daily update
[external/binutils.git] / gold / layout.h
index 4ec2a4a..f070039 100644 (file)
@@ -1,5 +1,25 @@
 // layout.h -- lay out output file sections for gold  -*- C++ -*-
 
+// Copyright 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
+// Written by Ian Lance Taylor <iant@google.com>.
+
+// This file is part of gold.
+
+// This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+// it under the terms of the GNU General Public License as published by
+// the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
+// (at your option) any later version.
+
+// This program is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License
+// along with this program; if not, write to the Free Software
+// Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
+// MA 02110-1301, USA.
+
 #ifndef GOLD_LAYOUT_H
 #define GOLD_LAYOUT_H
 
 #include <utility>
 #include <vector>
 
-#include "options.h"
+#include "script.h"
 #include "workqueue.h"
 #include "object.h"
+#include "dynobj.h"
 #include "stringpool.h"
 
 namespace gold
 {
 
+class General_options;
 class Input_objects;
 class Symbol_table;
+class Output_section_data;
 class Output_section;
-class Output_section_symtab;
 class Output_section_headers;
 class Output_segment;
 class Output_data;
+class Output_data_dynamic;
+class Eh_frame;
 class Target;
 
 // This task function handles mapping the input sections to output
@@ -44,7 +68,7 @@ class Layout_task_runner : public Task_function_runner
 
   // Run the operation.
   void
-  run(Workqueue*);
+  run(Workqueue*, const Task*);
 
  private:
   Layout_task_runner(const Layout_task_runner&);
@@ -61,22 +85,80 @@ class Layout_task_runner : public Task_function_runner
 class Layout
 {
  public:
-  Layout(const General_options& options);
-
-  // Given an input section named NAME with data in SHDR from the
-  // object file OBJECT, return the output section where this input
-  // section should go.  Set *OFFSET to the offset within the output
-  // section.
+  Layout(const General_options& options, Script_options*);
+
+  // Given an input section SHNDX, named NAME, with data in SHDR, from
+  // the object file OBJECT, return the output section where this
+  // input section should go.  RELOC_SHNDX is the index of a
+  // relocation section which applies to this section, or 0 if none,
+  // or -1U if more than one.  RELOC_TYPE is the type of the
+  // relocation section if there is one.  Set *OFFSET to the offset
+  // within the output section.
+  template<int size, bool big_endian>
+  Output_section*
+  layout(Sized_relobj<size, big_endian> *object, unsigned int shndx,
+        const char* name, const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
+        unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type, off_t* offset);
+
+  // Like layout, only for exception frame sections.  OBJECT is an
+  // object file.  SYMBOLS is the contents of the symbol table
+  // section, with size SYMBOLS_SIZE.  SYMBOL_NAMES is the contents of
+  // the symbol name section, with size SYMBOL_NAMES_SIZE.  SHNDX is a
+  // .eh_frame section in OBJECT.  SHDR is the section header.
+  // RELOC_SHNDX is the index of a relocation section which applies to
+  // this section, or 0 if none, or -1U if more than one.  RELOC_TYPE
+  // is the type of the relocation section if there is one.  This
+  // returns the output section, and sets *OFFSET to the offset.
   template<int size, bool big_endian>
   Output_section*
-  layout(Object *object, const char* name,
-        const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr, off_t* offset);
+  layout_eh_frame(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
+                 const unsigned char* symbols,
+                 off_t symbols_size,
+                 const unsigned char* symbol_names,
+                 off_t symbol_names_size,
+                 unsigned int shndx,
+                 const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
+                 unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type,
+                 off_t* offset);
+
+  // Handle a GNU stack note.  This is called once per input object
+  // file.  SEEN_GNU_STACK is true if the object file has a
+  // .note.GNU-stack section.  GNU_STACK_FLAGS is the section flags
+  // from that section if there was one.
+  void
+  layout_gnu_stack(bool seen_gnu_stack, uint64_t gnu_stack_flags);
+
+  // Add an Output_section_data to the layout.  This is used for
+  // special sections like the GOT section.
+  void
+  add_output_section_data(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
+                         elfcpp::Elf_Xword flags,
+                         Output_section_data*);
+
+  // Create dynamic sections if necessary.
+  void
+  create_initial_dynamic_sections(Symbol_table*);
+
+  // Define __start and __stop symbols for output sections.
+  void
+  define_section_symbols(Symbol_table*);
+
+  // Define symbols from any linker script.
+  void
+  define_script_symbols(Symbol_table* symtab)
+  { this->script_options_->add_symbols_to_table(symtab); }
 
