OSDN Git Service

Fix a typo in the last change.
[pf3gnuchains/pf3gnuchains3x.git] / gdb / doc / stabs.texinfo
1 \input texinfo
2 @setfilename stabs.info
3
4 @c @finalout
5
6 @ifinfo
7 @format
8 START-INFO-DIR-ENTRY
9 * Stabs: (stabs).                 The "stabs" debugging information format.
10 END-INFO-DIR-ENTRY
11 @end format
12 @end ifinfo
13
14 @ifinfo
15 This document describes the stabs debugging symbol tables.
16
17 Copyright 1992,1993,1994,1995,1997,1998,2000,2001
18    Free Software Foundation, Inc.
19 Contributed by Cygnus Support.  Written by Julia Menapace, Jim Kingdon,
20 and David MacKenzie.
21
22 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
23 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
24 any later version published by the Free Software Foundation; with no
25 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being ``A GNU Manual,''
26 and with the Back-Cover Texts as in (a) below.
27
28 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and modify
29 this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the Free
30 Software Foundation raise funds for GNU development.''
31 @end ifinfo
32
33 @setchapternewpage odd
34 @settitle STABS
35 @titlepage
36 @title The ``stabs'' debug format
37 @author Julia Menapace, Jim Kingdon, David MacKenzie
38 @author Cygnus Support
39 @page
40 @tex
41 \def\$#1${{#1}}  % Kluge: collect RCS revision info without $...$
42 \xdef\manvers{\$Revision$}  % For use in headers, footers too
43 {\parskip=0pt
44 \hfill Cygnus Support\par
45 \hfill \manvers\par
46 \hfill \TeX{}info \texinfoversion\par
47 }
48 @end tex
49
50 @vskip 0pt plus 1filll
51 Copyright @copyright{} 1992,1993,1994,1995,1997,1998,2000,2001 Free Software Foundation, Inc.
52 Contributed by Cygnus Support.
53
54 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
55 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
56 any later version published by the Free Software Foundation; with no
57 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being ``A GNU Manual,''
58 and with the Back-Cover Texts as in (a) below.
59
60 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and modify
61 this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the Free
62 Software Foundation raise funds for GNU development.''
63
64 @end titlepage
65
66 @ifinfo
67 @node Top
68 @top The "stabs" representation of debugging information
69
70 This document describes the stabs debugging format.
71
72 @menu
73 * Overview::                    Overview of stabs
74 * Program Structure::           Encoding of the structure of the program
75 * Constants::                   Constants
76 * Variables::
77 * Types::                       Type definitions
78 * Symbol Tables::               Symbol information in symbol tables
79 * Cplusplus::                   Stabs specific to C++
80 * Stab Types::                  Symbol types in a.out files
81 * Symbol Descriptors::          Table of symbol descriptors
82 * Type Descriptors::            Table of type descriptors
83 * Expanded Reference::          Reference information by stab type
84 * Questions::                   Questions and anomalies
85 * Stab Sections::               In some object file formats, stabs are
86                                 in sections.
87 * Symbol Types Index::          Index of symbolic stab symbol type names.
88 @end menu
89 @end ifinfo
90
91 @c TeX can handle the contents at the start but makeinfo 3.12 can not
92 @iftex
93 @contents
94 @end iftex
95
96 @node Overview
97 @chapter Overview of Stabs
98
99 @dfn{Stabs} refers to a format for information that describes a program
100 to a debugger.  This format was apparently invented by
101 Peter Kessler at
102 the University of California at Berkeley, for the @code{pdx} Pascal
103 debugger; the format has spread widely since then.
104
105 This document is one of the few published sources of documentation on
106 stabs.  It is believed to be comprehensive for stabs used by C.  The
107 lists of symbol descriptors (@pxref{Symbol Descriptors}) and type
108 descriptors (@pxref{Type Descriptors}) are believed to be completely
109 comprehensive.  Stabs for COBOL-specific features and for variant
110 records (used by Pascal and Modula-2) are poorly documented here.
111
112 @c FIXME: Need to document all OS9000 stuff in GDB; see all references
113 @c to os9k_stabs in stabsread.c.
114
115 Other sources of information on stabs are @cite{Dbx and Dbxtool
116 Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, and @cite{AIX Version 3.2 Files
117 Reference}, Fourth Edition, September 1992, "dbx Stabstring Grammar" in
118 the a.out section, page 2-31.  This document is believed to incorporate
119 the information from those two sources except where it explicitly directs
120 you to them for more information.
121
122 @menu
123 * Flow::                        Overview of debugging information flow
124 * Stabs Format::                Overview of stab format
125 * String Field::                The string field
126 * C Example::                   A simple example in C source
127 * Assembly Code::               The simple example at the assembly level
128 @end menu
129
130 @node Flow
131 @section Overview of Debugging Information Flow
132
133 The GNU C compiler compiles C source in a @file{.c} file into assembly
134 language in a @file{.s} file, which the assembler translates into
135 a @file{.o} file, which the linker combines with other @file{.o} files and
136 libraries to produce an executable file.
137
138 With the @samp{-g} option, GCC puts in the @file{.s} file additional
139 debugging information, which is slightly transformed by the assembler
140 and linker, and carried through into the final executable.  This
141 debugging information describes features of the source file like line
142 numbers, the types and scopes of variables, and function names,
143 parameters, and scopes.
