* output.h (class Output_section_data): Remove inline definition
[external/binutils.git] / gold / output.h
1 // output.h -- manage the output file for gold   -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007, 2008 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 Relocatable_relocs;
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()
54     : address_(0), data_size_(0), offset_(-1),
55       is_address_valid_(false), is_data_size_valid_(false),
56       is_offset_valid_(false),
57       dynamic_reloc_count_(0)
58   { }
59
60   virtual
61   ~Output_data();
62
63   // Return the address.  For allocated sections, this is only valid
64   // after Layout::finalize is finished.
65   uint64_t
66   address() const
67   {
68     gold_assert(this->is_address_valid_);
69     return this->address_;
70   }
71
72   // Return the size of the data.  For allocated sections, this must
73   // be valid after Layout::finalize calls set_address, but need not
74   // be valid before then.
75   off_t
76   data_size() const
77   {
78     gold_assert(this->is_data_size_valid_);
79     return this->data_size_;
80   }
81
82   // Return the file offset.  This is only valid after
83   // Layout::finalize is finished.  For some non-allocated sections,
84   // it may not be valid until near the end of the link.
85   off_t
86   offset() const
87   {
88     gold_assert(this->is_offset_valid_);
89     return this->offset_;
90   }
91
92   // Reset the address and file offset.  This essentially disables the
93   // sanity testing about duplicate and unknown settings.
94   void
95   reset_address_and_file_offset()
96   {
97     this->is_address_valid_ = false;
98     this->is_offset_valid_ = false;
99     this->is_data_size_valid_ = false;
100     this->do_reset_address_and_file_offset();
101   }
102
103   // Return the required alignment.
104   uint64_t
105   addralign() const
106   { return this->do_addralign(); }
107
108   // Return whether this has a load address.
109   bool
110   has_load_address() const
111   { return this->do_has_load_address(); }
112
113   // Return the load address.
114   uint64_t
115   load_address() const
116   { return this->do_load_address(); }
117
118   // Return whether this is an Output_section.
119   bool
120   is_section() const
121   { return this->do_is_section(); }
122
123   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
124   bool
125   is_section_type(elfcpp::Elf_Word stt) const
126   { return this->do_is_section_type(stt); }
127
128   // Return whether this is an Output_section with the specified flag
129   // set.
130   bool
131   is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword shf) const
132   { return this->do_is_section_flag_set(shf); }
133
134   // Return the output section that this goes in, if there is one.
135   Output_section*
136   output_section()
137   { return this->do_output_section(); }
138
139   // Return the output section index, if there is an output section.
140   unsigned int
141   out_shndx() const
142   { return this->do_out_shndx(); }
143
144   // Set the output section index, if this is an output section.
145   void
146   set_out_shndx(unsigned int shndx)
147   { this->do_set_out_shndx(shndx); }
148
149   // Set the address and file offset of this data, and finalize the
150   // size of the data.  This is called during Layout::finalize for
151   // allocated sections.
152   void
153   set_address_and_file_offset(uint64_t addr, off_t off)
154   {
155     this->set_address(addr);
156     this->set_file_offset(off);
157     this->finalize_data_size();
158   }
159
160   // Set the address.
161   void
162   set_address(uint64_t addr)
163   {
164     gold_assert(!this->is_address_valid_);
165     this->address_ = addr;
166     this->is_address_valid_ = true;
167   }
168
169   // Set the file offset.
170   void
171   set_file_offset(off_t off)
172   {
173     gold_assert(!this->is_offset_valid_);
174     this->offset_ = off;
175     this->is_offset_valid_ = true;
176   }
177
178   // Finalize the data size.
179   void
180   finalize_data_size()
181   {
182     if (!this->is_data_size_valid_)
183       {
184         // Tell the child class to set the data size.
185         this->set_final_data_size();
186         gold_assert(this->is_data_size_valid_);
187       }
188   }
189
190   // Set the TLS offset.  Called only for SHT_TLS sections.
191   void
192   set_tls_offset(uint64_t tls_base)
193   { this->do_set_tls_offset(tls_base); }
194
195   // Return the TLS offset, relative to the base of the TLS segment.
196   // Valid only for SHT_TLS sections.
197   uint64_t
198   tls_offset() const
199   { return this->do_tls_offset(); }
200
201   // Write the data to the output file.  This is called after
202   // Layout::finalize is complete.
203   void
204   write(Output_file* file)
205   { this->do_write(file); }
206
207   // This is called by Layout::finalize to note that the sizes of
208   // allocated sections must now be fixed.
209   static void
210   layout_complete()
211   { Output_data::allocated_sizes_are_fixed = true; }
212
213   // Used to check that layout has been done.
214   static bool
215   is_layout_complete()
216   { return Output_data::allocated_sizes_are_fixed; }
217
218   // Count the number of dynamic relocations applied to this section.
219   void
220   add_dynamic_reloc()
221   { ++this->dynamic_reloc_count_; }
222
223   // Return the number of dynamic relocations applied to this section.
224   unsigned int
225   dynamic_reloc_count() const
226   { return this->dynamic_reloc_count_; }
227
228   // Whether the address is valid.
229   bool
230   is_address_valid() const
231   { return this->is_address_valid_; }
232
233   // Whether the file offset is valid.
234   bool
235   is_offset_valid() const
236   { return this->is_offset_valid_; }
237
238   // Whether the data size is valid.
239   bool
240   is_data_size_valid() const
241   { return this->is_data_size_valid_; }
242
243  protected:
244   // Functions that child classes may or in some cases must implement.
245
246   // Write the data to the output file.
247   virtual void
248   do_write(Output_file*) = 0;
249
250   // Return the required alignment.
251   virtual uint64_t
252   do_addralign() const = 0;
253
254   // Return whether this has a load address.
255   virtual bool
256   do_has_load_address() const
257   { return false; }
258
259   // Return the load address.
260   virtual uint64_t
261   do_load_address() const
262   { gold_unreachable(); }
263
264   // Return whether this is an Output_section.
265   virtual bool
266   do_is_section() const
267   { return false; }
268
269   // Return whether this is an Output_section of the specified type.
270   // This only needs to be implement by Output_section.
271   virtual bool
272   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word) const
273   { return false; }
274
275   // Return whether this is an Output_section with the specific flag
276   // set.  This only needs to be implemented by Output_section.
277   virtual bool
278   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword) const
279   { return false; }
280
281   // Return the output section, if there is one.
282   virtual Output_section*
283   do_output_section()
284   { return NULL; }
285
286   // Return the output section index, if there is an output section.
287   virtual unsigned int
288   do_out_shndx() const
289   { gold_unreachable(); }
290
291   // Set the output section index, if this is an output section.
292   virtual void
293   do_set_out_shndx(unsigned int)
294   { gold_unreachable(); }
295
296   // This is a hook for derived classes to set the data size.  This is
297   // called by finalize_data_size, normally called during
298   // Layout::finalize, when the section address is set.
299   virtual void
300   set_final_data_size()
301   { gold_unreachable(); }
302
303   // A hook for resetting the address and file offset.
304   virtual void
305   do_reset_address_and_file_offset()
306   { }
307
308   // Set the TLS offset.  Called only for SHT_TLS sections.
309   virtual void
310   do_set_tls_offset(uint64_t)
311   { gold_unreachable(); }
312
313   // Return the TLS offset, relative to the base of the TLS segment.
314   // Valid only for SHT_TLS sections.
315   virtual uint64_t
316   do_tls_offset() const
317   { gold_unreachable(); }
318
319   // Functions that child classes may call.
320
321   // Set the size of the data.
322   void
323   set_data_size(off_t data_size)
324   {
325     gold_assert(!this->is_data_size_valid_);
326     this->data_size_ = data_size;
327     this->is_data_size_valid_ = true;
328   }
329
330   // Get the current data size--this is for the convenience of
331   // sections which build up their size over time.
332   off_t
333   current_data_size_for_child() const
334   { return this->data_size_; }
335
336   // Set the current data size--this is for the convenience of
337   // sections which build up their size over time.
338   void
339   set_current_data_size_for_child(off_t data_size)
340   {
341     gold_assert(!this->is_data_size_valid_);
342     this->data_size_ = data_size;
343   }
344
345   // Return default alignment for the target size.
346   static uint64_t
347   default_alignment();
348
349   // Return default alignment for a specified size--32 or 64.
350   static uint64_t
351   default_alignment_for_size(int size);
352
353  private:
354   Output_data(const Output_data&);
355   Output_data& operator=(const Output_data&);
356
357   // This is used for verification, to make sure that we don't try to
358   // change any sizes of allocated sections after we set the section
359   // addresses.
360   static bool allocated_sizes_are_fixed;
361
362   // Memory address in output file.
363   uint64_t address_;
364   // Size of data in output file.
365   off_t data_size_;
366   // File offset of contents in output file.
367   off_t offset_;
368   // Whether address_ is valid.
369   bool is_address_valid_;
370   // Whether data_size_ is valid.
371   bool is_data_size_valid_;
372   // Whether offset_ is valid.
373   bool is_offset_valid_;
374   // Count of dynamic relocations applied to this section.
375   unsigned int dynamic_reloc_count_;
376 };
377
378 // Output the section headers.
379
380 class Output_section_headers : public Output_data
381 {
382  public:
383   Output_section_headers(const Layout*,
384                          const Layout::Segment_list*,
385                          const Layout::Section_list*,
386                          const Layout::Section_list*,
387                          const Stringpool*);
388
389  protected:
390   // Write the data to the file.
391   void
392   do_write(Output_file*);
393
394   // Return the required alignment.
395   uint64_t
396   do_addralign() const
397   { return Output_data::default_alignment(); }
398
399  private:
400   // Write the data to the file with the right size and endianness.
401   template<int size, bool big_endian>
402   void
403   do_sized_write(Output_file*);
404
405   const Layout* layout_;
406   const Layout::Segment_list* segment_list_;
407   const Layout::Section_list* section_list_;
408   const Layout::Section_list* unattached_section_list_;
409   const Stringpool* secnamepool_;
410 };
411
412 // Output the segment headers.
413
414 class Output_segment_headers : public Output_data
415 {
416  public:
417   Output_segment_headers(const Layout::Segment_list& segment_list);
418
419  protected:
420   // Write the data to the file.
421   void
422   do_write(Output_file*);
423
424   // Return the required alignment.
425   uint64_t
426   do_addralign() const
427   { return Output_data::default_alignment(); }
428
429  private:
430   // Write the data to the file with the right size and endianness.
431   template<int size, bool big_endian>
432   void
433   do_sized_write(Output_file*);
434
435   const Layout::Segment_list& segment_list_;
436 };
437
438 // Output the ELF file header.
439
440 class Output_file_header : public Output_data
441 {
442  public:
443   Output_file_header(const Target*,
444                      const Symbol_table*,
445                      const Output_segment_headers*,
446                      const char* entry);
447
448   // Add information about the section headers.  We lay out the ELF
449   // file header before we create the section headers.
