1377   // Write the section header into *OPHDR.
1378   template<int size, bool big_endian>
1379   void
1380   write_header(const Layout*, const Stringpool*,
1381                elfcpp::Shdr_write<size, big_endian>*) const;
1382
1383  private:
1384   // In some cases we need to keep a list of the input sections
1385   // associated with this output section.  We only need the list if we
1386   // might have to change the offsets of the input section within the
1387   // output section after we add the input section.  The ordinary
1388   // input sections will be written out when we process the object
1389   // file, and as such we don't need to track them here.  We do need
1390   // to track Output_section_data objects here.  We store instances of
1391   // this structure in a std::vector, so it must be a POD.  There can
1392   // be many instances of this structure, so we use a union to save
1393   // some space.
1394   class Input_section
1395   {
1396    public:
1397     Input_section()
1398       : shndx_(0), p2align_(0)
1399     {
1400       this->u1_.data_size = 0;
1401       this->u2_.object = NULL;
1402     }
1403
1404     // For an ordinary input section.
1405     Input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, off_t data_size,
1406                   uint64_t addralign)
1407       : shndx_(shndx),
1408         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(addralign)))
1409     {
1410       gold_assert(shndx != OUTPUT_SECTION_CODE
1411                   && shndx != MERGE_DATA_SECTION_CODE
1412                   && shndx != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1413       this->u1_.data_size = data_size;
1414       this->u2_.object = object;
1415     }
1416
1417     // For a non-merge output section.
1418     Input_section(Output_section_data* posd)
1419       : shndx_(OUTPUT_SECTION_CODE),
1420         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
1421     {
1422       this->u1_.data_size = 0;
1423       this->u2_.posd = posd;
1424     }
1425
1426     // For a merge section.
1427     Input_section(Output_section_data* posd, bool is_string, uint64_t entsize)
1428       : shndx_(is_string
1429                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
1430                : MERGE_DATA_SECTION_CODE),
1431         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
1432     {
1433       this->u1_.entsize = entsize;
1434       this->u2_.posd = posd;
1435     }
1436
1437     // The required alignment.
1438     uint64_t
1439     addralign() const
1440     {
1441       return (this->p2align_ == 0
1442               ? 0
1443               : static_cast<uint64_t>(1) << (this->p2align_ - 1));
1444     }
1445
1446     // Return the required size.
1447     off_t
1448     data_size() const;
1449
1450     // Return whether this is a merge section which matches the
1451     // parameters.
1452     bool
1453     is_merge_section(bool is_string, uint64_t entsize) const
1454     {
1455       return (this->shndx_ == (is_string
1456                                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
1457                                : MERGE_DATA_SECTION_CODE)
1458               && this->u1_.entsize == entsize);
1459     }
1460
1461     // Set the output section.
1462     void
1463     set_output_section(Output_section* os)
1464     {
1465       gold_assert(!this->is_input_section());
1466       this->u2_.posd->set_output_section(os);
1467     }
1468
1469     // Set the address and file offset.  This is called during
1470     // Layout::finalize.  SECOFF is the file offset of the enclosing
1471     // section.
1472     void
1473     set_address(uint64_t addr, off_t off, off_t secoff);
1474
1475     // Add an input section, for SHF_MERGE sections.
1476     bool
1477     add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
1478     {
1479       gold_assert(this->shndx_ == MERGE_DATA_SECTION_CODE
1480                   || this->shndx_ == MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1481       return this->u2_.posd->add_input_section(object, shndx);
1482     }
1483
1484     // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
1485     // object, and an OFFSET relative to the start of that input
1486     // section, return whether or not the output address is known.
1487     // OUTPUT_SECTION_ADDRESS is the address of the output section
1488     // which this is a part of.  If this function returns true, it
1489     // sets *POUTPUT to the output address.
1490     bool
1491     output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx, off_t offset,
1492                    uint64_t output_section_address, uint64_t *poutput) const;
1493
1494     // Write out the data.  This does nothing for an input section.
1495     void
1496     write(Output_file*);
1497
1498    private:
1499     // Code values which appear in shndx_.  If the value is not one of
1500     // these codes, it is the input section index in the object file.