   // Return the Stringpool used for symbol names.
   const Stringpool*
   sympool() const
   { return &this->sympool_; }
 
+  // Return the Stringpool used for dynamic symbol names and dynamic
+  // tags.
+  const Stringpool*
+  dynpool() const
+  { return &this->dynpool_; }
+
   // Return whether a section is a .gnu.linkonce section, given the
   // section name.
   static inline bool
@@ -92,17 +174,91 @@ class Layout
 
   // Finalize the layout after all the input sections have been added.
   off_t
-  finalize(const Input_objects*, Symbol_table*);
+  finalize(const Input_objects*, Symbol_table*, const Task*);
 
-  // Return the TLS segment.
+  // Return whether any sections require postprocessing.
+  bool
+  any_postprocessing_sections() const
+  { return this->any_postprocessing_sections_; }
+
+  // Return the size of the output file.
+  off_t
+  output_file_size() const
+  { return this->output_file_size_; }
+
+  // Return the TLS segment.  This will return NULL if there isn't
+  // one.
   Output_segment*
   tls_segment() const
   { return this->tls_segment_; }
 
+  // Return the normal symbol table.
+  Output_section*
+  symtab_section() const
+  {
+    gold_assert(this->symtab_section_ != NULL);
+    return this->symtab_section_;
+  }
+
+  // Return the dynamic symbol table.
+  Output_section*
+  dynsym_section() const
+  {
+    gold_assert(this->dynsym_section_ != NULL);
+    return this->dynsym_section_;
+  }
+
+  // Return the dynamic tags.
+  Output_data_dynamic*
+  dynamic_data() const
+  { return this->dynamic_data_; }
+
+  // Write out the output sections.
+  void
+  write_output_sections(Output_file* of) const;
+
   // Write out data not associated with an input file or the symbol
   // table.
   void
-  write_data(Output_file*) const;
+  write_data(const Symbol_table*, Output_file*) const;
+
+  // Write out output sections which can not be written until all the
+  // input sections are complete.
+  void
+  write_sections_after_input_sections(Output_file* of);
+
+  // Return an output section named NAME, or NULL if there is none.
+  Output_section*
+  find_output_section(const char* name) const;
+
+  // Return an output segment of type TYPE, with segment flags SET set
+  // and segment flags CLEAR clear.  Return NULL if there is none.
+  Output_segment*
+  find_output_segment(elfcpp::PT type, elfcpp::Elf_Word set,
+                     elfcpp::Elf_Word clear) const;
+
+  // Set a flag to indicate that an object file uses the static TLS model.
+  void
+  set_has_static_tls()
+  { this->has_static_tls_ = true; }
+
+  // Return true if any object file uses the static TLS model.
+  bool
+  has_static_tls() const
+  { return this->has_static_tls_; }
+
+  // Return the options which may be set by a linker script.
+  Script_options*
+  script_options()
+  { return this->script_options_; }
+
+  const Script_options*
+  script_options() const
+  { return this->script_options_; }
+
+  // Dump statistical information to stderr.
+  void
+  print_stats() const;
 
   // The list of segments.
 
@@ -110,11 +266,11 @@ class Layout
 
   // The list of sections not attached to a segment.
 