450   void set_section_info(const Output_section_headers*,
451                         const Output_section* shstrtab);
452
453  protected:
454   // Write the data to the file.
455   void
456   do_write(Output_file*);
457
458   // Return the required alignment.
459   uint64_t
460   do_addralign() const
461   { return Output_data::default_alignment(); }
462
463  private:
464   // Write the data to the file with the right size and endianness.
465   template<int size, bool big_endian>
466   void
467   do_sized_write(Output_file*);
468
469   // Return the value to use for the entry address.
470   template<int size>
471   typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr
472   entry();
473
474   const Target* target_;
475   const Symbol_table* symtab_;
476   const Output_segment_headers* segment_header_;
477   const Output_section_headers* section_header_;
478   const Output_section* shstrtab_;
479   const char* entry_;
480 };
481
482 // Output sections are mainly comprised of input sections.  However,
483 // there are cases where we have data to write out which is not in an
484 // input section.  Output_section_data is used in such cases.  This is
485 // an abstract base class.
486
487 class Output_section_data : public Output_data
488 {
489  public:
490   Output_section_data(off_t data_size, uint64_t addralign)
491     : Output_data(), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
492   { this->set_data_size(data_size); }
493
494   Output_section_data(uint64_t addralign)
495     : Output_data(), output_section_(NULL), addralign_(addralign)
496   { }
497
498   // Return the output section.
499   const Output_section*
500   output_section() const
501   { return this->output_section_; }
502
503   // Record the output section.
504   void
505   set_output_section(Output_section* os);
506
507   // Add an input section, for SHF_MERGE sections.  This returns true
508   // if the section was handled.
509   bool
510   add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
511   { return this->do_add_input_section(object, shndx); }
512
513   // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
514   // object, and an OFFSET relative to the start of that input
515   // section, return whether or not the corresponding offset within
516   // the output section is known.  If this function returns true, it
517   // sets *POUTPUT to the output offset.  The value -1 indicates that
518   // this input offset is being discarded.
519   bool
520   output_offset(const Relobj* object, unsigned int shndx,
521                 section_offset_type offset,
522                 section_offset_type *poutput) const
523   { return this->do_output_offset(object, shndx, offset, poutput); }
524
525   // Return whether this is the merge section for the input section
526   // SHNDX in OBJECT.  This should return true when output_offset
527   // would return true for some values of OFFSET.
528   bool
529   is_merge_section_for(const Relobj* object, unsigned int shndx) const
530   { return this->do_is_merge_section_for(object, shndx); }
531
532   // Write the contents to a buffer.  This is used for sections which
533   // require postprocessing, such as compression.
534   void
535   write_to_buffer(unsigned char* buffer)
536   { this->do_write_to_buffer(buffer); }
537
538   // Print merge stats to stderr.  This should only be called for
539   // SHF_MERGE sections.
540   void
541   print_merge_stats(const char* section_name)
542   { this->do_print_merge_stats(section_name); }
543
544  protected:
545   // The child class must implement do_write.
546
547   // The child class may implement specific adjustments to the output
548   // section.
549   virtual void
550   do_adjust_output_section(Output_section*)
551   { }
552
553   // May be implemented by child class.  Return true if the section
554   // was handled.
555   virtual bool
556   do_add_input_section(Relobj*, unsigned int)
557   { gold_unreachable(); }
558
559   // The child class may implement output_offset.
560   virtual bool
561   do_output_offset(const Relobj*, unsigned int, section_offset_type,
562                    section_offset_type*) const
563   { return false; }
564
565   // The child class may implement is_merge_section_for.
566   virtual bool
567   do_is_merge_section_for(const Relobj*, unsigned int) const
568   { return false; }
569
570   // The child class may implement write_to_buffer.  Most child
571   // classes can not appear in a compressed section, and they do not
572   // implement this.
573   virtual void
574   do_write_to_buffer(unsigned char*)
575   { gold_unreachable(); }
576
577   // Print merge statistics.
578   virtual void
579   do_print_merge_stats(const char*)
580   { gold_unreachable(); }
581
582   // Return the required alignment.
583   uint64_t
584   do_addralign() const
585   { return this->addralign_; }
586
587   // Return the output section.
588   Output_section*
589   do_output_section()
590   { return this->output_section_; }
591
592   // Return the section index of the output section.
593   unsigned int
594   do_out_shndx() const;
595
596   // Set the alignment.
597   void
598   set_addralign(uint64_t addralign);
599
600  private:
601   // The output section for this section.
602   Output_section* output_section_;
603   // The required alignment.
604   uint64_t addralign_;
605 };
606
607 // Some Output_section_data classes build up their data step by step,
608 // rather than all at once.  This class provides an interface for
609 // them.
610
611 class Output_section_data_build : public Output_section_data
612 {
613  public:
614   Output_section_data_build(uint64_t addralign)
615     : Output_section_data(addralign)
616   { }
617
618   // Get the current data size.
619   off_t
620   current_data_size() const
621   { return this->current_data_size_for_child(); }
622
623   // Set the current data size.
624   void
625   set_current_data_size(off_t data_size)
626   { this->set_current_data_size_for_child(data_size); }
627
628  protected:
629   // Set the final data size.
630   virtual void
631   set_final_data_size()
632   { this->set_data_size(this->current_data_size_for_child()); }
633 };
634
635 // A simple case of Output_data in which we have constant data to
636 // output.
637
638 class Output_data_const : public Output_section_data
639 {
640  public:
641   Output_data_const(const std::string& data, uint64_t addralign)
642     : Output_section_data(data.size(), addralign), data_(data)
643   { }
644
645   Output_data_const(const char* p, off_t len, uint64_t addralign)
646     : Output_section_data(len, addralign), data_(p, len)
647   { }
648
649   Output_data_const(const unsigned char* p, off_t len, uint64_t addralign)
650     : Output_section_data(len, addralign),
651       data_(reinterpret_cast<const char*>(p), len)
652   { }
653
654  protected:
655   // Write the data to the output file.
656   void
657   do_write(Output_file*);
658
659   // Write the data to a buffer.
660   void
661   do_write_to_buffer(unsigned char* buffer)
662   { memcpy(buffer, this->data_.data(), this->data_.size()); }
663
664  private:
665   std::string data_;
666 };
667
668 // Another version of Output_data with constant data, in which the
669 // buffer is allocated by the caller.
670
671 class Output_data_const_buffer : public Output_section_data
672 {
673  public:
674   Output_data_const_buffer(const unsigned char* p, off_t len,
675                            uint64_t addralign)
676     : Output_section_data(len, addralign), p_(p)
677   { }
678
679  protected:
680   // Write the data the output file.
681   void
682   do_write(Output_file*);
683
684   // Write the data to a buffer.
685   void
686   do_write_to_buffer(unsigned char* buffer)
687   { memcpy(buffer, this->p_, this->data_size()); }
688
689  private:
690   const unsigned char* p_;
691 };
692
693 // A place holder for a fixed amount of data written out via some
694 // other mechanism.
695
696 class Output_data_fixed_space : public Output_section_data
697 {
698  public:
699   Output_data_fixed_space(off_t data_size, uint64_t addralign)
700     : Output_section_data(data_size, addralign)
701   { }
702
703  protected:
704   // Write out the data--the actual data must be written out
705   // elsewhere.
706   void
707   do_write(Output_file*)
708   { }
709 };
710
711 // A place holder for variable sized data written out via some other
712 // mechanism.
713
714 class Output_data_space : public Output_section_data_build
715 {
716  public:
717   explicit Output_data_space(uint64_t addralign)
718     : Output_section_data_build(addralign)
719   { }
720
721   // Set the alignment.
722   void
723   set_space_alignment(uint64_t align)
724   { this->set_addralign(align); }
725
726  protected:
727   // Write out the data--the actual data must be written out
728   // elsewhere.
729   void
730   do_write(Output_file*)
731   { }
732 };
733
734 // A string table which goes into an output section.
735
736 class Output_data_strtab : public Output_section_data
737 {
738  public:
739   Output_data_strtab(Stringpool* strtab)
740     : Output_section_data(1), strtab_(strtab)
741   { }
742
743  protected:
744   // This is called to set the address and file offset.  Here we make
745   // sure that the Stringpool is finalized.
746   void
747   set_final_data_size();
748
749   // Write out the data.
750   void
751   do_write(Output_file*);
752
753   // Write the data to a buffer.
754   void
755   do_write_to_buffer(unsigned char* buffer)
756   { this->strtab_->write_to_buffer(buffer, this->data_size()); }
757
758  private:
759   Stringpool* strtab_;
760 };
761
762 // This POD class is used to represent a single reloc in the output
763 // file.  This could be a private class within Output_data_reloc, but
764 // the templatization is complex enough that I broke it out into a
765 // separate class.  The class is templatized on either elfcpp::SHT_REL
766 // or elfcpp::SHT_RELA, and also on whether this is a dynamic
767 // relocation or an ordinary relocation.
768
769 // A relocation can be against a global symbol, a local symbol, a
770 // local section symbol, an output section, or the undefined symbol at
771 // index 0.  We represent the latter by using a NULL global symbol.
772
773 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
774 class Output_reloc;
775
776 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
777 class Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
778 {
779  public:
780   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
781   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Addend;
782
783   // An uninitialized entry.  We need this because we want to put
784   // instances of this class into an STL container.
785   Output_reloc()
786     : local_sym_index_(INVALID_CODE)
787   { }
788
789   // We have a bunch of different constructors.  They come in pairs
790   // depending on how the address of the relocation is specified.  It
791   // can either be an offset in an Output_data or an offset in an
792   // input section.
793
794   // A reloc against a global symbol.
795
796   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
797                Address address, bool is_relative);
798
799   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
800                unsigned int shndx, Address address, bool is_relative);
801
802   // A reloc against a local symbol or local section symbol.
803
804   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
805                unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
806                Output_data* od, Address address, bool is_relative,
807                bool is_section_symbol);
808
809   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
810                unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
811                unsigned int shndx, Address address, bool is_relative,
812                bool is_section_symbol);
813
814   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
815
816   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
817                Address address);
818
819   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
820                unsigned int shndx, Address address);
821
822   // Return TRUE if this is a RELATIVE relocation.
823   bool
824   is_relative() const
825   { return this->is_relative_; }
826
827   // Return whether this is against a local section symbol.
828   bool
829   is_local_section_symbol() const
830   {
831     return (this->local_sym_index_ != GSYM_CODE
832             && this->local_sym_index_ != SECTION_CODE
833             && this->local_sym_index_ != INVALID_CODE
834             && this->is_section_symbol_);
835   }
836
837   // For a local section symbol, return the offset of the input
838   // section within the output section.  ADDEND is the addend being
839   // applied to the input section.