144
145 For some object file formats, the debugging information is encapsulated
146 in assembler directives known collectively as @dfn{stab} (symbol table)
147 directives, which are interspersed with the generated code.  Stabs are
148 the native format for debugging information in the a.out and XCOFF
149 object file formats.  The GNU tools can also emit stabs in the COFF and
150 ECOFF object file formats.
151
152 The assembler adds the information from stabs to the symbol information
153 it places by default in the symbol table and the string table of the
154 @file{.o} file it is building.  The linker consolidates the @file{.o}
155 files into one executable file, with one symbol table and one string
156 table.  Debuggers use the symbol and string tables in the executable as
157 a source of debugging information about the program.
158
159 @node Stabs Format
160 @section Overview of Stab Format
161
162 There are three overall formats for stab assembler directives,
163 differentiated by the first word of the stab.  The name of the directive
164 describes which combination of four possible data fields follows.  It is
165 either @code{.stabs} (string), @code{.stabn} (number), or @code{.stabd}
166 (dot).  IBM's XCOFF assembler uses @code{.stabx} (and some other
167 directives such as @code{.file} and @code{.bi}) instead of
168 @code{.stabs}, @code{.stabn} or @code{.stabd}.
169
170 The overall format of each class of stab is:
171
172 @example
173 .stabs "@var{string}",@var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
174 .stabn @var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
175 .stabd @var{type},@var{other},@var{desc}
176 .stabx "@var{string}",@var{value},@var{type},@var{sdb-type}
177 @end example
178
179 @c what is the correct term for "current file location"?  My AIX
180 @c assembler manual calls it "the value of the current location counter".
181 For @code{.stabn} and @code{.stabd}, there is no @var{string} (the
182 @code{n_strx} field is zero; see @ref{Symbol Tables}).  For
183 @code{.stabd}, the @var{value} field is implicit and has the value of
184 the current file location.  For @code{.stabx}, the @var{sdb-type} field
185 is unused for stabs and can always be set to zero.  The @var{other}
186 field is almost always unused and can be set to zero.
187
188 The number in the @var{type} field gives some basic information about
189 which type of stab this is (or whether it @emph{is} a stab, as opposed
190 to an ordinary symbol).  Each valid type number defines a different stab
191 type; further, the stab type defines the exact interpretation of, and
192 possible values for, any remaining @var{string}, @var{desc}, or
193 @var{value} fields present in the stab.  @xref{Stab Types}, for a list
194 in numeric order of the valid @var{type} field values for stab directives.
195
196 @node String Field
197 @section The String Field
198
199 For most stabs the string field holds the meat of the
200 debugging information.  The flexible nature of this field
201 is what makes stabs extensible.  For some stab types the string field
202 contains only a name.  For other stab types the contents can be a great
203 deal more complex.
204
205 The overall format of the string field for most stab types is:
206
207 @example
208 "@var{name}:@var{symbol-descriptor} @var{type-information}"
209 @end example
210
211 @var{name} is the name of the symbol represented by the stab; it can
212 contain a pair of colons (@pxref{Nested Symbols}).  @var{name} can be
213 omitted, which means the stab represents an unnamed object.  For
214 example, @samp{:t10=*2} defines type 10 as a pointer to type 2, but does
215 not give the type a name.  Omitting the @var{name} field is supported by
216 AIX dbx and GDB after about version 4.8, but not other debuggers.  GCC
217 sometimes uses a single space as the name instead of omitting the name
218 altogether; apparently that is supported by most debuggers.
219
220 The @var{symbol-descriptor} following the @samp{:} is an alphabetic
221 character that tells more specifically what kind of symbol the stab
222 represents. If the @var{symbol-descriptor} is omitted, but type
223 information follows, then the stab represents a local variable.  For a
224 list of symbol descriptors, see @ref{Symbol Descriptors}.  The @samp{c}
225 symbol descriptor is an exception in that it is not followed by type
226 information.  @xref{Constants}.
227
228 @var{type-information} is either a @var{type-number}, or
229 @samp{@var{type-number}=}.  A @var{type-number} alone is a type
230 reference, referring directly to a type that has already been defined.
231
232 The @samp{@var{type-number}=} form is a type definition, where the
233 number represents a new type which is about to be defined.  The type
234 definition may refer to other types by number, and those type numbers
235 may be followed by @samp{=} and nested definitions.  Also, the Lucid
236 compiler will repeat @samp{@var{type-number}=} more than once if it
237 wants to define several type numbers at once.
238
239 In a type definition, if the character that follows the equals sign is
240 non-numeric then it is a @var{type-descriptor}, and tells what kind of
241 type is about to be defined.  Any other values following the
242 @var{type-descriptor} vary, depending on the @var{type-descriptor}.
243 @xref{Type Descriptors}, for a list of @var{type-descriptor} values.  If
244 a number follows the @samp{=} then the number is a @var{type-reference}.
245 For a full description of types, @ref{Types}.
246
247 A @var{type-number} is often a single number.  The GNU and Sun tools
248 additionally permit a @var{type-number} to be a pair
249 (@var{file-number},@var{filetype-number}) (the parentheses appear in the
250 string, and serve to distinguish the two cases).  The @var{file-number}
251 is 0 for the base source file, 1 for the first included file, 2 for the
252 next, and so on.  The @var{filetype-number} is a number starting with
253 1 which is incremented for each new type defined in the file.