-  typedef std::list<Output_section*> Section_list;
+  typedef std::vector<Output_section*> Section_list;
 
   // The list of information to write out which is not attached to
   // either a section or a segment.
-  typedef std::list<Output_data*> Data_list;
+  typedef std::vector<Output_data*> Data_list;
 
  private:
   Layout(const Layout&);
@@ -126,54 +282,129 @@ class Layout
     const char* from;
     int fromlen;
     const char* to;
+    int tolen;
   };
   static const Linkonce_mapping linkonce_mapping[];
   static const int linkonce_mapping_count;
 
+  // Create a .note section for gold.
+  void
+  create_gold_note();
+
+  // Record whether the stack must be executable.
+  void
+  create_executable_stack_info(const Target*);
+
   // Find the first read-only PT_LOAD segment, creating one if
   // necessary.
   Output_segment*
   find_first_load_seg();
 
-  // Set the final file offsets of all the segments.
-  off_t
-  set_segment_offsets(const Target*, Output_segment*);
-
-  // Set the final file offsets of all the sections not associated
-  // with a segment.
-  off_t
-  set_section_offsets(off_t);
+  // Count the local symbols in the regular symbol table and the dynamic
+  // symbol table, and build the respective string pools.
+  void
+  count_local_symbols(const Task*, const Input_objects*);
 
   // Create the output sections for the symbol table.
   void
-  create_symtab_sections(int size, const Input_objects*, Symbol_table*, off_t*,
-                        Output_section** osymtab,
-                        Output_section** ostrtab);
+  create_symtab_sections(const Input_objects*, Symbol_table*, off_t*);
 
   // Create the .shstrtab section.
   Output_section*
   create_shstrtab();
 
   // Create the section header table.
-  Output_section_headers*
-  create_shdrs(int size, bool big_endian, off_t*);
+  void
+  create_shdrs(off_t*);
+
+  // Create the dynamic symbol table.
+  void
+  create_dynamic_symtab(const Input_objects*, Symbol_table*,
+                       Output_section** pdynstr,
+                       unsigned int* plocal_dynamic_count,
+                       std::vector<Symbol*>* pdynamic_symbols,
+                       Versions* versions);
+
+  // Assign offsets to each local portion of the dynamic symbol table.
+  void
+  assign_local_dynsym_offsets(const Input_objects*);
+
+  // Finish the .dynamic section and PT_DYNAMIC segment.
+  void
+  finish_dynamic_section(const Input_objects*, const Symbol_table*);
+
+  // Create the .interp section and PT_INTERP segment.
+  void
+  create_interp(const Target* target);
+
+  // Create the version sections.
+  void
+  create_version_sections(const Versions*,
+                         const Symbol_table*,
+                         unsigned int local_symcount,
+                         const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
+                         const Output_section* dynstr);
+
+  template<int size, bool big_endian>
+  void
+  sized_create_version_sections(const Versions* versions,
+                               const Symbol_table*,
+                               unsigned int local_symcount,
+                               const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
+                               const Output_section* dynstr
+                                ACCEPT_SIZE_ENDIAN);
 
   // Return whether to include this section in the link.
   template<int size, bool big_endian>
   bool
-  include_section(Object* object, const char* name,
+  include_section(Sized_relobj<size, big_endian>* object, const char* name,
                  const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
 
+  // Return the output section name to use given an input section
+  // name.  Set *PLEN to the length of the name.  *PLEN must be
+  // initialized to the length of NAME.
+  static const char*
+  output_section_name(const char* name, size_t* plen);
+
   // Return the output section name to use for a linkonce section
-  // name.
+  // name.  PLEN is as for output_section_name.
   static const char*
-  linkonce_output_name(const char* name);
+  linkonce_output_name(const char* name, size_t* plen);
+
+  // Return the output section for NAME, TYPE and FLAGS.
+  Output_section*
+  get_output_section(const char* name, Stringpool::Key name_key,
+                    elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Xword flags);
 
   // Create a new Output_section.
   Output_section*
   make_output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
                      elfcpp::Elf_Xword flags);
 
+  // Set the final file offsets of all the segments.
+  off_t
+  set_segment_offsets(const Target*, Output_segment*, unsigned int* pshndx);
+
+  // Set the final file offsets of all the sections not associated
+  // with a segment.  We set section offsets in three passes: the
+  // first handles all allocated sections, the second sections that
+  // require postprocessing, and the last the late-bound STRTAB
+  // sections (probably only shstrtab, which is the one we care about
+  // because it holds section names).
+  enum Section_offset_pass
+  {
+    BEFORE_INPUT_SECTIONS_PASS,
+    POSTPROCESSING_SECTIONS_PASS,
+    STRTAB_AFTER_POSTPROCESSING_SECTIONS_PASS
+  };
+  off_t
+  set_section_offsets(off_t, Section_offset_pass pass);
+
+  // Set the final section indexes of all the sections not associated
+  // with a segment.  Returns the next unused index.
+  unsigned int
+  set_section_indexes(unsigned int pshndx);
+
   // Return whether SEG1 comes before SEG2 in the output file.
   static bool
   segment_precedes(const Output_segment* seg1, const Output_segment* seg2);
@@ -188,7 +419,7 @@ class Layout
   // Mapping from input section name/type/flags to output section.  We
   // use canonicalized strings here.
 