840   section_offset_type
841   local_section_offset(Addend addend) const;
842
843   // Get the value of the symbol referred to by a Rel relocation when
844   // we are adding the given ADDEND.
845   Address
846   symbol_value(Addend addend) const;
847
848   // Write the reloc entry to an output view.
849   void
850   write(unsigned char* pov) const;
851
852   // Write the offset and info fields to Write_rel.
853   template<typename Write_rel>
854   void write_rel(Write_rel*) const;
855
856  private:
857   // Record that we need a dynamic symbol index.
858   void
859   set_needs_dynsym_index();
860
861   // Return the symbol index.
862   unsigned int
863   get_symbol_index() const;
864
865   // Codes for local_sym_index_.
866   enum
867   {
868     // Global symbol.
869     GSYM_CODE = -1U,
870     // Output section.
871     SECTION_CODE = -2U,
872     // Invalid uninitialized entry.
873     INVALID_CODE = -3U
874   };
875
876   union
877   {
878     // For a local symbol or local section symbol
879     // (this->local_sym_index_ >= 0), the object.  We will never
880     // generate a relocation against a local symbol in a dynamic
881     // object; that doesn't make sense.  And our callers will always
882     // be templatized, so we use Sized_relobj here.
883     Sized_relobj<size, big_endian>* relobj;
884     // For a global symbol (this->local_sym_index_ == GSYM_CODE, the
885     // symbol.  If this is NULL, it indicates a relocation against the
886     // undefined 0 symbol.
887     Symbol* gsym;
888     // For a relocation against an output section
889     // (this->local_sym_index_ == SECTION_CODE), the output section.
890     Output_section* os;
891   } u1_;
892   union
893   {
894     // If this->shndx_ is not INVALID CODE, the object which holds the
895     // input section being used to specify the reloc address.
896     Relobj* relobj;
897     // If this->shndx_ is INVALID_CODE, the output data being used to
898     // specify the reloc address.  This may be NULL if the reloc
899     // address is absolute.
900     Output_data* od;
901   } u2_;
902   // The address offset within the input section or the Output_data.
903   Address address_;
904   // This is GSYM_CODE for a global symbol, or SECTION_CODE for a
905   // relocation against an output section, or INVALID_CODE for an
906   // uninitialized value.  Otherwise, for a local symbol
907   // (this->is_section_symbol_ is false), the local symbol index.  For
908   // a local section symbol (this->is_section_symbol_ is true), the
909   // section index in the input file.
910   unsigned int local_sym_index_;
911   // The reloc type--a processor specific code.
912   unsigned int type_ : 30;
913   // True if the relocation is a RELATIVE relocation.
914   bool is_relative_ : 1;
915   // True if the relocation is against a section symbol.
916   bool is_section_symbol_ : 1;
917   // If the reloc address is an input section in an object, the
918   // section index.  This is INVALID_CODE if the reloc address is
919   // specified in some other way.
920   unsigned int shndx_;
921 };
922
923 // The SHT_RELA version of Output_reloc<>.  This is just derived from
924 // the SHT_REL version of Output_reloc, but it adds an addend.
925
926 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
927 class Output_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
928 {
929  public:
930   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Address;
931   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Addend;
932
933   // An uninitialized entry.
934   Output_reloc()
935     : rel_()
936   { }
937
938   // A reloc against a global symbol.
939
940   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
941                Address address, Addend addend, bool is_relative)
942     : rel_(gsym, type, od, address, is_relative), addend_(addend)
943   { }
944
945   Output_reloc(Symbol* gsym, unsigned int type, Relobj* relobj,
946                unsigned int shndx, Address address, Addend addend,
947                bool is_relative)
948     : rel_(gsym, type, relobj, shndx, address, is_relative), addend_(addend)
949   { }
950
951   // A reloc against a local symbol.
952
953   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
954                unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
955                Output_data* od, Address address,
956                Addend addend, bool is_relative, bool is_section_symbol)
957     : rel_(relobj, local_sym_index, type, od, address, is_relative,
958            is_section_symbol),
959       addend_(addend)
960   { }
961
962   Output_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
963                unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
964                unsigned int shndx, Address address,
965                Addend addend, bool is_relative, bool is_section_symbol)
966     : rel_(relobj, local_sym_index, type, shndx, address, is_relative,
967            is_section_symbol),
968       addend_(addend)
969   { }
970
971   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
972
973   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
974                Address address, Addend addend)
975     : rel_(os, type, od, address), addend_(addend)
976   { }
977
978   Output_reloc(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
979                unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
980     : rel_(os, type, relobj, shndx, address), addend_(addend)
981   { }
982
983   // Write the reloc entry to an output view.
984   void
985   write(unsigned char* pov) const;
986
987  private:
988   // The basic reloc.
989   Output_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian> rel_;
990   // The addend.
991   Addend addend_;
992 };
993
994 // Output_data_reloc is used to manage a section containing relocs.
995 // SH_TYPE is either elfcpp::SHT_REL or elfcpp::SHT_RELA.  DYNAMIC
996 // indicates whether this is a dynamic relocation or a normal
997 // relocation.  Output_data_reloc_base is a base class.
998 // Output_data_reloc is the real class, which we specialize based on
999 // the reloc type.
1000
1001 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
1002 class Output_data_reloc_base : public Output_section_data_build
1003 {
1004  public:
1005   typedef Output_reloc<sh_type, dynamic, size, big_endian> Output_reloc_type;
1006   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
1007   static const int reloc_size =
1008     Reloc_types<sh_type, size, big_endian>::reloc_size;
1009
1010   // Construct the section.
1011   Output_data_reloc_base()
1012     : Output_section_data_build(Output_data::default_alignment_for_size(size))
1013   { }
1014
1015  protected:
1016   // Write out the data.
1017   void
1018   do_write(Output_file*);
1019
1020   // Set the entry size and the link.
1021   void
1022   do_adjust_output_section(Output_section *os);
1023
1024   // Add a relocation entry.
1025   void
1026   add(Output_data *od, const Output_reloc_type& reloc)
1027   {
1028     this->relocs_.push_back(reloc);
1029     this->set_current_data_size(this->relocs_.size() * reloc_size);
1030     od->add_dynamic_reloc();
1031   }
1032
1033  private:
1034   typedef std::vector<Output_reloc_type> Relocs;
1035
1036   Relocs relocs_;
1037 };
1038
1039 // The class which callers actually create.
1040
1041 template<int sh_type, bool dynamic, int size, bool big_endian>
1042 class Output_data_reloc;
1043
1044 // The SHT_REL version of Output_data_reloc.
1045
1046 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
1047 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
1048   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>
1049 {
1050  private:
1051   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size,
1052                                  big_endian> Base;
1053
1054  public:
1055   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
1056   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
1057
1058   Output_data_reloc()
1059     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_REL, dynamic, size, big_endian>()
1060   { }
1061
1062   // Add a reloc against a global symbol.
1063
1064   void
1065   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od, Address address)
1066   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, od, address, false)); }
1067
1068   void
1069   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od, Relobj* relobj,
1070              unsigned int shndx, Address address)
1071   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address,
1072                                     false)); }
1073
1074   // Add a RELATIVE reloc against a global symbol.  The final relocation
1075   // will not reference the symbol.
1076
1077   void
1078   add_global_relative(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
1079                       Address address)
1080   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, od, address, true)); }
1081
1082   void
1083   add_global_relative(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
1084                       Relobj* relobj, unsigned int shndx, Address address)
1085   {
1086     this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address,
1087                                     true));
1088   }
1089
1090   // Add a reloc against a local symbol.
1091
1092   void
1093   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1094             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1095             Output_data* od, Address address)
1096   {
1097     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od,
1098                                     address, false, false));
1099   }
1100
1101   void
1102   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1103             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1104             Output_data* od, unsigned int shndx, Address address)
1105   {
1106     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
1107                                     address, false, false));
1108   }
1109
1110   // Add a RELATIVE reloc against a local symbol.
1111
1112   void
1113   add_local_relative(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1114                      unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1115                      Output_data* od, Address address)
1116   {
1117     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od,
1118                                     address, true, false));
1119   }
1120
1121   void
1122   add_local_relative(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1123                      unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1124                      Output_data* od, unsigned int shndx, Address address)
1125   {
1126     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
1127                                     address, true, false));
1128   }
1129
1130   // Add a reloc against a local section symbol.  This will be
1131   // converted into a reloc against the STT_SECTION symbol of the
1132   // output section.
1133
1134   void
1135   add_local_section(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1136                     unsigned int input_shndx, unsigned int type,
1137                     Output_data* od, Address address)
1138   {
1139     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, input_shndx, type, od,
1140                                     address, false, true));
1141   }
1142
1143   void
1144   add_local_section(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1145                     unsigned int input_shndx, unsigned int type,
1146                     Output_data* od, unsigned int shndx, Address address)
1147   {
1148     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, input_shndx, type, shndx,
1149                                     address, false, true));
1150   }
1151
1152   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
1153   // OS is the Output_section that the relocation refers to; OD is
1154   // the Output_data object being relocated.
1155
1156   void
1157   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type,
1158                      Output_data* od, Address address)
1159   { this->add(od, Output_reloc_type(os, type, od, address)); }
1160
1161   void
1162   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
1163                      Relobj* relobj, unsigned int shndx, Address address)
1164   { this->add(od, Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address)); }
1165 };
1166
1167 // The SHT_RELA version of Output_data_reloc.
1168
1169 template<bool dynamic, int size, bool big_endian>
1170 class Output_data_reloc<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
1171   : public Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>
1172 {
1173  private:
1174   typedef Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size,
1175                                  big_endian> Base;
1176
1177  public:
1178   typedef typename Base::Output_reloc_type Output_reloc_type;
1179   typedef typename Output_reloc_type::Address Address;
1180   typedef typename Output_reloc_type::Addend Addend;
1181
1182   Output_data_reloc()
1183     : Output_data_reloc_base<elfcpp::SHT_RELA, dynamic, size, big_endian>()
1184   { }
1185
1186   // Add a reloc against a global symbol.
1187
1188   void
1189   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
1190              Address address, Addend addend)
1191   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, od, address, addend,
1192                                     false)); }
1193
1194   void
1195   add_global(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od, Relobj* relobj,
1196              unsigned int shndx, Address address,
1197              Addend addend)
1198   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address,
1199                                     addend, false)); }
1200
1201   // Add a RELATIVE reloc against a global symbol.  The final output
1202   // relocation will not reference the symbol, but we must keep the symbol
1203   // information long enough to set the addend of the relocation correctly
1204   // when it is written.
1205
1206   void
1207   add_global_relative(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
1208                       Address address, Addend addend)
1209   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, od, address, addend, true)); }
1210
1211   void
1212   add_global_relative(Symbol* gsym, unsigned int type, Output_data* od,
1213                       Relobj* relobj, unsigned int shndx, Address address,
1214                       Addend addend)
1215   { this->add(od, Output_reloc_type(gsym, type, relobj, shndx, address,
1216                                     addend, true)); }
1217
1218   // Add a reloc against a local symbol.