254 (Separating the file number and the type number permits the
255 @code{N_BINCL} optimization to succeed more often; see @ref{Include
256 Files}).
257
258 There is an AIX extension for type attributes.  Following the @samp{=}
259 are any number of type attributes.  Each one starts with @samp{@@} and
260 ends with @samp{;}.  Debuggers, including AIX's dbx and GDB 4.10, skip
261 any type attributes they do not recognize.  GDB 4.9 and other versions
262 of dbx may not do this.  Because of a conflict with C++
263 (@pxref{Cplusplus}), new attributes should not be defined which begin
264 with a digit, @samp{(}, or @samp{-}; GDB may be unable to distinguish
265 those from the C++ type descriptor @samp{@@}.  The attributes are:
266
267 @table @code
268 @item a@var{boundary}
269 @var{boundary} is an integer specifying the alignment.  I assume it
270 applies to all variables of this type.
271
272 @item p@var{integer}
273 Pointer class (for checking).  Not sure what this means, or how
274 @var{integer} is interpreted.
275
276 @item P
277 Indicate this is a packed type, meaning that structure fields or array
278 elements are placed more closely in memory, to save memory at the
279 expense of speed.
280
281 @item s@var{size}
282 Size in bits of a variable of this type.  This is fully supported by GDB
283 4.11 and later.
284
285 @item S
286 Indicate that this type is a string instead of an array of characters,
287 or a bitstring instead of a set.  It doesn't change the layout of the
288 data being represented, but does enable the debugger to know which type
289 it is.
290 @end table
291
292 All of this can make the string field quite long.  All versions of GDB,
293 and some versions of dbx, can handle arbitrarily long strings.  But many
294 versions of dbx (or assemblers or linkers, I'm not sure which)
295 cretinously limit the strings to about 80 characters, so compilers which
296 must work with such systems need to split the @code{.stabs} directive
297 into several @code{.stabs} directives.  Each stab duplicates every field
298 except the string field.  The string field of every stab except the last
299 is marked as continued with a backslash at the end (in the assembly code
300 this may be written as a double backslash, depending on the assembler).
301 Removing the backslashes and concatenating the string fields of each
302 stab produces the original, long string.  Just to be incompatible (or so
303 they don't have to worry about what the assembler does with
304 backslashes), AIX can use @samp{?} instead of backslash.
305
306 @node C Example
307 @section A Simple Example in C Source
308
309 To get the flavor of how stabs describe source information for a C
310 program, let's look at the simple program:
311
312 @example
313 main()
314 @{
315         printf("Hello world");
316 @}
317 @end example
318
319 When compiled with @samp{-g}, the program above yields the following
320 @file{.s} file.  Line numbers have been added to make it easier to refer
321 to parts of the @file{.s} file in the description of the stabs that
322 follows.
323
324 @node Assembly Code
325 @section The Simple Example at the Assembly Level
326
327 This simple ``hello world'' example demonstrates several of the stab
328 types used to describe C language source files.
329
330 @example
331 1  gcc2_compiled.:
332 2  .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0
333 3  .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
334 4  .text
335 5  Ltext0:
336 6  .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
337 7  .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
338 8  .stabs "long int:t3=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
339 9  .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
340 10 .stabs "long unsigned int:t5=r1;0;-1;",128,0,0,0
341 11 .stabs "short int:t6=r1;-32768;32767;",128,0,0,0
342 12 .stabs "long long int:t7=r1;0;-1;",128,0,0,0
343 13 .stabs "short unsigned int:t8=r1;0;65535;",128,0,0,0
344 14 .stabs "long long unsigned int:t9=r1;0;-1;",128,0,0,0
345 15 .stabs "signed char:t10=r1;-128;127;",128,0,0,0
346 16 .stabs "unsigned char:t11=r1;0;255;",128,0,0,0
347 17 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
348 18 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
349 19 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
350 20 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
351 21      .align 4
352 22 LC0:
353 23      .ascii "Hello, world!\12\0"
354 24      .align 4
355 25      .global _main
356 26      .proc 1
357 27 _main:
358 28 .stabn 68,0,4,LM1
359 29 LM1:
360 30      !#PROLOGUE# 0
361 31      save %sp,-136,%sp
362 32      !#PROLOGUE# 1
363 33      call ___main,0
364 34      nop
365 35 .stabn 68,0,5,LM2
366 36 LM2:
367 37 LBB2:
368 38      sethi %hi(LC0),%o1
369 39      or %o1,%lo(LC0),%o0
370 40      call _printf,0
371 41      nop
372 42 .stabn 68,0,6,LM3
373 43 LM3:
374 44 LBE2:
375 45 .stabn 68,0,6,LM4
376 46 LM4:
377 47 L1:
378 48      ret
379 49      restore
380 50 .stabs "main:F1",36,0,0,_main
381 51 .stabn 192,0,0,LBB2
382 52 .stabn 224,0,0,LBE2
383 @end example
384
385 @node Program Structure
386 @chapter Encoding the Structure of the Program
387
388 The elements of the program structure that stabs encode include the name
389 of the main function, the names of the source and include files, the
390 line numbers, procedure names and types, and the beginnings and ends of
391 blocks of code.
392
393 @menu
394 * Main Program::                Indicate what the main program is
395 * Source Files::                The path and name of the source file
396 * Include Files::               Names of include files
397 * Line Numbers::
398 * Procedures::
399 * Nested Procedures::
400 * Block Structure::
401 * Alternate Entry Points::      Entering procedures except at the beginning.
402 @end menu
403
404 @node Main Program
405 @section Main Program
406
407 @findex N_MAIN
408 Most languages allow the main program to have any name.  The
409 @code{N_MAIN} stab type tells the debugger the name that is used in this
410 program.  Only the string field is significant; it is the name of
411 a function which is the main program.  Most C compilers do not use this
412 stab (they expect the debugger to assume that the name is @code{main}),
413 but some C compilers emit an @code{N_MAIN} stab for the @code{main}
414 function.  I'm not sure how XCOFF handles this.