-  typedef std::pair<const char*,
+  typedef std::pair<Stringpool::Key,
                    std::pair<elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword> > Key;
 
   struct Hash_key
@@ -210,26 +441,101 @@ class Layout
 
   // A reference to the options on the command line.
   const General_options& options_;
-  // The index of the last output section.
-  unsigned int last_shndx_;
+  // Information set by scripts or by command line options.
+  Script_options* script_options_;
   // The output section names.
   Stringpool namepool_;
   // The output symbol names.
   Stringpool sympool_;
+  // The dynamic strings, if needed.
+  Stringpool dynpool_;
   // The list of group sections and linkonce sections which we have seen.
   Signatures signatures_;
   // The mapping from input section name/type/flags to output sections.
   Section_name_map section_name_map_;
   // The list of output segments.
   Segment_list segment_list_;
+  // The list of output sections.
+  Section_list section_list_;
   // The list of output sections which are not attached to any output
   // segment.
-  Section_list section_list_;
-  // The list of sections which require special output because they
-  // are not comprised of input sections.
+  Section_list unattached_section_list_;
+  // The list of unattached Output_data objects which require special
+  // handling because they are not Output_sections.
   Data_list special_output_list_;
+  // The section headers.
+  Output_section_headers* section_headers_;
   // A pointer to the PT_TLS segment if there is one.
   Output_segment* tls_segment_;
+  // The SHT_SYMTAB output section.
+  Output_section* symtab_section_;
+  // The SHT_DYNSYM output section if there is one.
+  Output_section* dynsym_section_;
+  // The SHT_DYNAMIC output section if there is one.
+  Output_section* dynamic_section_;
+  // The dynamic data which goes into dynamic_section_.
+  Output_data_dynamic* dynamic_data_;
+  // The exception frame output section if there is one.
+  Output_section* eh_frame_section_;
+  // The exception frame data for eh_frame_section_.
+  Eh_frame* eh_frame_data_;
+  // The exception frame header output section if there is one.
+  Output_section* eh_frame_hdr_section_;
+  // The size of the output file.
+  off_t output_file_size_;
+  // Whether we have seen an object file marked to require an
+  // executable stack.
+  bool input_requires_executable_stack_;
+  // Whether we have seen at least one object file with an executable
+  // stack marker.
+  bool input_with_gnu_stack_note_;
+  // Whether we have seen at least one object file without an
+  // executable stack marker.
+  bool input_without_gnu_stack_note_;
+  // Whether we have seen an object file that uses the static TLS model.
+  bool has_static_tls_;
+  // Whether any sections require postprocessing.
+  bool any_postprocessing_sections_;
+};
+
+// This task handles writing out data in output sections which is not
+// part of an input section, or which requires special handling.  When
+// this is done, it unblocks both output_sections_blocker and
+// final_blocker.
+
+class Write_sections_task : public Task
+{
+ public:
+  Write_sections_task(const Layout* layout, Output_file* of,
+                     Task_token* output_sections_blocker,
+                     Task_token* final_blocker)
+    : layout_(layout), of_(of),
+      output_sections_blocker_(output_sections_blocker),
+      final_blocker_(final_blocker)
+  { }
+
+  // The standard Task methods.
+
+  Task_token*
+  is_runnable();
+
+  void
+  locks(Task_locker*);
+
+  void
+  run(Workqueue*);
+
+  std::string
+  get_name() const
+  { return "Write_sections_task"; }
+
+ private:
+  class Write_sections_locker;
+
+  const Layout* layout_;
+  Output_file* of_;
+  Task_token* output_sections_blocker_;
+  Task_token* final_blocker_;
 };
 
 // This task handles writing out data which is not part of a section
@@ -238,24 +544,29 @@ class Layout
 class Write_data_task : public Task
 {
  public:
-  Write_data_task(const Layout* layout, Output_file* of,
-                 Task_token* final_blocker)
-    : layout_(layout), of_(of), final_blocker_(final_blocker)
+  Write_data_task(const Layout* layout, const Symbol_table* symtab,
+                 Output_file* of, Task_token* final_blocker)
+    : layout_(layout), symtab_(symtab), of_(of), final_blocker_(final_blocker)
   { }
 
   // The standard Task methods.
 