1219
1220   void
1221   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1222             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1223             Output_data* od, Address address, Addend addend)
1224   {
1225     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address,
1226                                     addend, false, false));
1227   }
1228
1229   void
1230   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1231             unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1232             Output_data* od, unsigned int shndx, Address address,
1233             Addend addend)
1234   {
1235     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
1236                                     address, addend, false, false));
1237   }
1238
1239   // Add a RELATIVE reloc against a local symbol.
1240
1241   void
1242   add_local_relative(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1243                      unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1244                      Output_data* od, Address address, Addend addend)
1245   {
1246     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, od, address,
1247                                     addend, true, false));
1248   }
1249
1250   void
1251   add_local_relative(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1252                      unsigned int local_sym_index, unsigned int type,
1253                      Output_data* od, unsigned int shndx, Address address,
1254                      Addend addend)
1255   {
1256     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, local_sym_index, type, shndx,
1257                                     address, addend, true, false));
1258   }
1259
1260   // Add a reloc against a local section symbol.  This will be
1261   // converted into a reloc against the STT_SECTION symbol of the
1262   // output section.
1263
1264   void
1265   add_local_section(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1266                     unsigned int input_shndx, unsigned int type,
1267                     Output_data* od, Address address, Addend addend)
1268   {
1269     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, input_shndx, type, od, address,
1270                                     addend, false, true));
1271   }
1272
1273   void
1274   add_local_section(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1275                      unsigned int input_shndx, unsigned int type,
1276                      Output_data* od, unsigned int shndx, Address address,
1277                      Addend addend)
1278   {
1279     this->add(od, Output_reloc_type(relobj, input_shndx, type, shndx,
1280                                     address, addend, false, true));
1281   }
1282
1283   // A reloc against the STT_SECTION symbol of an output section.
1284
1285   void
1286   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Output_data* od,
1287                      Address address, Addend addend)
1288   { this->add(os, Output_reloc_type(os, type, od, address, addend)); }
1289
1290   void
1291   add_output_section(Output_section* os, unsigned int type, Relobj* relobj,
1292                      unsigned int shndx, Address address, Addend addend)
1293   { this->add(os, Output_reloc_type(os, type, relobj, shndx, address,
1294                                     addend)); }
1295 };
1296
1297 // Output_relocatable_relocs represents a relocation section in a
1298 // relocatable link.  The actual data is written out in the target
1299 // hook relocate_for_relocatable.  This just saves space for it.
1300
1301 template<int sh_type, int size, bool big_endian>
1302 class Output_relocatable_relocs : public Output_section_data
1303 {
1304  public:
1305   Output_relocatable_relocs(Relocatable_relocs* rr)
1306     : Output_section_data(Output_data::default_alignment_for_size(size)),
1307       rr_(rr)
1308   { }
1309
1310   void
1311   set_final_data_size();
1312
1313   // Write out the data.  There is nothing to do here.
1314   void
1315   do_write(Output_file*)
1316   { }
1317
1318  private:
1319   // The relocs associated with this input section.
1320   Relocatable_relocs* rr_;
1321 };
1322
1323 // Handle a GROUP section.
1324
1325 template<int size, bool big_endian>
1326 class Output_data_group : public Output_section_data
1327 {
1328  public:
1329   Output_data_group(Sized_relobj<size, big_endian>* relobj,
1330                     section_size_type entry_count,
1331                     const elfcpp::Elf_Word* contents);
1332
1333   void
1334   do_write(Output_file*);
1335
1336  private:
1337   // The input object.
1338   Sized_relobj<size, big_endian>* relobj_;
1339   // The group flag word.
1340   elfcpp::Elf_Word flags_;
1341   // The section indexes of the input sections in this group.
1342   std::vector<unsigned int> input_sections_;
1343 };
1344
1345 // Output_data_got is used to manage a GOT.  Each entry in the GOT is
1346 // for one symbol--either a global symbol or a local symbol in an
1347 // object.  The target specific code adds entries to the GOT as
1348 // needed.
1349
1350 template<int size, bool big_endian>
1351 class Output_data_got : public Output_section_data_build
1352 {
1353  public:
1354   typedef typename elfcpp::Elf_types<size>::Elf_Addr Valtype;
1355   typedef Output_data_reloc<elfcpp::SHT_REL, true, size, big_endian> Rel_dyn;
1356   typedef Output_data_reloc<elfcpp::SHT_RELA, true, size, big_endian> Rela_dyn;
1357
1358   Output_data_got()
1359     : Output_section_data_build(Output_data::default_alignment_for_size(size)),
1360       entries_()
1361   { }
1362
1363   // Add an entry for a global symbol to the GOT.  Return true if this
1364   // is a new GOT entry, false if the symbol was already in the GOT.
1365   bool
1366   add_global(Symbol* gsym, unsigned int got_type);
1367
1368   // Add an entry for a global symbol to the GOT, and add a dynamic
1369   // relocation of type R_TYPE for the GOT entry.
1370   void
1371   add_global_with_rel(Symbol* gsym, unsigned int got_type,
1372                       Rel_dyn* rel_dyn, unsigned int r_type);
1373
1374   void
1375   add_global_with_rela(Symbol* gsym, unsigned int got_type,
1376                        Rela_dyn* rela_dyn, unsigned int r_type);
1377
1378   // Add a pair of entries for a global symbol to the GOT, and add
1379   // dynamic relocations of type R_TYPE_1 and R_TYPE_2, respectively.
1380   void
1381   add_global_pair_with_rel(Symbol* gsym, unsigned int got_type,
1382                            Rel_dyn* rel_dyn, unsigned int r_type_1,
1383                            unsigned int r_type_2);
1384
1385   void
1386   add_global_pair_with_rela(Symbol* gsym, unsigned int got_type,
1387                             Rela_dyn* rela_dyn, unsigned int r_type_1,
1388                             unsigned int r_type_2);
1389
1390   // Add an entry for a local symbol to the GOT.  This returns true if
1391   // this is a new GOT entry, false if the symbol already has a GOT
1392   // entry.
1393   bool
1394   add_local(Sized_relobj<size, big_endian>* object, unsigned int sym_index,
1395             unsigned int got_type);
1396
1397   // Add an entry for a local symbol to the GOT, and add a dynamic
1398   // relocation of type R_TYPE for the GOT entry.
1399   void
1400   add_local_with_rel(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
1401                      unsigned int sym_index, unsigned int got_type,
1402                      Rel_dyn* rel_dyn, unsigned int r_type);
1403
1404   void
1405   add_local_with_rela(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
1406                       unsigned int sym_index, unsigned int got_type,
1407                       Rela_dyn* rela_dyn, unsigned int r_type);
1408
1409   // Add a pair of entries for a local symbol to the GOT, and add
1410   // dynamic relocations of type R_TYPE_1 and R_TYPE_2, respectively.
1411   void
1412   add_local_pair_with_rel(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
1413                           unsigned int sym_index, unsigned int shndx,
1414                           unsigned int got_type, Rel_dyn* rel_dyn,
1415                           unsigned int r_type_1, unsigned int r_type_2);
1416
1417   void
1418   add_local_pair_with_rela(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
1419                           unsigned int sym_index, unsigned int shndx,
1420                           unsigned int got_type, Rela_dyn* rela_dyn,
1421                           unsigned int r_type_1, unsigned int r_type_2);
1422
1423   // Add a constant to the GOT.  This returns the offset of the new
1424   // entry from the start of the GOT.
1425   unsigned int
1426   add_constant(Valtype constant)
1427   {
1428     this->entries_.push_back(Got_entry(constant));
1429     this->set_got_size();
1430     return this->last_got_offset();
1431   }
1432
1433  protected:
1434   // Write out the GOT table.
1435   void
1436   do_write(Output_file*);
1437
1438  private:
1439   // This POD class holds a single GOT entry.
1440   class Got_entry
1441   {
1442    public:
1443     // Create a zero entry.
1444     Got_entry()
1445       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
1446     { this->u_.constant = 0; }
1447
1448     // Create a global symbol entry.
1449     explicit Got_entry(Symbol* gsym)
1450       : local_sym_index_(GSYM_CODE)
1451     { this->u_.gsym = gsym; }
1452
1453     // Create a local symbol entry.
1454     Got_entry(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
1455               unsigned int local_sym_index)
1456       : local_sym_index_(local_sym_index)
1457     {
1458       gold_assert(local_sym_index != GSYM_CODE
1459                   && local_sym_index != CONSTANT_CODE);
1460       this->u_.object = object;
1461     }
1462
1463     // Create a constant entry.  The constant is a host value--it will
1464     // be swapped, if necessary, when it is written out.
1465     explicit Got_entry(Valtype constant)
1466       : local_sym_index_(CONSTANT_CODE)
1467     { this->u_.constant = constant; }
1468
1469     // Write the GOT entry to an output view.
1470     void
1471     write(unsigned char* pov) const;
1472
1473    private:
1474     enum
1475     {
1476       GSYM_CODE = -1U,
1477       CONSTANT_CODE = -2U
1478     };
1479
1480     union
1481     {
1482       // For a local symbol, the object.
1483       Sized_relobj<size, big_endian>* object;
1484       // For a global symbol, the symbol.
1485       Symbol* gsym;
1486       // For a constant, the constant.
1487       Valtype constant;
1488     } u_;
1489     // For a local symbol, the local symbol index.  This is GSYM_CODE
1490     // for a global symbol, or CONSTANT_CODE for a constant.
1491     unsigned int local_sym_index_;
1492   };
1493
1494   typedef std::vector<Got_entry> Got_entries;
1495
1496   // Return the offset into the GOT of GOT entry I.
1497   unsigned int
1498   got_offset(unsigned int i) const
1499   { return i * (size / 8); }
1500
1501   // Return the offset into the GOT of the last entry added.
1502   unsigned int
1503   last_got_offset() const
1504   { return this->got_offset(this->entries_.size() - 1); }
1505
1506   // Set the size of the section.
1507   void
1508   set_got_size()
1509   { this->set_current_data_size(this->got_offset(this->entries_.size())); }
1510
1511   // The list of GOT entries.
1512   Got_entries entries_;
1513 };
1514
1515 // Output_data_dynamic is used to hold the data in SHT_DYNAMIC
1516 // section.
1517
1518 class Output_data_dynamic : public Output_section_data
1519 {
1520  public:
1521   Output_data_dynamic(Stringpool* pool)
1522     : Output_section_data(Output_data::default_alignment()),
1523       entries_(), pool_(pool)
1524   { }
1525
1526   // Add a new dynamic entry with a fixed numeric value.
1527   void
1528   add_constant(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1529   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, val)); }
1530
1531   // Add a new dynamic entry with the address of output data.
1532   void
1533   add_section_address(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1534   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, false)); }
1535
1536   // Add a new dynamic entry with the address of output data
1537   // plus a constant offset.