415
416 @node Source Files
417 @section Paths and Names of the Source Files
418
419 @findex N_SO
420 Before any other stabs occur, there must be a stab specifying the source
421 file.  This information is contained in a symbol of stab type
422 @code{N_SO}; the string field contains the name of the file.  The
423 value of the symbol is the start address of the portion of the
424 text section corresponding to that file.
425
426 With the Sun Solaris2 compiler, the desc field contains a
427 source-language code.
428 @c Do the debuggers use it?  What are the codes? -djm
429
430 Some compilers (for example, GCC2 and SunOS4 @file{/bin/cc}) also
431 include the directory in which the source was compiled, in a second
432 @code{N_SO} symbol preceding the one containing the file name.  This
433 symbol can be distinguished by the fact that it ends in a slash.  Code
434 from the @code{cfront} C++ compiler can have additional @code{N_SO} symbols for
435 nonexistent source files after the @code{N_SO} for the real source file;
436 these are believed to contain no useful information.
437
438 For example:
439
440 @example
441 .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0     # @r{100 is N_SO}
442 .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
443         .text
444 Ltext0:
445 @end example
446
447 @findex C_FILE
448 Instead of @code{N_SO} symbols, XCOFF uses a @code{.file} assembler
449 directive which assembles to a @code{C_FILE} symbol; explaining this in
450 detail is outside the scope of this document.
451
452 @c FIXME: Exactly when should the empty N_SO be used?  Why?
453 If it is useful to indicate the end of a source file, this is done with
454 an @code{N_SO} symbol with an empty string for the name.  The value is
455 the address of the end of the text section for the file.  For some
456 systems, there is no indication of the end of a source file, and you
457 just need to figure it ended when you see an @code{N_SO} for a different
458 source file, or a symbol ending in @code{.o} (which at least some
459 linkers insert to mark the start of a new @code{.o} file).
460
461 @node Include Files
462 @section Names of Include Files
463
464 There are several schemes for dealing with include files: the
465 traditional @code{N_SOL} approach, Sun's @code{N_BINCL} approach, and the
466 XCOFF @code{C_BINCL} approach (which despite the similar name has little in
467 common with @code{N_BINCL}).
468
469 @findex N_SOL
470 An @code{N_SOL} symbol specifies which include file subsequent symbols
471 refer to.  The string field is the name of the file and the value is the
472 text address corresponding to the end of the previous include file and
473 the start of this one.  To specify the main source file again, use an
474 @code{N_SOL} symbol with the name of the main source file.
475
476 @findex N_BINCL
477 @findex N_EINCL
478 @findex N_EXCL
479 The @code{N_BINCL} approach works as follows.  An @code{N_BINCL} symbol
480 specifies the start of an include file.  In an object file, only the
481 string is significant; the linker puts data into some of the other
482 fields.  The end of the include file is marked by an @code{N_EINCL}
483 symbol (which has no string field).  In an object file, there is no
484 significant data in the @code{N_EINCL} symbol.  @code{N_BINCL} and
485 @code{N_EINCL} can be nested.
486
487 If the linker detects that two source files have identical stabs between
488 an @code{N_BINCL} and @code{N_EINCL} pair (as will generally be the case
489 for a header file), then it only puts out the stabs once.  Each
490 additional occurrence is replaced by an @code{N_EXCL} symbol.  I believe
491 the GNU linker and the Sun (both SunOS4 and Solaris) linker are the only
492 ones which supports this feature.
493
494 A linker which supports this feature will set the value of a
495 @code{N_BINCL} symbol to the total of all the characters in the stabs
496 strings included in the header file, omitting any file numbers.  The
497 value of an @code{N_EXCL} symbol is the same as the value of the
498 @code{N_BINCL} symbol it replaces.  This information can be used to
499 match up @code{N_EXCL} and @code{N_BINCL} symbols which have the same
500 filename.  The @code{N_EINCL} value, and the values of the other and
501 description fields for all three, appear to always be zero.
502
503 @findex C_BINCL
504 @findex C_EINCL
505 For the start of an include file in XCOFF, use the @file{.bi} assembler
506 directive, which generates a @code{C_BINCL} symbol.  A @file{.ei}
507 directive, which generates a @code{C_EINCL} symbol, denotes the end of
508 the include file.  Both directives are followed by the name of the
509 source file in quotes, which becomes the string for the symbol.
510 The value of each symbol, produced automatically by the assembler
511 and linker, is the offset into the executable of the beginning
512 (inclusive, as you'd expect) or end (inclusive, as you would not expect)
513 of the portion of the COFF line table that corresponds to this include
514 file.  @code{C_BINCL} and @code{C_EINCL} do not nest.
515
516 @node Line Numbers
517 @section Line Numbers
518
519 @findex N_SLINE
520 An @code{N_SLINE} symbol represents the start of a source line.  The
521 desc field contains the line number and the value contains the code
522 address for the start of that source line.  On most machines the address
523 is absolute; for stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), it is
524 relative to the function in which the @code{N_SLINE} symbol occurs.
525
526 @findex N_DSLINE
527 @findex N_BSLINE
528 GNU documents @code{N_DSLINE} and @code{N_BSLINE} symbols for line
529 numbers in the data or bss segments, respectively.  They are identical
530 to @code{N_SLINE} but are relocated differently by the linker.  They
531 were intended to be used to describe the source location of a variable
532 declaration, but I believe that GCC2 actually puts the line number in
533 the desc field of the stab for the variable itself.  GDB has been
534 ignoring these symbols (unless they contain a string field) since
535 at least GDB 3.5.