1501     enum
1502     {
1503       // An Output_section_data.
1504       OUTPUT_SECTION_CODE = -1U,
1505       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
1506       // SHF_STRINGS not set.
1507       MERGE_DATA_SECTION_CODE = -2U,
1508       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
1509       // SHF_STRINGS set.
1510       MERGE_STRING_SECTION_CODE = -3U
1511     };
1512
1513     // Whether this is an input section.
1514     bool
1515     is_input_section() const
1516     {
1517       return (this->shndx_ != OUTPUT_SECTION_CODE
1518               && this->shndx_ != MERGE_DATA_SECTION_CODE
1519               && this->shndx_ != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
1520     }
1521
1522     // For an ordinary input section, this is the section index in the
1523     // input file.  For an Output_section_data, this is
1524     // OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
1525     // MERGE_STRING_SECTION_CODE.
1526     unsigned int shndx_;
1527     // The required alignment, stored as a power of 2.
1528     unsigned int p2align_;
1529     union
1530     {
1531       // For an ordinary input section, the section size.
1532       off_t data_size;
1533       // For OUTPUT_SECTION_CODE, this is not used.  For
1534       // MERGE_DATA_SECTION_CODE or MERGE_STRING_SECTION_CODE, the
1535       // entity size.
1536       uint64_t entsize;
1537     } u1_;
1538     union
1539     {
1540       // For an ordinary input section, the object which holds the
1541       // input section.
1542       Relobj* object;
1543       // For OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
1544       // MERGE_STRING_SECTION_CODE, the data.
1545       Output_section_data* posd;
1546     } u2_;
1547   };
1548
1549   typedef std::vector<Input_section> Input_section_list;
1550
1551   // Fill data.  This is used to fill in data between input sections.
1552   // When we have to keep track of the input sections, we can use an
1553   // Output_data_const, but we don't want to have to keep track of
1554   // input sections just to implement fills.  For a fill we record the
1555   // offset, and the actual data to be written out.
1556   class Fill
1557   {
1558    public:
1559     Fill(off_t section_offset, off_t length)
1560       : section_offset_(section_offset), length_(length)
1561     { }
1562
1563     // Return section offset.
1564     off_t
1565     section_offset() const
1566     { return this->section_offset_; }
1567
1568     // Return fill length.
1569     off_t
1570     length() const
1571     { return this->length_; }
1572
1573    private:
1574     // The offset within the output section.
1575     off_t section_offset_;
1576     // The length of the space to fill.
1577     off_t length_;
1578   };
1579
1580   typedef std::vector<Fill> Fill_list;
1581
1582   // Add a new output section by Input_section.
1583   void
1584   add_output_section_data(Input_section*);
1585
1586   // Add an SHF_MERGE input section.  Returns true if the section was
1587   // handled.
1588   bool
1589   add_merge_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, uint64_t flags,
1590                           uint64_t entsize, uint64_t addralign);
1591
1592   // Add an output SHF_MERGE section POSD to this output section.
1593   // IS_STRING indicates whether it is a SHF_STRINGS section, and
1594   // ENTSIZE is the entity size.  This returns the entry added to
1595   // input_sections_.
1596   void
1597   add_output_merge_section(Output_section_data* posd, bool is_string,
1598                            uint64_t entsize);
1599
1600   // Most of these fields are only valid after layout.
1601
1602   // The name of the section.  This will point into a Stringpool.
1603   const char* name_;
1604   // The section address is in the parent class.
1605   // The section alignment.
1606   uint64_t addralign_;
1607   // The section entry size.
1608   uint64_t entsize_;
1609   // The file offset is in the parent class.
1610   // Set the section link field to the index of this section.
1611   const Output_data* link_section_;
1612   // If link_section_ is NULL, this is the link field.
1613   unsigned int link_;
1614   // Set the section info field to the index of this section.
1615   const Output_data* info_section_;
1616   // If info_section_ is NULL, this is the section info field.
1617   unsigned int info_;
1618   // The section type.
1619   elfcpp::Elf_Word type_;
1620   // The section flags.
1621   elfcpp::Elf_Xword flags_;
1622   // The section index.