1538   void
1539   add_section_plus_offset(elfcpp::DT tag, const Output_data* od,
1540                           unsigned int offset)
1541   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, offset)); }
1542
1543   // Add a new dynamic entry with the size of output data.
1544   void
1545   add_section_size(elfcpp::DT tag, const Output_data* od)
1546   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, od, true)); }
1547
1548   // Add a new dynamic entry with the address of a symbol.
1549   void
1550   add_symbol(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1551   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, sym)); }
1552
1553   // Add a new dynamic entry with a string.
1554   void
1555   add_string(elfcpp::DT tag, const char* str)
1556   { this->add_entry(Dynamic_entry(tag, this->pool_->add(str, true, NULL))); }
1557
1558   void
1559   add_string(elfcpp::DT tag, const std::string& str)
1560   { this->add_string(tag, str.c_str()); }
1561
1562  protected:
1563   // Adjust the output section to set the entry size.
1564   void
1565   do_adjust_output_section(Output_section*);
1566
1567   // Set the final data size.
1568   void
1569   set_final_data_size();
1570
1571   // Write out the dynamic entries.
1572   void
1573   do_write(Output_file*);
1574
1575  private:
1576   // This POD class holds a single dynamic entry.
1577   class Dynamic_entry
1578   {
1579    public:
1580     // Create an entry with a fixed numeric value.
1581     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, unsigned int val)
1582       : tag_(tag), offset_(DYNAMIC_NUMBER)
1583     { this->u_.val = val; }
1584
1585     // Create an entry with the size or address of a section.
1586     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Output_data* od, bool section_size)
1587       : tag_(tag),
1588         offset_(section_size
1589                 ? DYNAMIC_SECTION_SIZE
1590                 : DYNAMIC_SECTION_ADDRESS)
1591     { this->u_.od = od; }
1592
1593     // Create an entry with the address of a section plus a constant offset.
1594     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Output_data* od, unsigned int offset)
1595       : tag_(tag),
1596         offset_(offset)
1597     { this->u_.od = od; }
1598
1599     // Create an entry with the address of a symbol.
1600     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const Symbol* sym)
1601       : tag_(tag), offset_(DYNAMIC_SYMBOL)
1602     { this->u_.sym = sym; }
1603
1604     // Create an entry with a string.
1605     Dynamic_entry(elfcpp::DT tag, const char* str)
1606       : tag_(tag), offset_(DYNAMIC_STRING)
1607     { this->u_.str = str; }
1608
1609     // Write the dynamic entry to an output view.
1610     template<int size, bool big_endian>
1611     void
1612     write(unsigned char* pov, const Stringpool*) const;
1613
1614    private:
1615     // Classification is encoded in the OFFSET field.
1616     enum Classification
1617     {
1618       // Section address.
1619       DYNAMIC_SECTION_ADDRESS = 0,
1620       // Number.
1621       DYNAMIC_NUMBER = -1U,
1622       // Section size.
1623       DYNAMIC_SECTION_SIZE = -2U,
1624       // Symbol adress.
1625       DYNAMIC_SYMBOL = -3U,
1626       // String.
1627       DYNAMIC_STRING = -4U
1628       // Any other value indicates a section address plus OFFSET.
1629     };
1630
1631     union
1632     {
1633       // For DYNAMIC_NUMBER.
1634       unsigned int val;
1635       // For DYNAMIC_SECTION_SIZE and section address plus OFFSET.
1636       const Output_data* od;
1637       // For DYNAMIC_SYMBOL.
1638       const Symbol* sym;
1639       // For DYNAMIC_STRING.
1640       const char* str;
1641     } u_;
1642     // The dynamic tag.
1643     elfcpp::DT tag_;
1644     // The type of entry (Classification) or offset within a section.
1645     unsigned int offset_;
1646   };
1647
1648   // Add an entry to the list.
1649   void
1650   add_entry(const Dynamic_entry& entry)
1651   { this->entries_.push_back(entry); }
1652
1653   // Sized version of write function.
1654   template<int size, bool big_endian>
1655   void
1656   sized_write(Output_file* of);
1657
1658   // The type of the list of entries.
1659   typedef std::vector<Dynamic_entry> Dynamic_entries;
1660
1661   // The entries.
1662   Dynamic_entries entries_;
1663   // The pool used for strings.
1664   Stringpool* pool_;
1665 };
1666
1667 // An output section.  We don't expect to have too many output
1668 // sections, so we don't bother to do a template on the size.
1669
1670 class Output_section : public Output_data
1671 {
1672  public:
1673   // Create an output section, giving the name, type, and flags.
1674   Output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword);
1675   virtual ~Output_section();
1676
1677   // Add a new input section SHNDX, named NAME, with header SHDR, from
1678   // object OBJECT.  RELOC_SHNDX is the index of a relocation section
1679   // which applies to this section, or 0 if none, or -1U if more than
1680   // one.  HAVE_SECTIONS_SCRIPT is true if we have a SECTIONS clause
1681   // in a linker script; in that case we need to keep track of input
1682   // sections associated with an output section.  Return the offset
1683   // within the output section.
1684   template<int size, bool big_endian>
1685   off_t
1686   add_input_section(Sized_relobj<size, big_endian>* object, unsigned int shndx,
1687                     const char *name,
1688                     const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
1689                     unsigned int reloc_shndx, bool have_sections_script);
1690
1691   // Add generated data POSD to this output section.
1692   void
1693   add_output_section_data(Output_section_data* posd);
1694
1695   // Return the section name.
1696   const char*
1697   name() const
1698   { return this->name_; }
1699
1700   // Return the section type.
1701   elfcpp::Elf_Word
1702   type() const
1703   { return this->type_; }
1704
1705   // Return the section flags.
1706   elfcpp::Elf_Xword
1707   flags() const
1708   { return this->flags_; }
1709
1710   // Set the section flags.  This may only be used with the Layout
1711   // code when it is prepared to move the section to a different
1712   // segment.
1713   void
1714   set_flags(elfcpp::Elf_Xword flags)
1715   { this->flags_ = flags; }
1716
1717   // Return the entsize field.
1718   uint64_t
1719   entsize() const
1720   { return this->entsize_; }
1721
1722   // Set the entsize field.
1723   void
1724   set_entsize(uint64_t v);
1725
1726   // Set the load address.
1727   void
1728   set_load_address(uint64_t load_address)
1729   {
1730     this->load_address_ = load_address;
1731     this->has_load_address_ = true;
1732   }
1733
1734   // Set the link field to the output section index of a section.
1735   void
1736   set_link_section(const Output_data* od)
1737   {
1738     gold_assert(this->link_ == 0
1739                 && !this->should_link_to_symtab_
1740                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1741     this->link_section_ = od;
1742   }
1743
1744   // Set the link field to a constant.
1745   void
1746   set_link(unsigned int v)
1747   {
1748     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1749                 && !this->should_link_to_symtab_
1750                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1751     this->link_ = v;
1752   }
1753
1754   // Record that this section should link to the normal symbol table.
1755   void
1756   set_should_link_to_symtab()
1757   {
1758     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1759                 && this->link_ == 0
1760                 && !this->should_link_to_dynsym_);
1761     this->should_link_to_symtab_ = true;
1762   }
1763
1764   // Record that this section should link to the dynamic symbol table.
1765   void
1766   set_should_link_to_dynsym()
1767   {
1768     gold_assert(this->link_section_ == NULL
1769                 && this->link_ == 0
1770                 && !this->should_link_to_symtab_);
1771     this->should_link_to_dynsym_ = true;
1772   }
1773
1774   // Return the info field.
1775   unsigned int
1776   info() const
1777   {
1778     gold_assert(this->info_section_ == NULL
1779                 && this->info_symndx_ == NULL);
1780     return this->info_;
1781   }
1782
1783   // Set the info field to the output section index of a section.
1784   void
1785   set_info_section(const Output_section* os)
1786   {
1787     gold_assert((this->info_section_ == NULL
1788                  || (this->info_section_ == os
1789                      && this->info_uses_section_index_))
1790                 && this->info_symndx_ == NULL
1791                 && this->info_ == 0);
1792     this->info_section_ = os;
1793     this->info_uses_section_index_= true;
1794   }
1795
1796   // Set the info field to the symbol table index of a symbol.
1797   void
1798   set_info_symndx(const Symbol* sym)
1799   {
1800     gold_assert(this->info_section_ == NULL
1801                 && (this->info_symndx_ == NULL
1802                     || this->info_symndx_ == sym)
1803                 && this->info_ == 0);
1804     this->info_symndx_ = sym;
1805   }
1806
1807   // Set the info field to the symbol table index of a section symbol.
1808   void
1809   set_info_section_symndx(const Output_section* os)
1810   {
1811     gold_assert((this->info_section_ == NULL
1812                  || (this->info_section_ == os
1813                      && !this->info_uses_section_index_))
1814                 && this->info_symndx_ == NULL
1815                 && this->info_ == 0);
1816     this->info_section_ = os;
1817     this->info_uses_section_index_ = false;
1818   }
1819
1820   // Set the info field to a constant.
1821   void
1822   set_info(unsigned int v)
1823   {
1824     gold_assert(this->info_section_ == NULL
1825                 && this->info_symndx_ == NULL
1826                 && (this->info_ == 0
1827                     || this->info_ == v));
1828     this->info_ = v;
1829   }
1830
1831   // Set the addralign field.
1832   void
1833   set_addralign(uint64_t v)
1834   { this->addralign_ = v; }
1835
1836   // Indicate that we need a symtab index.
1837   void
1838   set_needs_symtab_index()
1839   { this->needs_symtab_index_ = true; }
1840
1841   // Return whether we need a symtab index.
1842   bool
1843   needs_symtab_index() const
1844   { return this->needs_symtab_index_; }
1845
1846   // Get the symtab index.
1847   unsigned int
1848   symtab_index() const
1849   {
1850     gold_assert(this->symtab_index_ != 0);
1851     return this->symtab_index_;
1852   }
1853
1854   // Set the symtab index.
1855   void
1856   set_symtab_index(unsigned int index)
1857   {
1858     gold_assert(index != 0);
1859     this->symtab_index_ = index;
1860   }
1861
1862   // Indicate that we need a dynsym index.
1863   void
1864   set_needs_dynsym_index()
1865   { this->needs_dynsym_index_ = true; }
1866
1867   // Return whether we need a dynsym index.
1868   bool
1869   needs_dynsym_index() const
1870   { return this->needs_dynsym_index_; }
1871
1872   // Get the dynsym index.
1873   unsigned int
1874   dynsym_index() const
1875   {
1876     gold_assert(this->dynsym_index_ != 0);
1877     return this->dynsym_index_;
1878   }
1879
1880   // Set the dynsym index.