536
537 For single source lines that generate discontiguous code, such as flow
538 of control statements, there may be more than one line number entry for
539 the same source line.  In this case there is a line number entry at the
540 start of each code range, each with the same line number.
541
542 XCOFF does not use stabs for line numbers.  Instead, it uses COFF line
543 numbers (which are outside the scope of this document).  Standard COFF
544 line numbers cannot deal with include files, but in XCOFF this is fixed
545 with the @code{C_BINCL} method of marking include files (@pxref{Include
546 Files}).
547
548 @node Procedures
549 @section Procedures
550
551 @findex N_FUN, for functions
552 @findex N_FNAME
553 @findex N_STSYM, for functions (Sun acc)
554 @findex N_GSYM, for functions (Sun acc)
555 All of the following stabs normally use the @code{N_FUN} symbol type.
556 However, Sun's @code{acc} compiler on SunOS4 uses @code{N_GSYM} and
557 @code{N_STSYM}, which means that the value of the stab for the function
558 is useless and the debugger must get the address of the function from
559 the non-stab symbols instead.  On systems where non-stab symbols have
560 leading underscores, the stabs will lack underscores and the debugger
561 needs to know about the leading underscore to match up the stab and the
562 non-stab symbol.  BSD Fortran is said to use @code{N_FNAME} with the
563 same restriction; the value of the symbol is not useful (I'm not sure it
564 really does use this, because GDB doesn't handle this and no one has
565 complained).
566
567 @findex C_FUN
568 A function is represented by an @samp{F} symbol descriptor for a global
569 (extern) function, and @samp{f} for a static (local) function.  For
570 a.out, the value of the symbol is the address of the start of the
571 function; it is already relocated.  For stabs in ELF, the SunPRO
572 compiler version 2.0.1 and GCC put out an address which gets relocated
573 by the linker.  In a future release SunPRO is planning to put out zero,
574 in which case the address can be found from the ELF (non-stab) symbol.
575 Because looking things up in the ELF symbols would probably be slow, I'm
576 not sure how to find which symbol of that name is the right one, and
577 this doesn't provide any way to deal with nested functions, it would
578 probably be better to make the value of the stab an address relative to
579 the start of the file, or just absolute.  See @ref{ELF Linker
580 Relocation} for more information on linker relocation of stabs in ELF
581 files.  For XCOFF, the stab uses the @code{C_FUN} storage class and the
582 value of the stab is meaningless; the address of the function can be
583 found from the csect symbol (XTY_LD/XMC_PR).
584
585 The type information of the stab represents the return type of the
586 function; thus @samp{foo:f5} means that foo is a function returning type
587 5.  There is no need to try to get the line number of the start of the
588 function from the stab for the function; it is in the next
589 @code{N_SLINE} symbol.
590
591 @c FIXME: verify whether the "I suspect" below is true or not.
592 Some compilers (such as Sun's Solaris compiler) support an extension for
593 specifying the types of the arguments.  I suspect this extension is not
594 used for old (non-prototyped) function definitions in C.  If the
595 extension is in use, the type information of the stab for the function
596 is followed by type information for each argument, with each argument
597 preceded by @samp{;}.  An argument type of 0 means that additional
598 arguments are being passed, whose types and number may vary (@samp{...}
599 in ANSI C).  GDB has tolerated this extension (parsed the syntax, if not
600 necessarily used the information) since at least version 4.8; I don't
601 know whether all versions of dbx tolerate it.  The argument types given
602 here are not redundant with the symbols for the formal parameters
603 (@pxref{Parameters}); they are the types of the arguments as they are
604 passed, before any conversions might take place.  For example, if a C
605 function which is declared without a prototype takes a @code{float}
606 argument, the value is passed as a @code{double} but then converted to a
607 @code{float}.  Debuggers need to use the types given in the arguments
608 when printing values, but when calling the function they need to use the
609 types given in the symbol defining the function.
610
611 If the return type and types of arguments of a function which is defined
612 in another source file are specified (i.e., a function prototype in ANSI
613 C), traditionally compilers emit no stab; the only way for the debugger
614 to find the information is if the source file where the function is
615 defined was also compiled with debugging symbols.  As an extension the
616 Solaris compiler uses symbol descriptor @samp{P} followed by the return
617 type of the function, followed by the arguments, each preceded by
618 @samp{;}, as in a stab with symbol descriptor @samp{f} or @samp{F}.
619 This use of symbol descriptor @samp{P} can be distinguished from its use
620 for register parameters (@pxref{Register Parameters}) by the fact that it has
621 symbol type @code{N_FUN}.
622
623 The AIX documentation also defines symbol descriptor @samp{J} as an
624 internal function.  I assume this means a function nested within another
625 function.  It also says symbol descriptor @samp{m} is a module in
626 Modula-2 or extended Pascal.
627
628 Procedures (functions which do not return values) are represented as
629 functions returning the @code{void} type in C.  I don't see why this couldn't
630 be used for all languages (inventing a @code{void} type for this purpose if
631 necessary), but the AIX documentation defines @samp{I}, @samp{P}, and
632 @samp{Q} for internal, global, and static procedures, respectively.
633 These symbol descriptors are unusual in that they are not followed by
634 type information.
635
636 The following example shows a stab for a function @code{main} which
637 returns type number @code{1}.  The @code{_main} specified for the value
638 is a reference to an assembler label which is used to fill in the start
639 address of the function.
