* script.cc (class Lazy_demangler): Recreate--revert part of patch
[external/binutils.git] / gold / script.h
1 // script.h -- handle linker scripts for gold   -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
4 // Written by Ian Lance Taylor <iant@google.com>.
5
6 // This file is part of gold.
7
8 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 // the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11 // (at your option) any later version.
12
13 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 // GNU General Public License for more details.
17
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
19 // along with this program; if not, write to the Free Software
20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
21 // MA 02110-1301, USA.
22
23 // We implement a subset of the original GNU ld linker script language
24 // for compatibility.  The goal is not to implement the entire
25 // language.  It is merely to implement enough to handle common uses.
26 // In particular we need to handle /usr/lib/libc.so on a typical
27 // GNU/Linux system, and we want to handle linker scripts used by the
28 // Linux kernel build.
29
30 #ifndef GOLD_SCRIPT_H
31 #define GOLD_SCRIPT_H
32
33 #include <cstdio>
34 #include <string>
35 #include <vector>
36
37 #include "script-sections.h"
38
39 namespace gold
40 {
41
42 class General_options;
43 class Command_line;
44 class Symbol_table;
45 class Layout;
46 class Mapfile;
47 class Input_argument;
48 class Input_arguments;
49 class Input_objects;
50 class Input_group;
51 class Input_file;
52 class Output_segment;
53 class Task_token;
54 class Workqueue;
55 struct Version_dependency_list;
56 struct Version_expression_list;
57 struct Version_tree;
58 struct Version_expression;
59 class Lazy_demangler;
60
61 // This class represents an expression in a linker script.
62
63 class Expression
64 {
65  protected:
66   // These should only be created by child classes.
67   Expression()
68   { }
69
70  public:
71   virtual ~Expression()
72   { }
73
74   // Return the value of the expression which is not permitted to
75   // refer to the dot symbol.  CHECK_ASSERTIONS is true if we should
76   // check whether assertions are true.
77   uint64_t
78   eval(const Symbol_table*, const Layout*, bool check_assertions);
79
80   // Return the value of an expression which is permitted to refer to
81   // the dot symbol.  DOT_VALUE is the absolute value of the dot
82   // symbol.  DOT_SECTION is the section in which dot is defined; it
83   // should be NULL if the dot symbol has an absolute value (e.g., is
84   // defined in a SECTIONS clause outside of any output section
85   // definition).  This sets *RESULT_SECTION to indicate where the
86   // value is defined.  If the value is absolute *RESULT_SECTION will
87   // be NULL.  Note that the returned value is still an absolute
88   // value; to get a section relative value the caller must subtract
89   // the section address.
90   uint64_t
91   eval_with_dot(const Symbol_table*, const Layout*, bool check_assertions,
92                 uint64_t dot_value, Output_section* dot_section,
93                 Output_section** result_section);
94
95   // Return the value of an expression which may or may not be
96   // permitted to refer to the dot symbol, depending on
97   // is_dot_available.
98   uint64_t
99   eval_maybe_dot(const Symbol_table*, const Layout*, bool check_assertions,
100                  bool is_dot_available, uint64_t dot_value,
101                  Output_section* dot_section,
102                  Output_section** result_section);
103
104   // Print the expression to the FILE.  This is for debugging.
105   virtual void
106   print(FILE*) const = 0;
107
108  protected:
109   struct Expression_eval_info;
110
111  public:
112   // Compute the value of the expression (implemented by child class).
113   // This is public rather than protected because it is called
114   // directly by children of Expression on other Expression objects.
115   virtual uint64_t
116   value(const Expression_eval_info*) = 0;
117
118  private:
119   // May not be copied.
120   Expression(const Expression&);
121   Expression& operator=(const Expression&);
122 };
123
124
125 // Version_script_info stores information parsed from the version
126 // script, either provided by --version-script or as part of a linker
127 // script.  A single Version_script_info object per target is owned by
128 // Script_options.
129
130 class Version_script_info
131 {
132  public:
133   // The languages which can be specified in a versionn script.
134   enum Language
135   {
136     LANGUAGE_C,         // No demangling.
137     LANGUAGE_CXX,       // C++ demangling.
138     LANGUAGE_JAVA,      // Java demangling.
139     LANGUAGE_COUNT
140   };
141
142   Version_script_info();
143
144   ~Version_script_info();
145
146   // Clear everything.