1881   void
1882   set_dynsym_index(unsigned int index)
1883   {
1884     gold_assert(index != 0);
1885     this->dynsym_index_ = index;
1886   }
1887
1888   // Return whether the input sections sections attachd to this output
1889   // section may require sorting.  This is used to handle constructor
1890   // priorities compatibly with GNU ld.
1891   bool
1892   may_sort_attached_input_sections() const
1893   { return this->may_sort_attached_input_sections_; }
1894
1895   // Record that the input sections attached to this output section
1896   // may require sorting.
1897   void
1898   set_may_sort_attached_input_sections()
1899   { this->may_sort_attached_input_sections_ = true; }
1900
1901   // Return whether the input sections attached to this output section
1902   // require sorting.  This is used to handle constructor priorities
1903   // compatibly with GNU ld.
1904   bool
1905   must_sort_attached_input_sections() const
1906   { return this->must_sort_attached_input_sections_; }
1907
1908   // Record that the input sections attached to this output section
1909   // require sorting.
1910   void
1911   set_must_sort_attached_input_sections()
1912   { this->must_sort_attached_input_sections_ = true; }
1913
1914   // Return whether this section should be written after all the input
1915   // sections are complete.
1916   bool
1917   after_input_sections() const
1918   { return this->after_input_sections_; }
1919
1920   // Record that this section should be written after all the input
1921   // sections are complete.
1922   void
1923   set_after_input_sections()
1924   { this->after_input_sections_ = true; }
1925
1926   // Return whether this section requires postprocessing after all
1927   // relocations have been applied.
1928   bool
1929   requires_postprocessing() const
1930   { return this->requires_postprocessing_; }
1931
1932   // If a section requires postprocessing, return the buffer to use.
1933   unsigned char*
1934   postprocessing_buffer() const
1935   {
1936     gold_assert(this->postprocessing_buffer_ != NULL);
1937     return this->postprocessing_buffer_;
1938   }
1939
1940   // If a section requires postprocessing, create the buffer to use.
1941   void
1942   create_postprocessing_buffer();
1943
1944   // If a section requires postprocessing, this is the size of the
1945   // buffer to which relocations should be applied.
1946   off_t
1947   postprocessing_buffer_size() const
1948   { return this->current_data_size_for_child(); }
1949
1950   // Modify the section name.  This is only permitted for an
1951   // unallocated section, and only before the size has been finalized.
1952   // Otherwise the name will not get into Layout::namepool_.
1953   void
1954   set_name(const char* newname)
1955   {
1956     gold_assert((this->flags_ & elfcpp::SHF_ALLOC) == 0);
1957     gold_assert(!this->is_data_size_valid());
1958     this->name_ = newname;
1959   }
1960
1961   // Return whether the offset OFFSET in the input section SHNDX in
1962   // object OBJECT is being included in the link.
1963   bool
1964   is_input_address_mapped(const Relobj* object, unsigned int shndx,
1965                           off_t offset) const;
1966
1967   // Return the offset within the output section of OFFSET relative to
1968   // the start of input section SHNDX in object OBJECT.
1969   section_offset_type
1970   output_offset(const Relobj* object, unsigned int shndx,
1971                 section_offset_type offset) const;
1972
1973   // Return the output virtual address of OFFSET relative to the start
1974   // of input section SHNDX in object OBJECT.
1975   uint64_t
1976   output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx,
1977                  off_t offset) const;
1978
1979   // Return the output address of the start of the merged section for
1980   // input section SHNDX in object OBJECT.  This is not necessarily
1981   // the offset corresponding to input offset 0 in the section, since
1982   // the section may be mapped arbitrarily.
1983   uint64_t
1984   starting_output_address(const Relobj* object, unsigned int shndx) const;
1985
1986   // Record that this output section was found in the SECTIONS clause
1987   // of a linker script.
1988   void
1989   set_found_in_sections_clause()
1990   { this->found_in_sections_clause_ = true; }
1991
1992   // Return whether this output section was found in the SECTIONS
1993   // clause of a linker script.
1994   bool
1995   found_in_sections_clause() const
1996   { return this->found_in_sections_clause_; }
1997
1998   // Write the section header into *OPHDR.
1999   template<int size, bool big_endian>
2000   void
2001   write_header(const Layout*, const Stringpool*,
2002                elfcpp::Shdr_write<size, big_endian>*) const;
2003
2004   // The next few calls are for linker script support.
2005
2006   // Store the list of input sections for this Output_section into the
2007   // list passed in.  This removes the input sections, leaving only
2008   // any Output_section_data elements.  This returns the size of those
2009   // Output_section_data elements.  ADDRESS is the address of this
2010   // output section.  FILL is the fill value to use, in case there are
2011   // any spaces between the remaining Output_section_data elements.
2012   uint64_t
2013   get_input_sections(uint64_t address, const std::string& fill,
2014                      std::list<std::pair<Relobj*, unsigned int > >*);
2015
2016   // Add an input section from a script.
2017   void
2018   add_input_section_for_script(Relobj* object, unsigned int shndx,
2019                                off_t data_size, uint64_t addralign);
2020
2021   // Set the current size of the output section.
2022   void
2023   set_current_data_size(off_t size)
2024   { this->set_current_data_size_for_child(size); }
2025
2026   // Get the current size of the output section.
2027   off_t
2028   current_data_size() const
2029   { return this->current_data_size_for_child(); }
2030
2031   // End of linker script support.
2032
2033   // Print merge statistics to stderr.
2034   void
2035   print_merge_stats();
2036
2037  protected:
2038   // Return the output section--i.e., the object itself.
2039   Output_section*
2040   do_output_section()
2041   { return this; }
2042
2043   // Return the section index in the output file.
2044   unsigned int
2045   do_out_shndx() const
2046   {
2047     gold_assert(this->out_shndx_ != -1U);
2048     return this->out_shndx_;
2049   }
2050
2051   // Set the output section index.
2052   void
2053   do_set_out_shndx(unsigned int shndx)
2054   {
2055     gold_assert(this->out_shndx_ == -1U || this->out_shndx_ == shndx);
2056     this->out_shndx_ = shndx;
2057   }
2058
2059   // Set the final data size of the Output_section.  For a typical
2060   // Output_section, there is nothing to do, but if there are any
2061   // Output_section_data objects we need to set their final addresses
2062   // here.
2063   virtual void
2064   set_final_data_size();
2065
2066   // Reset the address and file offset.
2067   void
2068   do_reset_address_and_file_offset();
2069
2070   // Write the data to the file.  For a typical Output_section, this
2071   // does nothing: the data is written out by calling Object::Relocate
2072   // on each input object.  But if there are any Output_section_data
2073   // objects we do need to write them out here.
2074   virtual void
2075   do_write(Output_file*);
2076
2077   // Return the address alignment--function required by parent class.
2078   uint64_t
2079   do_addralign() const
2080   { return this->addralign_; }
2081
2082   // Return whether there is a load address.
2083   bool
2084   do_has_load_address() const
2085   { return this->has_load_address_; }
2086
2087   // Return the load address.
2088   uint64_t
2089   do_load_address() const
2090   {
2091     gold_assert(this->has_load_address_);
2092     return this->load_address_;
2093   }
2094
2095   // Return whether this is an Output_section.
2096   bool
2097   do_is_section() const
2098   { return true; }
2099
2100   // Return whether this is a section of the specified type.
2101   bool
2102   do_is_section_type(elfcpp::Elf_Word type) const
2103   { return this->type_ == type; }
2104
2105   // Return whether the specified section flag is set.
2106   bool
2107   do_is_section_flag_set(elfcpp::Elf_Xword flag) const
2108   { return (this->flags_ & flag) != 0; }
2109
2110   // Set the TLS offset.  Called only for SHT_TLS sections.
2111   void
2112   do_set_tls_offset(uint64_t tls_base);
2113
2114   // Return the TLS offset, relative to the base of the TLS segment.
2115   // Valid only for SHT_TLS sections.
2116   uint64_t
2117   do_tls_offset() const
2118   { return this->tls_offset_; }
2119
2120   // This may be implemented by a child class.
2121   virtual void
2122   do_finalize_name(Layout*)
2123   { }
2124
2125   // Record that this section requires postprocessing after all
2126   // relocations have been applied.  This is called by a child class.
2127   void
2128   set_requires_postprocessing()
2129   {
2130     this->requires_postprocessing_ = true;
2131     this->after_input_sections_ = true;
2132   }
2133
2134   // Write all the data of an Output_section into the postprocessing
2135   // buffer.
2136   void
2137   write_to_postprocessing_buffer();
2138
2139  private:
2140   // In some cases we need to keep a list of the input sections
2141   // associated with this output section.  We only need the list if we
2142   // might have to change the offsets of the input section within the
2143   // output section after we add the input section.  The ordinary
2144   // input sections will be written out when we process the object
2145   // file, and as such we don't need to track them here.  We do need
2146   // to track Output_section_data objects here.  We store instances of
2147   // this structure in a std::vector, so it must be a POD.  There can
2148   // be many instances of this structure, so we use a union to save
2149   // some space.
2150   class Input_section
2151   {
2152    public:
2153     Input_section()
2154       : shndx_(0), p2align_(0)
2155     {
2156       this->u1_.data_size = 0;
2157       this->u2_.object = NULL;
2158     }
2159
2160     // For an ordinary input section.
2161     Input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, off_t data_size,
2162                   uint64_t addralign)
2163       : shndx_(shndx),
2164         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(addralign)))
2165     {
2166       gold_assert(shndx != OUTPUT_SECTION_CODE
2167                   && shndx != MERGE_DATA_SECTION_CODE
2168                   && shndx != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
2169       this->u1_.data_size = data_size;
2170       this->u2_.object = object;
2171     }
2172
2173     // For a non-merge output section.
2174     Input_section(Output_section_data* posd)
2175       : shndx_(OUTPUT_SECTION_CODE),
2176         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
2177     {
2178       this->u1_.data_size = 0;
2179       this->u2_.posd = posd;
2180     }
2181
2182     // For a merge section.
2183     Input_section(Output_section_data* posd, bool is_string, uint64_t entsize)
2184       : shndx_(is_string
2185                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
2186                : MERGE_DATA_SECTION_CODE),
2187         p2align_(ffsll(static_cast<long long>(posd->addralign())))
2188     {
2189       this->u1_.entsize = entsize;
2190       this->u2_.posd = posd;
2191     }
2192
2193     // The required alignment.
2194     uint64_t
2195     addralign() const
2196     {
2197       return (this->p2align_ == 0
2198               ? 0
2199               : static_cast<uint64_t>(1) << (this->p2align_ - 1));
2200     }
2201
2202     // Return the required size.
2203     off_t
2204     data_size() const;
2205
2206     // Whether this is an input section.
2207     bool
2208     is_input_section() const
2209     {
2210       return (this->shndx_ != OUTPUT_SECTION_CODE
2211               && this->shndx_ != MERGE_DATA_SECTION_CODE
2212               && this->shndx_ != MERGE_STRING_SECTION_CODE);
2213     }
2214
2215     // Return whether this is a merge section which matches the
2216     // parameters.