1623   unsigned int out_shndx_;
1624   // If there is a STT_SECTION for this output section in the normal
1625   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
1626   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
1627   // if there isn't one.
1628   unsigned int symtab_index_;
1629   // If there is a STT_SECTION for this output section in the dynamic
1630   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
1631   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
1632   // if there isn't one.
1633   unsigned int dynsym_index_;
1634   // The input sections.  This will be empty in cases where we don't
1635   // need to keep track of them.
1636   Input_section_list input_sections_;
1637   // The offset of the first entry in input_sections_.
1638   off_t first_input_offset_;
1639   // The fill data.  This is separate from input_sections_ because we
1640   // often will need fill sections without needing to keep track of
1641   // input sections.
1642   Fill_list fills_;
1643   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
1644   // normal symbol table.  This will be true if there is a relocation
1645   // which needs it.
1646   bool needs_symtab_index_ : 1;
1647   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
1648   // dynamic symbol table.  This will be true if there is a dynamic
1649   // relocation which needs it.
1650   bool needs_dynsym_index_ : 1;
1651   // Whether the link field of this output section should point to the
1652   // normal symbol table.
1653   bool should_link_to_symtab_ : 1;
1654   // Whether the link field of this output section should point to the
1655   // dynamic symbol table.
1656   bool should_link_to_dynsym_ : 1;
1657 };
1658
1659 // An output segment.  PT_LOAD segments are built from collections of
1660 // output sections.  Other segments typically point within PT_LOAD
1661 // segments, and are built directly as needed.
1662
1663 class Output_segment
1664 {
1665  public:
1666   // Create an output segment, specifying the type and flags.
1667   Output_segment(elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Word);
1668
1669   // Return the virtual address.
1670   uint64_t
1671   vaddr() const
1672   { return this->vaddr_; }
1673
1674   // Return the physical address.
1675   uint64_t
1676   paddr() const
1677   { return this->paddr_; }
1678
1679   // Return the segment type.
1680   elfcpp::Elf_Word
1681   type() const
1682   { return this->type_; }
1683
1684   // Return the segment flags.
1685   elfcpp::Elf_Word
1686   flags() const
1687   { return this->flags_; }
1688
1689   // Return the memory size.
1690   uint64_t
1691   memsz() const
1692   { return this->memsz_; }
1693
1694   // Return the file size.
1695   off_t
1696   filesz() const
1697   { return this->filesz_; }
1698
1699   // Return the maximum alignment of the Output_data.
1700   uint64_t
1701   addralign();
1702
1703   // Add an Output_section to this segment.
1704   void
1705   add_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
1706   { this->add_output_section(os, seg_flags, false); }
1707
1708   // Add an Output_section to the start of this segment.
1709   void
1710   add_initial_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
1711   { this->add_output_section(os, seg_flags, true); }
1712
1713   // Add an Output_data (which is not an Output_section) to the start
1714   // of this segment.
1715   void
1716   add_initial_output_data(Output_data*);
1717
1718   // Set the address of the segment to ADDR and the offset to *POFF
1719   // (aligned if necessary), and set the addresses and offsets of all
1720   // contained output sections accordingly.  Set the section indexes
1721   // of all contained output sections starting with *PSHNDX.  Return
1722   // the address of the immediately following segment.  Update *POFF
1723   // and *PSHNDX.  This should only be called for a PT_LOAD segment.
1724   uint64_t
1725   set_section_addresses(uint64_t addr, off_t* poff, unsigned int* pshndx);
1726
1727   // Set the minimum alignment of this segment.  This may be adjusted
1728   // upward based on the section alignments.
1729   void
1730   set_minimum_addralign(uint64_t align)
1731   {
1732     gold_assert(!this->is_align_known_);
1733     this->align_ = align;
1734   }
1735
1736   // Set the offset of this segment based on the section.  This should
1737   // only be called for a non-PT_LOAD segment.
1738   void
1739   set_offset();
1740
1741   // Return the number of output sections.
1742   unsigned int
1743   output_section_count() const;
1744
1745   // Write the segment header into *OPHDR.
1746   template<int size, bool big_endian>
1747   void
1748   write_header(elfcpp::Phdr_write<size, big_endian>*);
1749
1750   // Write the section headers of associated sections into V.