640
641 @example
642 .stabs "main:F1",36,0,0,_main      # @r{36 is N_FUN}
643 @end example
644
645 The stab representing a procedure is located immediately following the
646 code of the procedure.  This stab is in turn directly followed by a
647 group of other stabs describing elements of the procedure.  These other
648 stabs describe the procedure's parameters, its block local variables, and
649 its block structure.
650
651 If functions can appear in different sections, then the debugger may not
652 be able to find the end of a function.  Recent versions of GCC will mark
653 the end of a function with an @code{N_FUN} symbol with an empty string
654 for the name.  The value is the address of the end of the current
655 function.  Without such a symbol, there is no indication of the address
656 of the end of a function, and you must assume that it ended at the
657 starting address of the next function or at the end of the text section
658 for the program.
659
660 @node Nested Procedures
661 @section Nested Procedures
662
663 For any of the symbol descriptors representing procedures, after the
664 symbol descriptor and the type information is optionally a scope
665 specifier.  This consists of a comma, the name of the procedure, another
666 comma, and the name of the enclosing procedure.  The first name is local
667 to the scope specified, and seems to be redundant with the name of the
668 symbol (before the @samp{:}).  This feature is used by GCC, and
669 presumably Pascal, Modula-2, etc., compilers, for nested functions.
670
671 If procedures are nested more than one level deep, only the immediately
672 containing scope is specified.  For example, this code:
673
674 @example
675 int
676 foo (int x)
677 @{
678   int bar (int y)
679     @{
680       int baz (int z)
681         @{
682           return x + y + z;
683         @}
684       return baz (x + 2 * y);
685     @}
686   return x + bar (3 * x);
687 @}
688 @end example
689
690 @noindent
691 produces the stabs:
692
693 @example
694 .stabs "baz:f1,baz,bar",36,0,0,_baz.15         # @r{36 is N_FUN}
695 .stabs "bar:f1,bar,foo",36,0,0,_bar.12
696 .stabs "foo:F1",36,0,0,_foo
697 @end example
698
699 @node Block Structure
700 @section Block Structure
701
702 @findex N_LBRAC
703 @findex N_RBRAC
704 @c For GCC 2.5.8 or so stabs-in-coff, these are absolute instead of
705 @c function relative (as documented below).  But GDB has never been able
706 @c to deal with that (it had wanted them to be relative to the file, but
707 @c I just fixed that (between GDB 4.12 and 4.13)), so it is function
708 @c relative just like ELF and SOM and the below documentation.
709 The program's block structure is represented by the @code{N_LBRAC} (left
710 brace) and the @code{N_RBRAC} (right brace) stab types.  The variables
711 defined inside a block precede the @code{N_LBRAC} symbol for most
712 compilers, including GCC.  Other compilers, such as the Convex, Acorn
713 RISC machine, and Sun @code{acc} compilers, put the variables after the
714 @code{N_LBRAC} symbol.  The values of the @code{N_LBRAC} and
715 @code{N_RBRAC} symbols are the start and end addresses of the code of
716 the block, respectively.  For most machines, they are relative to the
717 starting address of this source file.  For the Gould NP1, they are
718 absolute.  For stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), they are
719 relative to the function in which they occur.
720
721 The @code{N_LBRAC} and @code{N_RBRAC} stabs that describe the block
722 scope of a procedure are located after the @code{N_FUN} stab that
723 represents the procedure itself.
724
725 Sun documents the desc field of @code{N_LBRAC} and
726 @code{N_RBRAC} symbols as containing the nesting level of the block.
727 However, dbx seems to not care, and GCC always sets desc to
728 zero.
729
730 @findex .bb
731 @findex .be
732 @findex C_BLOCK
733 For XCOFF, block scope is indicated with @code{C_BLOCK} symbols.  If the
734 name of the symbol is @samp{.bb}, then it is the beginning of the block;
735 if the name of the symbol is @samp{.be}; it is the end of the block.
736
737 @node Alternate Entry Points
738 @section Alternate Entry Points
739
740 @findex N_ENTRY
741 @findex C_ENTRY
742 Some languages, like Fortran, have the ability to enter procedures at
743 some place other than the beginning.  One can declare an alternate entry
744 point.  The @code{N_ENTRY} stab is for this; however, the Sun FORTRAN
745 compiler doesn't use it.  According to AIX documentation, only the name
746 of a @code{C_ENTRY} stab is significant; the address of the alternate
747 entry point comes from the corresponding external symbol.  A previous
748 revision of this document said that the value of an @code{N_ENTRY} stab
749 was the address of the alternate entry point, but I don't know the
750 source for that information.
751
752 @node Constants
753 @chapter Constants
754
755 The @samp{c} symbol descriptor indicates that this stab represents a
756 constant.  This symbol descriptor is an exception to the general rule
757 that symbol descriptors are followed by type information.  Instead, it
758 is followed by @samp{=} and one of the following:
759
760 @table @code
761 @item b @var{value}
762 Boolean constant.  @var{value} is a numeric value; I assume it is 0 for
763 false or 1 for true.
764
765 @item c @var{value}
766 Character constant.  @var{value} is the numeric value of the constant.
767
768 @item e @var{type-information} , @var{value}
769 Constant whose value can be represented as integral.
770 @var{type-information} is the type of the constant, as it would appear
771 after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).  @var{value} is the
772 numeric value of the constant.  GDB 4.9 does not actually get the right
773 value if @var{value} does not fit in a host @code{int}, but it does not
774 do anything violent, and future debuggers could be extended to accept
775 integers of any size (whether unsigned or not).  This constant type is
776 usually documented as being only for enumeration constants, but GDB has
777 never imposed that restriction; I don't know about other debuggers.