2217     bool
2218     is_merge_section(bool is_string, uint64_t entsize,
2219                      uint64_t addralign) const
2220     {
2221       return (this->shndx_ == (is_string
2222                                ? MERGE_STRING_SECTION_CODE
2223                                : MERGE_DATA_SECTION_CODE)
2224               && this->u1_.entsize == entsize
2225               && this->addralign() == addralign);
2226     }
2227
2228     // Return the object for an input section.
2229     Relobj*
2230     relobj() const
2231     {
2232       gold_assert(this->is_input_section());
2233       return this->u2_.object;
2234     }
2235
2236     // Return the input section index for an input section.
2237     unsigned int
2238     shndx() const
2239     {
2240       gold_assert(this->is_input_section());
2241       return this->shndx_;
2242     }
2243
2244     // Set the output section.
2245     void
2246     set_output_section(Output_section* os)
2247     {
2248       gold_assert(!this->is_input_section());
2249       this->u2_.posd->set_output_section(os);
2250     }
2251
2252     // Set the address and file offset.  This is called during
2253     // Layout::finalize.  SECTION_FILE_OFFSET is the file offset of
2254     // the enclosing section.
2255     void
2256     set_address_and_file_offset(uint64_t address, off_t file_offset,
2257                                 off_t section_file_offset);
2258
2259     // Reset the address and file offset.
2260     void
2261     reset_address_and_file_offset();
2262
2263     // Finalize the data size.
2264     void
2265     finalize_data_size();
2266
2267     // Add an input section, for SHF_MERGE sections.
2268     bool
2269     add_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx)
2270     {
2271       gold_assert(this->shndx_ == MERGE_DATA_SECTION_CODE
2272                   || this->shndx_ == MERGE_STRING_SECTION_CODE);
2273       return this->u2_.posd->add_input_section(object, shndx);
2274     }
2275
2276     // Given an input OBJECT, an input section index SHNDX within that
2277     // object, and an OFFSET relative to the start of that input
2278     // section, return whether or not the output offset is known.  If
2279     // this function returns true, it sets *POUTPUT to the offset in
2280     // the output section, relative to the start of the input section
2281     // in the output section.  *POUTPUT may be different from OFFSET
2282     // for a merged section.
2283     bool
2284     output_offset(const Relobj* object, unsigned int shndx,
2285                   section_offset_type offset,
2286                   section_offset_type *poutput) const;
2287
2288     // Return whether this is the merge section for the input section
2289     // SHNDX in OBJECT.
2290     bool
2291     is_merge_section_for(const Relobj* object, unsigned int shndx) const;
2292
2293     // Write out the data.  This does nothing for an input section.
2294     void
2295     write(Output_file*);
2296
2297     // Write the data to a buffer.  This does nothing for an input
2298     // section.
2299     void
2300     write_to_buffer(unsigned char*);
2301
2302     // Print statistics about merge sections to stderr.
2303     void
2304     print_merge_stats(const char* section_name)
2305     {
2306       if (this->shndx_ == MERGE_DATA_SECTION_CODE
2307           || this->shndx_ == MERGE_STRING_SECTION_CODE)
2308         this->u2_.posd->print_merge_stats(section_name);
2309     }
2310
2311    private:
2312     // Code values which appear in shndx_.  If the value is not one of
2313     // these codes, it is the input section index in the object file.
2314     enum
2315     {
2316       // An Output_section_data.
2317       OUTPUT_SECTION_CODE = -1U,
2318       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
2319       // SHF_STRINGS not set.
2320       MERGE_DATA_SECTION_CODE = -2U,
2321       // An Output_section_data for an SHF_MERGE section with
2322       // SHF_STRINGS set.
2323       MERGE_STRING_SECTION_CODE = -3U
2324     };
2325
2326     // For an ordinary input section, this is the section index in the
2327     // input file.  For an Output_section_data, this is
2328     // OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
2329     // MERGE_STRING_SECTION_CODE.
2330     unsigned int shndx_;
2331     // The required alignment, stored as a power of 2.
2332     unsigned int p2align_;
2333     union
2334     {
2335       // For an ordinary input section, the section size.
2336       off_t data_size;
2337       // For OUTPUT_SECTION_CODE, this is not used.  For
2338       // MERGE_DATA_SECTION_CODE or MERGE_STRING_SECTION_CODE, the
2339       // entity size.
2340       uint64_t entsize;
2341     } u1_;
2342     union
2343     {
2344       // For an ordinary input section, the object which holds the
2345       // input section.
2346       Relobj* object;
2347       // For OUTPUT_SECTION_CODE or MERGE_DATA_SECTION_CODE or
2348       // MERGE_STRING_SECTION_CODE, the data.
2349       Output_section_data* posd;
2350     } u2_;
2351   };
2352
2353   typedef std::vector<Input_section> Input_section_list;
2354
2355   // This class is used to sort the input sections.
2356   class Input_section_sort_entry;
2357
2358   // This is the sort comparison function.
2359   struct Input_section_sort_compare
2360   {
2361     bool
2362     operator()(const Input_section_sort_entry&,
2363                const Input_section_sort_entry&) const;
2364   };
2365
2366   // Fill data.  This is used to fill in data between input sections.
2367   // It is also used for data statements (BYTE, WORD, etc.) in linker
2368   // scripts.  When we have to keep track of the input sections, we
2369   // can use an Output_data_const, but we don't want to have to keep
2370   // track of input sections just to implement fills.
2371   class Fill
2372   {
2373    public:
2374     Fill(off_t section_offset, off_t length)
2375       : section_offset_(section_offset),
2376         length_(convert_to_section_size_type(length))
2377     { }
2378
2379     // Return section offset.
2380     off_t
2381     section_offset() const
2382     { return this->section_offset_; }
2383
2384     // Return fill length.
2385     section_size_type
2386     length() const
2387     { return this->length_; }
2388
2389    private:
2390     // The offset within the output section.
2391     off_t section_offset_;
2392     // The length of the space to fill.
2393     section_size_type length_;
2394   };
2395
2396   typedef std::vector<Fill> Fill_list;
2397
2398   // Add a new output section by Input_section.
2399   void
2400   add_output_section_data(Input_section*);
2401
2402   // Add an SHF_MERGE input section.  Returns true if the section was
2403   // handled.
2404   bool
2405   add_merge_input_section(Relobj* object, unsigned int shndx, uint64_t flags,
2406                           uint64_t entsize, uint64_t addralign);
2407
2408   // Add an output SHF_MERGE section POSD to this output section.
2409   // IS_STRING indicates whether it is a SHF_STRINGS section, and
2410   // ENTSIZE is the entity size.  This returns the entry added to
2411   // input_sections_.
2412   void
2413   add_output_merge_section(Output_section_data* posd, bool is_string,
2414                            uint64_t entsize);
2415
2416   // Sort the attached input sections.
2417   void
2418   sort_attached_input_sections();
2419
2420   // Most of these fields are only valid after layout.
2421
2422   // The name of the section.  This will point into a Stringpool.
2423   const char* name_;
2424   // The section address is in the parent class.
2425   // The section alignment.
2426   uint64_t addralign_;
2427   // The section entry size.
2428   uint64_t entsize_;
2429   // The load address.  This is only used when using a linker script
2430   // with a SECTIONS clause.  The has_load_address_ field indicates
2431   // whether this field is valid.
2432   uint64_t load_address_;
2433   // The file offset is in the parent class.
2434   // Set the section link field to the index of this section.
2435   const Output_data* link_section_;
2436   // If link_section_ is NULL, this is the link field.
2437   unsigned int link_;
2438   // Set the section info field to the index of this section.
2439   const Output_section* info_section_;
2440   // If info_section_ is NULL, set the info field to the symbol table
2441   // index of this symbol.
2442   const Symbol* info_symndx_;
2443   // If info_section_ and info_symndx_ are NULL, this is the section
2444   // info field.
2445   unsigned int info_;
2446   // The section type.
2447   const elfcpp::Elf_Word type_;
2448   // The section flags.
2449   elfcpp::Elf_Xword flags_;
2450   // The section index.
2451   unsigned int out_shndx_;
2452   // If there is a STT_SECTION for this output section in the normal
2453   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
2454   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
2455   // if there isn't one.
2456   unsigned int symtab_index_;
2457   // If there is a STT_SECTION for this output section in the dynamic
2458   // symbol table, this is the symbol index.  This starts out as zero.
2459   // It is initialized in Layout::finalize() to be the index, or -1U
2460   // if there isn't one.
2461   unsigned int dynsym_index_;
2462   // The input sections.  This will be empty in cases where we don't
2463   // need to keep track of them.
2464   Input_section_list input_sections_;
2465   // The offset of the first entry in input_sections_.
2466   off_t first_input_offset_;
2467   // The fill data.  This is separate from input_sections_ because we
2468   // often will need fill sections without needing to keep track of
2469   // input sections.
2470   Fill_list fills_;
2471   // If the section requires postprocessing, this buffer holds the
2472   // section contents during relocation.
2473   unsigned char* postprocessing_buffer_;
2474   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
2475   // normal symbol table.  This will be true if there is a relocation
2476   // which needs it.
2477   bool needs_symtab_index_ : 1;
2478   // Whether this output section needs a STT_SECTION symbol in the
2479   // dynamic symbol table.  This will be true if there is a dynamic
2480   // relocation which needs it.
2481   bool needs_dynsym_index_ : 1;
2482   // Whether the link field of this output section should point to the
2483   // normal symbol table.
2484   bool should_link_to_symtab_ : 1;
2485   // Whether the link field of this output section should point to the
2486   // dynamic symbol table.
2487   bool should_link_to_dynsym_ : 1;
2488   // Whether this section should be written after all the input
2489   // sections are complete.
2490   bool after_input_sections_ : 1;
2491   // Whether this section requires post processing after all
2492   // relocations have been applied.
2493   bool requires_postprocessing_ : 1;
2494   // Whether an input section was mapped to this output section
2495   // because of a SECTIONS clause in a linker script.
2496   bool found_in_sections_clause_ : 1;
2497   // Whether this section has an explicitly specified load address.
2498   bool has_load_address_ : 1;
2499   // True if the info_section_ field means the section index of the
2500   // section, false if it means the symbol index of the corresponding
2501   // section symbol.
2502   bool info_uses_section_index_ : 1;
2503   // True if the input sections attached to this output section may
2504   // need sorting.
2505   bool may_sort_attached_input_sections_ : 1;
2506   // True if the input sections attached to this output section must
2507   // be sorted.
2508   bool must_sort_attached_input_sections_ : 1;
2509   // True if the input sections attached to this output section have
2510   // already been sorted.
2511   bool attached_input_sections_are_sorted_ : 1;
2512   // For SHT_TLS sections, the offset of this section relative to the base
2513   // of the TLS segment.