-  Is_runnable_type
-  is_runnable(Workqueue*);
+  Task_token*
+  is_runnable();
 
-  Task_locker*
-  locks(Workqueue*);
+  void
+  locks(Task_locker*);
 
   void
   run(Workqueue*);
 
+  std::string
+  get_name() const
+  { return "Write_data_task"; }
+
  private:
   const Layout* layout_;
+  const Symbol_table* symtab_;
   Output_file* of_;
   Task_token* final_blocker_;
 };
@@ -265,32 +576,76 @@ class Write_data_task : public Task
 class Write_symbols_task : public Task
 {
  public:
-  Write_symbols_task(const Symbol_table* symtab, const Target* target,
-                    const Stringpool* sympool, Output_file* of,
-                    Task_token* final_blocker)
-    : symtab_(symtab), target_(target), sympool_(sympool), of_(of),
-      final_blocker_(final_blocker)
+  Write_symbols_task(const Symbol_table* symtab,
+                    const Input_objects* input_objects,
+                    const Stringpool* sympool, const Stringpool* dynpool,
+                    Output_file* of, Task_token* final_blocker)
+    : symtab_(symtab), input_objects_(input_objects), sympool_(sympool),
+      dynpool_(dynpool), of_(of), final_blocker_(final_blocker)
   { }
 
   // The standard Task methods.
 
-  Is_runnable_type
-  is_runnable(Workqueue*);
+  Task_token*
+  is_runnable();
 
-  Task_locker*
-  locks(Workqueue*);
+  void
+  locks(Task_locker*);
 
   void
   run(Workqueue*);
 
+  std::string
+  get_name() const
+  { return "Write_symbols_task"; }
+
  private:
   const Symbol_table* symtab_;
-  const Target* target_;
+  const Input_objects* input_objects_;
   const Stringpool* sympool_;
+  const Stringpool* dynpool_;
   Output_file* of_;
   Task_token* final_blocker_;
 };
 
+// This task handles writing out data in output sections which can't
+// be written out until all the input sections have been handled.
+// This is for sections whose contents is based on the contents of
+// other output sections.
+
+class Write_after_input_sections_task : public Task
+{
+ public:
+  Write_after_input_sections_task(Layout* layout, Output_file* of,
+                                 Task_token* input_sections_blocker,
+                                 Task_token* final_blocker)
+    : layout_(layout), of_(of),
+      input_sections_blocker_(input_sections_blocker),
+      final_blocker_(final_blocker)
+  { }
+
+  // The standard Task methods.
+
+  Task_token*
+  is_runnable();
+
+  void
+  locks(Task_locker*);
+
+  void
+  run(Workqueue*);
+
+  std::string
+  get_name() const
+  { return "Write_after_input_sections_task"; }
+
+ private:
+  Layout* layout_;
+  Output_file* of_;
+  Task_token* input_sections_blocker_;
+  Task_token* final_blocker_;
+};
+
 // This task function handles closing the file.
 
 class Close_task_runner : public Task_function_runner
@@ -302,12 +657,22 @@ class Close_task_runner : public Task_function_runner
 
   // Run the operation.
   void
-  run(Workqueue*);
+  run(Workqueue*, const Task*);
 
  private:
   Output_file* of_;
 };
 
+// A small helper function to align an address.
+
+inline uint64_t
+align_address(uint64_t address, uint64_t addralign)
+{
+  if (addralign != 0)
+    address = (address + addralign - 1) &~ (addralign - 1);
+  return address;
+}
+
 } // End namespace gold.
 
 #endif // !defined(GOLD_LAYOUT_H)