1751   template<int size, bool big_endian>
1752   unsigned char*
1753   write_section_headers(const Layout*, const Stringpool*, unsigned char* v,
1754                         unsigned int* pshndx ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1755
1756  private:
1757   Output_segment(const Output_segment&);
1758   Output_segment& operator=(const Output_segment&);
1759
1760   typedef std::list<Output_data*> Output_data_list;
1761
1762   // Add an Output_section to this segment, specifying front or back.
1763   void
1764   add_output_section(Output_section*, elfcpp::Elf_Word seg_flags,
1765                      bool front);
1766
1767   // Find the maximum alignment in an Output_data_list.
1768   static uint64_t
1769   maximum_alignment(const Output_data_list*);
1770
1771   // Set the section addresses in an Output_data_list.
1772   uint64_t
1773   set_section_list_addresses(Output_data_list*, uint64_t addr, off_t* poff,
1774                              unsigned int* pshndx);
1775
1776   // Return the number of Output_sections in an Output_data_list.
1777   unsigned int
1778   output_section_count_list(const Output_data_list*) const;
1779
1780   // Write the section headers in the list into V.
1781   template<int size, bool big_endian>
1782   unsigned char*
1783   write_section_headers_list(const Layout*, const Stringpool*,
1784                              const Output_data_list*, unsigned char* v,
1785                              unsigned int* pshdx ACCEPT_SIZE_ENDIAN) const;
1786
1787   // The list of output data with contents attached to this segment.
1788   Output_data_list output_data_;
1789   // The list of output data without contents attached to this segment.
1790   Output_data_list output_bss_;
1791   // The segment virtual address.
1792   uint64_t vaddr_;
1793   // The segment physical address.
1794   uint64_t paddr_;
1795   // The size of the segment in memory.
1796   uint64_t memsz_;
1797   // The segment alignment.  The is_align_known_ field indicates
1798   // whether this has been finalized.  It can be set to a minimum
1799   // value before it is finalized.
1800   uint64_t align_;
1801   // The offset of the segment data within the file.
1802   off_t offset_;
1803   // The size of the segment data in the file.
1804   off_t filesz_;
1805   // The segment type;
1806   elfcpp::Elf_Word type_;
1807   // The segment flags.
1808   elfcpp::Elf_Word flags_;
1809   // Whether we have finalized align_.
1810   bool is_align_known_;
1811 };
1812
1813 // This class represents the output file.
1814
1815 class Output_file
1816 {
1817  public:
1818   Output_file(const General_options& options, Target*);
1819
1820   // Get a pointer to the target.
1821   Target*
1822   target() const
1823   { return this->target_; }
1824
1825   // Open the output file.  FILE_SIZE is the final size of the file.
1826   void
1827   open(off_t file_size);
1828
1829   // Close the output file and make sure there are no error.
1830   void
1831   close();
1832
1833   // We currently always use mmap which makes the view handling quite
1834   // simple.  In the future we may support other approaches.
1835
1836   // Write data to the output file.
1837   void
1838   write(off_t offset, const void* data, off_t len)
1839   { memcpy(this->base_ + offset, data, len); }
1840
1841   // Get a buffer to use to write to the file, given the offset into
1842   // the file and the size.
1843   unsigned char*
1844   get_output_view(off_t start, off_t size)
1845   {
1846     gold_assert(start >= 0 && size >= 0 && start + size <= this->file_size_);
1847     return this->base_ + start;
1848   }
1849
1850   // VIEW must have been returned by get_output_view.  Write the
1851   // buffer to the file, passing in the offset and the size.
1852   void
1853   write_output_view(off_t, off_t, unsigned char*)
1854   { }
1855
1856  private:
1857   // General options.
1858   const General_options& options_;
1859   // Target.
1860   Target* target_;
1861   // File name.
1862   const char* name_;
1863   // File descriptor.
1864   int o_;
1865   // File size.
1866   off_t file_size_;
1867   // Base of file mapped into memory.
1868   unsigned char* base_;
1869 };
1870
1871 } // End namespace gold.
1872
1873 #endif // !defined(GOLD_OUTPUT_H)