778
779 @item i @var{value}
780 Integer constant.  @var{value} is the numeric value.  The type is some
781 sort of generic integer type (for GDB, a host @code{int}); to specify
782 the type explicitly, use @samp{e} instead.
783
784 @item r @var{value}
785 Real constant.  @var{value} is the real value, which can be @samp{INF}
786 (optionally preceded by a sign) for infinity, @samp{QNAN} for a quiet
787 NaN (not-a-number), or @samp{SNAN} for a signalling NaN.  If it is a
788 normal number the format is that accepted by the C library function
789 @code{atof}.
790
791 @item s @var{string}
792 String constant.  @var{string} is a string enclosed in either @samp{'}
793 (in which case @samp{'} characters within the string are represented as
794 @samp{\'} or @samp{"} (in which case @samp{"} characters within the
795 string are represented as @samp{\"}).
796
797 @item S @var{type-information} , @var{elements} , @var{bits} , @var{pattern}
798 Set constant.  @var{type-information} is the type of the constant, as it
799 would appear after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).
800 @var{elements} is the number of elements in the set (does this means
801 how many bits of @var{pattern} are actually used, which would be
802 redundant with the type, or perhaps the number of bits set in
803 @var{pattern}?  I don't get it), @var{bits} is the number of bits in the
804 constant (meaning it specifies the length of @var{pattern}, I think),
805 and @var{pattern} is a hexadecimal representation of the set.  AIX
806 documentation refers to a limit of 32 bytes, but I see no reason why
807 this limit should exist.  This form could probably be used for arbitrary
808 constants, not just sets; the only catch is that @var{pattern} should be
809 understood to be target, not host, byte order and format.
810 @end table
811
812 The boolean, character, string, and set constants are not supported by
813 GDB 4.9, but it ignores them.  GDB 4.8 and earlier gave an error
814 message and refused to read symbols from the file containing the
815 constants.
816
817 The above information is followed by @samp{;}.
818
819 @node Variables
820 @chapter Variables
821
822 Different types of stabs describe the various ways that variables can be
823 allocated: on the stack, globally, in registers, in common blocks,
824 statically, or as arguments to a function.
825
826 @menu
827 * Stack Variables::             Variables allocated on the stack.
828 * Global Variables::            Variables used by more than one source file.
829 * Register Variables::          Variables in registers.
830 * Common Blocks::               Variables statically allocated together.
831 * Statics::                     Variables local to one source file.
832 * Based Variables::             Fortran pointer based variables.
833 * Parameters::                  Variables for arguments to functions.
834 @end menu
835
836 @node Stack Variables
837 @section Automatic Variables Allocated on the Stack
838
839 If a variable's scope is local to a function and its lifetime is only as
840 long as that function executes (C calls such variables
841 @dfn{automatic}), it can be allocated in a register (@pxref{Register
842 Variables}) or on the stack.
843
844 @findex N_LSYM, for stack variables
845 @findex C_LSYM
846 Each variable allocated on the stack has a stab with the symbol
847 descriptor omitted.  Since type information should begin with a digit,
848 @samp{-}, or @samp{(}, only those characters precluded from being used
849 for symbol descriptors.  However, the Acorn RISC machine (ARM) is said
850 to get this wrong: it puts out a mere type definition here, without the
851 preceding @samp{@var{type-number}=}.  This is a bad idea; there is no
852 guarantee that type descriptors are distinct from symbol descriptors.
853 Stabs for stack variables use the @code{N_LSYM} stab type, or
854 @code{C_LSYM} for XCOFF.
855
856 The value of the stab is the offset of the variable within the
857 local variables.  On most machines this is an offset from the frame
858 pointer and is negative.  The location of the stab specifies which block
859 it is defined in; see @ref{Block Structure}.
860
861 For example, the following C code:
862
863 @example
864 int
865 main ()
866 @{
867   int x;
868 @}
869 @end example
870
871 produces the following stabs:
872
873 @example
874 .stabs "main:F1",36,0,0,_main   # @r{36 is N_FUN}
875 .stabs "x:1",128,0,0,-12        # @r{128 is N_LSYM}
876 .stabn 192,0,0,LBB2             # @r{192 is N_LBRAC}
877 .stabn 224,0,0,LBE2             # @r{224 is N_RBRAC}
878 @end example
879
880 See @ref{Procedures} for more information on the @code{N_FUN} stab, and
881 @ref{Block Structure} for more information on the @code{N_LBRAC} and
882 @code{N_RBRAC} stabs.
883
884 @node Global Variables
885 @section Global Variables
886
887 @findex N_GSYM
888 @findex C_GSYM
889 @c FIXME: verify for sure that it really is C_GSYM on XCOFF
890 A variable whose scope is not specific to just one source file is
891 represented by the @samp{G} symbol descriptor.  These stabs use the
892 @code{N_GSYM} stab type (C_GSYM for XCOFF).  The type information for
893 the stab (@pxref{String Field}) gives the type of the variable.
894
895 For example, the following source code:
896
897 @example
898 char g_foo = 'c';
899 @end example
900
901 @noindent
902 yields the following assembly code:
903
904 @example
905 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0     # @r{32 is N_GSYM}
906      .global _g_foo
907      .data
908 _g_foo:
909      .byte 99
910 @end example
911
912 The address of the variable represented by the @code{N_GSYM} is not
913 contained in the @code{N_GSYM} stab.  The debugger gets this information
914 from the external symbol for the global variable.  In the example above,
915 the @code{.global _g_foo} and @code{_g_foo:} lines tell the assembler to
916 produce an external symbol.