147   void
148   clear();
149
150   // Finalize the version control information.
151   void
152   finalize();
153
154   // Return whether the information is finalized.
155   bool
156   is_finalized() const
157   { return this->is_finalized_; }
158
159   // Return whether any version were defined in the version script.
160   bool
161   empty() const
162   { return this->version_trees_.empty(); }
163
164   // If there is a version associated with SYMBOL, return true, and
165   // set *VERSION to the version, and *IS_GLOBAL to whether the symbol
166   // should be global.  Otherwise, return false.
167   bool
168   get_symbol_version(const char* symbol, std::string* version,
169                      bool* is_global) const;
170
171   // Return whether this symbol matches the local: section of some
172   // version.
173   bool
174   symbol_is_local(const char* symbol) const
175   {
176     bool is_global;
177     return (this->get_symbol_version(symbol, NULL, &is_global)
178             && !is_global);
179   }
180
181   // Return the names of versions defined in the version script.
182   std::vector<std::string>
183   get_versions() const;
184
185   // Return the list of dependencies for this version.
186   std::vector<std::string>
187   get_dependencies(const char* version) const;
188
189   // The following functions should only be used by the bison helper
190   // functions.  They allocate new structs whose memory belongs to
191   // Version_script_info.  The bison functions copy the information
192   // from the version script into these structs.
193   struct Version_dependency_list*
194   allocate_dependency_list();
195
196   struct Version_expression_list*
197   allocate_expression_list();
198
199   struct Version_tree*
200   allocate_version_tree();
201
202   // Build the lookup tables after all data have been read.
203   void
204   build_lookup_tables();
205
206   // Give an error if there are any unmatched names in the version
207   // script.
208   void
209   check_unmatched_names(const Symbol_table*) const;
210
211   // Print contents to the FILE.  This is for debugging.
212   void
213   print(FILE*) const;
214
215  private:
216   void
217   print_expression_list(FILE* f, const Version_expression_list*) const;
218
219   bool
220   get_symbol_version_helper(const char* symbol,
221                             bool check_global,
222                             std::string* pversion) const;
223
224   // Fast lookup information for a given language.
225
226   // We map from exact match strings to Version_tree's.  Historically
227   // version scripts sometimes have the same symbol multiple times,
228   // which is ambiguous.  We warn about that case by storing the
229   // second Version_tree we see.
230   struct Version_tree_match
231   {
232     Version_tree_match(const Version_tree* r, bool ig,
233                        const Version_expression* e)
234       : real(r), is_global(ig), expression(e), ambiguous(NULL)
235     { }
236
237     // The Version_tree that we return.
238     const Version_tree* real;
239     // True if this is a global match for the REAL member, false if it
240     // is a local match.
241     bool is_global;
242     // Point back to the Version_expression for which we created this
243     // match.
244     const Version_expression* expression;
245     // If not NULL, another Version_tree that defines the symbol.
246     const Version_tree* ambiguous;
247   };
248
249   // Map from an exact match string to a Version_tree.
250
251   typedef Unordered_map<std::string, Version_tree_match> Exact;
252
253   // Fast lookup information for a glob pattern.
254   struct Glob
255   {
256     Glob()
257       : expression(NULL), version(NULL), is_global(false)
258     { }
259
260     Glob(const Version_expression* e, const Version_tree* v, bool ig)
261       : expression(e), version(v), is_global(ig)
262     { }
263
264     // A pointer to the version expression holding the pattern to
265     // match and the language to use for demangling the symbol before
266     // doing the match.
267     const Version_expression* expression;
268     // The Version_tree we use if this pattern matches.
269     const Version_tree* version;
270     // True if this is a global symbol.
271     bool is_global;
272   };
273
274   typedef std::vector<Glob> Globs;
275
276   bool
277   unquote(std::string*) const;
278
279   void
280   add_exact_match(const std::string&, const Version_tree*, bool is_global,
281                   const Version_expression*, Exact*);
282
283   void
284   build_expression_list_lookup(const Version_expression_list*,
285                                const Version_tree*, bool);
286
287   const char*
288   get_name_to_match(const char*, int,
289                     Lazy_demangler*, Lazy_demangler*) const;
290
291   // All the version dependencies we allocate.
292   std::vector<Version_dependency_list*> dependency_lists_;
293   // All the version expressions we allocate.
294   std::vector<Version_expression_list*> expression_lists_;
295   // The list of versions.