2514   uint64_t tls_offset_;
2515 };
2516
2517 // An output segment.  PT_LOAD segments are built from collections of
2518 // output sections.  Other segments typically point within PT_LOAD
2519 // segments, and are built directly as needed.
2520
2521 class Output_segment
2522 {
2523  public:
2524   // Create an output segment, specifying the type and flags.
2525   Output_segment(elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Word);
2526
2527   // Return the virtual address.
2528   uint64_t
2529   vaddr() const
2530   { return this->vaddr_; }
2531
2532   // Return the physical address.
2533   uint64_t
2534   paddr() const
2535   { return this->paddr_; }
2536
2537   // Return the segment type.
2538   elfcpp::Elf_Word
2539   type() const
2540   { return this->type_; }
2541
2542   // Return the segment flags.
2543   elfcpp::Elf_Word
2544   flags() const
2545   { return this->flags_; }
2546
2547   // Return the memory size.
2548   uint64_t
2549   memsz() const
2550   { return this->memsz_; }
2551
2552   // Return the file size.
2553   off_t
2554   filesz() const
2555   { return this->filesz_; }
2556
2557   // Return the file offset.
2558   off_t
2559   offset() const
2560   { return this->offset_; }
2561
2562   // Return the maximum alignment of the Output_data.
2563   uint64_t
2564   maximum_alignment();
2565
2566   // Add an Output_section to this segment.
2567   void
2568   add_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
2569   { this->add_output_section(os, seg_flags, false); }
2570
2571   // Add an Output_section to the start of this segment.
2572   void
2573   add_initial_output_section(Output_section* os, elfcpp::Elf_Word seg_flags)
2574   { this->add_output_section(os, seg_flags, true); }
2575
2576   // Remove an Output_section from this segment.  It is an error if it
2577   // is not present.
2578   void
2579   remove_output_section(Output_section* os);
2580
2581   // Add an Output_data (which is not an Output_section) to the start
2582   // of this segment.
2583   void
2584   add_initial_output_data(Output_data*);
2585
2586   // Return true if this segment has any sections which hold actual
2587   // data, rather than being a BSS section.
2588   bool
2589   has_any_data_sections() const
2590   { return !this->output_data_.empty(); }
2591
2592   // Return the number of dynamic relocations applied to this segment.
2593   unsigned int
2594   dynamic_reloc_count() const;
2595
2596   // Return the address of the first section.
2597   uint64_t
2598   first_section_load_address() const;
2599
2600   // Return whether the addresses have been set already.
2601   bool
2602   are_addresses_set() const
2603   { return this->are_addresses_set_; }
2604
2605   // Set the addresses.
2606   void
2607   set_addresses(uint64_t vaddr, uint64_t paddr)
2608   {
2609     this->vaddr_ = vaddr;
2610     this->paddr_ = paddr;
2611     this->are_addresses_set_ = true;
2612   }
2613
2614   // Set the segment flags.  This is only used if we have a PHDRS
2615   // clause which explicitly specifies the flags.
2616   void
2617   set_flags(elfcpp::Elf_Word flags)
2618   { this->flags_ = flags; }
2619
2620   // Set the address of the segment to ADDR and the offset to *POFF
2621   // and set the addresses and offsets of all contained output
2622   // sections accordingly.  Set the section indexes of all contained
2623   // output sections starting with *PSHNDX.  If RESET is true, first
2624   // reset the addresses of the contained sections.  Return the
2625   // address of the immediately following segment.  Update *POFF and
2626   // *PSHNDX.  This should only be called for a PT_LOAD segment.
2627   uint64_t
2628   set_section_addresses(const Layout*, bool reset, uint64_t addr, off_t* poff,
2629                         unsigned int* pshndx);
2630
2631   // Set the minimum alignment of this segment.  This may be adjusted
2632   // upward based on the section alignments.
2633   void
2634   set_minimum_p_align(uint64_t align)
2635   { this->min_p_align_ = align; }
2636
2637   // Set the offset of this segment based on the section.  This should
2638   // only be called for a non-PT_LOAD segment.
2639   void
2640   set_offset();
2641
2642   // Set the TLS offsets of the sections contained in the PT_TLS segment.
2643   void
2644   set_tls_offsets();
2645
2646   // Return the number of output sections.
2647   unsigned int
2648   output_section_count() const;
2649
2650   // Return the section attached to the list segment with the lowest
2651   // load address.  This is used when handling a PHDRS clause in a
2652   // linker script.
2653   Output_section*
2654   section_with_lowest_load_address() const;
2655
2656   // Write the segment header into *OPHDR.
2657   template<int size, bool big_endian>
2658   void
2659   write_header(elfcpp::Phdr_write<size, big_endian>*);
2660
2661   // Write the section headers of associated sections into V.
2662   template<int size, bool big_endian>
2663   unsigned char*
2664   write_section_headers(const Layout*, const Stringpool*, unsigned char* v,
2665                         unsigned int* pshndx) const;
2666
2667  private:
2668   Output_segment(const Output_segment&);
2669   Output_segment& operator=(const Output_segment&);
2670
2671   typedef std::list<Output_data*> Output_data_list;
2672
2673   // Add an Output_section to this segment, specifying front or back.
2674   void
2675   add_output_section(Output_section*, elfcpp::Elf_Word seg_flags,
2676                      bool front);
2677
2678   // Find the maximum alignment in an Output_data_list.
2679   static uint64_t
2680   maximum_alignment_list(const Output_data_list*);
2681
2682   // Set the section addresses in an Output_data_list.
2683   uint64_t
2684   set_section_list_addresses(const Layout*, bool reset, Output_data_list*,
2685                              uint64_t addr, off_t* poff, unsigned int* pshndx,
2686                              bool* in_tls);
2687
2688   // Return the number of Output_sections in an Output_data_list.
2689   unsigned int
2690   output_section_count_list(const Output_data_list*) const;
2691
2692   // Return the number of dynamic relocs in an Output_data_list.
2693   unsigned int
2694   dynamic_reloc_count_list(const Output_data_list*) const;
2695
2696   // Find the section with the lowest load address in an
2697   // Output_data_list.
2698   void
2699   lowest_load_address_in_list(const Output_data_list* pdl,
2700                               Output_section** found,
2701                               uint64_t* found_lma) const;
2702
2703   // Write the section headers in the list into V.
2704   template<int size, bool big_endian>
2705   unsigned char*
2706   write_section_headers_list(const Layout*, const Stringpool*,
2707                              const Output_data_list*, unsigned char* v,
2708                              unsigned int* pshdx) const;
2709
2710   // The list of output data with contents attached to this segment.
2711   Output_data_list output_data_;
2712   // The list of output data without contents attached to this segment.
2713   Output_data_list output_bss_;
2714   // The segment virtual address.
2715   uint64_t vaddr_;
2716   // The segment physical address.
2717   uint64_t paddr_;
2718   // The size of the segment in memory.
2719   uint64_t memsz_;
2720   // The maximum section alignment.  The is_max_align_known_ field
2721   // indicates whether this has been finalized.
2722   uint64_t max_align_;
2723   // The required minimum value for the p_align field.  This is used
2724   // for PT_LOAD segments.  Note that this does not mean that
2725   // addresses should be aligned to this value; it means the p_paddr
2726   // and p_vaddr fields must be congruent modulo this value.  For
2727   // non-PT_LOAD segments, the dynamic linker works more efficiently
2728   // if the p_align field has the more conventional value, although it
2729   // can align as needed.
2730   uint64_t min_p_align_;
2731   // The offset of the segment data within the file.
2732   off_t offset_;
2733   // The size of the segment data in the file.
2734   off_t filesz_;
2735   // The segment type;
2736   elfcpp::Elf_Word type_;
2737   // The segment flags.
2738   elfcpp::Elf_Word flags_;
2739   // Whether we have finalized max_align_.
2740   bool is_max_align_known_ : 1;
2741   // Whether vaddr and paddr were set by a linker script.
2742   bool are_addresses_set_ : 1;
2743 };
2744
2745 // This class represents the output file.
2746
2747 class Output_file
2748 {
2749  public:
2750   Output_file(const char* name);
2751
2752   // Indicate that this is a temporary file which should not be
2753   // output.
2754   void
2755   set_is_temporary()
2756   { this->is_temporary_ = true; }
2757
2758   // Open the output file.  FILE_SIZE is the final size of the file.
2759   void
2760   open(off_t file_size);
2761
2762   // Resize the output file.
2763   void
2764   resize(off_t file_size);
2765
2766   // Close the output file (flushing all buffered data) and make sure
2767   // there are no errors.
2768   void
2769   close();
2770
2771   // We currently always use mmap which makes the view handling quite
2772   // simple.  In the future we may support other approaches.
2773
2774   // Write data to the output file.
2775   void
2776   write(off_t offset, const void* data, size_t len)
2777   { memcpy(this->base_ + offset, data, len); }
2778
2779   // Get a buffer to use to write to the file, given the offset into
2780   // the file and the size.
2781   unsigned char*
2782   get_output_view(off_t start, size_t size)
2783   {
2784     gold_assert(start >= 0
2785                 && start + static_cast<off_t>(size) <= this->file_size_);
2786     return this->base_ + start;
2787   }
2788
2789   // VIEW must have been returned by get_output_view.  Write the
2790   // buffer to the file, passing in the offset and the size.
2791   void
2792   write_output_view(off_t, size_t, unsigned char*)
2793   { }
2794
2795   // Get a read/write buffer.  This is used when we want to write part
2796   // of the file, read it in, and write it again.
2797   unsigned char*
2798   get_input_output_view(off_t start, size_t size)
2799   { return this->get_output_view(start, size); }
2800
2801   // Write a read/write buffer back to the file.
2802   void
2803   write_input_output_view(off_t, size_t, unsigned char*)
2804   { }
2805
2806   // Get a read buffer.  This is used when we just want to read part
2807   // of the file back it in.
2808   const unsigned char*
2809   get_input_view(off_t start, size_t size)
2810   { return this->get_output_view(start, size); }
2811
2812   // Release a read bfufer.
2813   void
2814   free_input_view(off_t, size_t, const unsigned char*)
2815   { }
2816
2817  private:
2818   // Map the file into memory and return a pointer to the map.
2819   void
2820   map();
2821
2822   // Unmap the file from memory (and flush to disk buffers).
2823   void
2824   unmap();
2825
2826   // File name.
2827   const char* name_;
2828   // File descriptor.
2829   int o_;
2830   // File size.
2831   off_t file_size_;
2832   // Base of file mapped into memory.
2833   unsigned char* base_;
2834   // True iff base_ points to a memory buffer rather than an output file.
2835   bool map_is_anonymous_;
2836   // True if this is a temporary file which should not be output.
2837   bool is_temporary_;
2838 };
2839
2840 } // End namespace gold.
2841
2842 #endif // !defined(GOLD_OUTPUT_H)