296   std::vector<Version_tree*> version_trees_;
297   // Exact matches for global symbols, by language.
298   Exact* exact_[LANGUAGE_COUNT];
299   // A vector of glob patterns mapping to Version_trees.
300   Globs globs_;
301   // The default version to use, if there is one.  This is from a
302   // pattern of "*".
303   const Version_tree* default_version_;
304   // True if the default version is global.
305   bool default_is_global_;
306   // Whether this has been finalized.
307   bool is_finalized_;
308 };
309
310 // This class manages assignments to symbols.  These can appear in
311 // three different locations in scripts: outside of a SECTIONS clause,
312 // within a SECTIONS clause, and within an output section definition
313 // within a SECTIONS clause.  This can also appear on the command line
314 // via the --defsym command line option.
315
316 class Symbol_assignment
317 {
318  public:
319   Symbol_assignment(const char* name, size_t namelen, bool is_defsym,
320                     Expression* val, bool provide, bool hidden)
321     : name_(name, namelen), val_(val), is_defsym_(is_defsym),
322       provide_(provide), hidden_(hidden), sym_(NULL)
323   { }
324
325   // Add the symbol to the symbol table.
326   void
327   add_to_table(Symbol_table*);
328
329   // Finalize the symbol value.
330   void
331   finalize(Symbol_table*, const Layout*);
332
333   // Finalize the symbol value when it can refer to the dot symbol.
334   void
335   finalize_with_dot(Symbol_table*, const Layout*, uint64_t dot_value,
336                     Output_section* dot_section);
337
338   // Set the symbol value, but only if the value is absolute.  This is
339   // used while processing a SECTIONS clause.  We assume that dot is
340   // an absolute value here.  We do not check assertions.
341   void
342   set_if_absolute(Symbol_table*, const Layout*, bool is_dot_available,
343                   uint64_t dot_value);
344
345   // Print the assignment to the FILE.  This is for debugging.
346   void
347   print(FILE*) const;
348
349  private:
350   // Shared by finalize and finalize_with_dot.
351   void
352   finalize_maybe_dot(Symbol_table*, const Layout*, bool is_dot_available,
353                      uint64_t dot_value, Output_section* dot_section);
354
355   // Sized version of finalize.
356   template<int size>
357   void
358   sized_finalize(Symbol_table*, const Layout*, bool is_dot_available,
359                  uint64_t dot_value, Output_section*);
360
361   // Symbol name.
362   std::string name_;
363   // Expression to assign to symbol.
364   Expression* val_;
365   // True if this symbol is defined by a --defsym, false if it is
366   // defined in a linker script.
367   bool is_defsym_;
368   // Whether the assignment should be provided (only set if there is
369   // an undefined reference to the symbol.
370   bool provide_;
371   // Whether the assignment should be hidden.
372   bool hidden_;
373   // The entry in the symbol table.
374   Symbol* sym_;
375 };
376
377 // This class manages assertions in linker scripts.  These can appear
378 // in all the places where a Symbol_assignment can appear.
379
380 class Script_assertion
381 {
382  public:
383   Script_assertion(Expression* check, const char* message,
384                    size_t messagelen)
385     : check_(check), message_(message, messagelen)
386   { }
387
388   // Check the assertion.
389   void
390   check(const Symbol_table*, const Layout*);
391
392   // Print the assertion to the FILE.  This is for debugging.
393   void
394   print(FILE*) const;
395
396  private:
397   // The expression to check.
398   Expression* check_;
399   // The message to issue if the expression fails.
400   std::string message_;
401 };
402
403 // We can read a linker script in two different contexts: when
404 // initially parsing the command line, and when we find an input file
405 // which is actually a linker script.  Also some of the data which can
406 // be set by a linker script can also be set via command line options
407 // like -e and --defsym.  This means that we have a type of data which
408 // can be set both during command line option parsing and while
409 // reading input files.  We store that data in an instance of this
410 // object.  We will keep pointers to that instance in both the
411 // Command_line and Layout objects.
412
413 class Script_options
414 {
415  public:
416   Script_options();
417
418   // Add a symbol to be defined.
419   void
420   add_symbol_assignment(const char* name, size_t length, bool is_defsym,
421                         Expression* value, bool provide, bool hidden);
422
423   // Add an assertion.
424   void
425   add_assertion(Expression* check, const char* message, size_t messagelen);
426
427   // Define a symbol from the command line.
428   bool
429   define_symbol(const char* definition);
430
431   // Create sections required by any linker scripts.
432   void
433   create_script_sections(Layout*);
434
435   // Add all symbol definitions to the symbol table.
436   void
437   add_symbols_to_table(Symbol_table*);
438
439   // Finalize the symbol values.  Also check assertions.
440   void
441   finalize_symbols(Symbol_table*, const Layout*);
442
443   // Version information parsed from a version script.  Everything
444   // else has a pointer to this object.
445   Version_script_info*
446   version_script_info()
447   { return &this->version_script_info_; }
448
449   const Version_script_info*
450   version_script_info() const
451   { return &this->version_script_info_; }
452
453   // A SECTIONS clause parsed from a linker script.  Everything else
454   // has a pointer to this object.
455   Script_sections*
456   script_sections()
457   { return &this->script_sections_; }
458
459   const Script_sections*
460   script_sections() const
461   { return &this->script_sections_; }
462
463   // Whether we saw a SECTIONS clause.
464   bool
465   saw_sections_clause() const
466   { return this->script_sections_.saw_sections_clause(); }
467
468   // Whether we saw a PHDRS clause.
469   bool
470   saw_phdrs_clause() const
471   { return this->script_sections_.saw_phdrs_clause(); }
472
473   // Set section addresses using a SECTIONS clause.  Return the
474   // segment which should hold the file header and segment headers;
475   // this may return NULL, in which case the headers are not in a
476   // loadable segment.
477   Output_segment*
478   set_section_addresses(Symbol_table*, Layout*);
479
480   // Print the script to the FILE.  This is for debugging.
481   void
482   print(FILE*) const;
483
484  private:
485   // We keep a list of symbol assignments which occur outside of a
486   // SECTIONS clause.
487   typedef std::vector<Symbol_assignment*> Symbol_assignments;
488
489   // We keep a list of all assertions whcih occur outside of a
490   // SECTIONS clause.
491   typedef std::vector<Script_assertion*> Assertions;
492
493   // The entry address.  This will be empty if not set.
494   std::string entry_;
495   // Symbols to set.
496   Symbol_assignments symbol_assignments_;
497   // Assertions to check.
498   Assertions assertions_;
499   // Version information parsed from a version script.
500   Version_script_info version_script_info_;
501   // Information from any SECTIONS clauses.
502   Script_sections script_sections_;
503 };
504
505 // Information about a script input that will persist during the whole linker
506 // run. Needed only during an incremental build to retrieve the input files
507 // added by this script.
508
509 class Script_info
510 {
511  public:
512   Script_info(Input_arguments* inputs)
513     : inputs_(inputs)
514   { }
515
516   // Returns the input files included because of this script.
517   Input_arguments*
518   inputs()
519   { return this->inputs_; }
520
521  private:
522   Input_arguments* inputs_;
523 };
524
525 // FILE was found as an argument on the command line, but was not
526 // recognized as an ELF file.  Try to read it as a script.  Return
527 // true if the file was handled.  This has to handle /usr/lib/libc.so
528 // on a GNU/Linux system.  *USED_NEXT_BLOCKER is set to indicate
529 // whether the function took over NEXT_BLOCKER.
530
531 bool
532 read_input_script(Workqueue*, Symbol_table*, Layout*, Dirsearch*, int,
533                   Input_objects*, Mapfile*, Input_group*,
534                   const Input_argument*, Input_file*,
535                   Task_token* next_blocker, bool* used_next_blocker);
536
537 // FILE was found as an argument to --script (-T).
538 // Read it as a script, and execute its contents immediately.
539
540 bool
541 read_commandline_script(const char* filename, Command_line* cmdline);
542
543 // FILE was found as an argument to --version-script.  Read it as a
544 // version script, and store its contents in
545 // cmdline->script_options()->version_script_info().
546
547 bool
548 read_version_script(const char* filename, Command_line* cmdline);
549
550 // FILENAME was found as an argument to --dynamic-list.  Read it as a
551 // version script (actually, a versym_node from a version script), and
552 // store its contents in DYNAMIC_LIST.
553
554 bool
555 read_dynamic_list(const char* filename, Command_line* cmdline,
556                   Script_options* dynamic_list);
557
558 } // End namespace gold.
559
560 #endif // !defined(GOLD_SCRIPT_H)