917
918 Some compilers, like GCC, output @code{N_GSYM} stabs only once, where
919 the variable is defined.  Other compilers, like SunOS4 /bin/cc, output a
920 @code{N_GSYM} stab for each compilation unit which references the
921 variable.
922
923 @node Register Variables
924 @section Register Variables
925
926 @findex N_RSYM
927 @findex C_RSYM
928 @c According to an old version of this manual, AIX uses C_RPSYM instead
929 @c of C_RSYM.  I am skeptical; this should be verified.
930 Register variables have their own stab type, @code{N_RSYM}
931 (@code{C_RSYM} for XCOFF), and their own symbol descriptor, @samp{r}.
932 The stab's value is the number of the register where the variable data
933 will be stored.
934 @c .stabs "name:type",N_RSYM,0,RegSize,RegNumber (Sun doc)
935
936 AIX defines a separate symbol descriptor @samp{d} for floating point
937 registers.  This seems unnecessary; why not just just give floating
938 point registers different register numbers?  I have not verified whether
939 the compiler actually uses @samp{d}.
940
941 If the register is explicitly allocated to a global variable, but not
942 initialized, as in:
943
944 @example
945 register int g_bar asm ("%g5");
946 @end example
947
948 @noindent
949 then the stab may be emitted at the end of the object file, with
950 the other bss symbols.
951
952 @node Common Blocks
953 @section Common Blocks
954
955 A common block is a statically allocated section of memory which can be
956 referred to by several source files.  It may contain several variables.
957 I believe Fortran is the only language with this feature.
958
959 @findex N_BCOMM
960 @findex N_ECOMM
961 @findex C_BCOMM
962 @findex C_ECOMM
963 A @code{N_BCOMM} stab begins a common block and an @code{N_ECOMM} stab
964 ends it.  The only field that is significant in these two stabs is the
965 string, which names a normal (non-debugging) symbol that gives the
966 address of the common block.  According to IBM documentation, only the
967 @code{N_BCOMM} has the name of the common block (even though their
968 compiler actually puts it both places).
969
970 @findex N_ECOML
971 @findex C_ECOML
972 The stabs for the members of the common block are between the
973 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}; the value of each stab is the
974 offset within the common block of that variable.  IBM uses the
975 @code{C_ECOML} stab type, and there is a corresponding @code{N_ECOML}
976 stab type, but Sun's Fortran compiler uses @code{N_GSYM} instead.  The
977 variables within a common block use the @samp{V} symbol descriptor (I
978 believe this is true of all Fortran variables).  Other stabs (at least
979 type declarations using @code{C_DECL}) can also be between the
980 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}.
981
982 @node Statics
983 @section Static Variables
984
985 Initialized static variables are represented by the @samp{S} and
986 @samp{V} symbol descriptors.  @samp{S} means file scope static, and
987 @samp{V} means procedure scope static.  One exception: in XCOFF, IBM's
988 xlc compiler always uses @samp{V}, and whether it is file scope or not
989 is distinguished by whether the stab is located within a function.
990
991 @c This is probably not worth mentioning; it is only true on the sparc
992 @c for `double' variables which although declared const are actually in
993 @c the data segment (the text segment can't guarantee 8 byte alignment).
994 @c (although GCC
995 @c 2.4.5 has a bug in that it uses @code{N_FUN}, so neither dbx nor GDB can
996 @c find the variables)
997 @findex N_STSYM
998 @findex N_LCSYM
999 @findex N_FUN, for variables
1000 @findex N_ROSYM
1001 In a.out files, @code{N_STSYM} means the data section, @code{N_FUN}
1002 means the text section, and @code{N_LCSYM} means the bss section.  For
1003 those systems with a read-only data section separate from the text
1004 section (Solaris), @code{N_ROSYM} means the read-only data section.
1005
1006 For example, the source lines:
1007
1008 @example
1009 static const int var_const = 5;
1010 static int var_init = 2;
1011 static int var_noinit;
1012 @end example
1013
1014 @noindent
1015 yield the following stabs:
1016
1017 @example
1018 .stabs "var_const:S1",36,0,0,_var_const      # @r{36 is N_FUN}
1019 @dots{}
1020 .stabs "var_init:S1",38,0,0,_var_init        # @r{38 is N_STSYM}
1021 @dots{}
1022 .stabs "var_noinit:S1",40,0,0,_var_noinit    # @r{40 is N_LCSYM}
1023 @end example
1024
1025 @findex C_STSYM
1026 @findex C_BSTAT
1027 @findex C_ESTAT
1028 In XCOFF files, the stab type need not indicate the section;
1029 @code{C_STSYM} can be used for all statics.  Also, each static variable
1030 is enclosed in a static block.  A @code{C_BSTAT} (emitted with a
1031 @samp{.bs} assembler directive) symbol begins the static block; its
1032 value is the symbol number of the csect symbol whose value is the
1033 address of the static block, its section is the section of the variables
1034 in that static block, and its name is @samp{.bs}.  A @code{C_ESTAT}
1035 (emitted with a @samp{.es} assembler directive) symbol ends the static
1036 block; its name is @samp{.es} and its value and section are ignored.
1037
1038 In ECOFF files, the storage class is used to specify the section, so the
1039 stab type need not indicate the section.
1040
1041 In ELF files, for the SunPRO compiler version 2.0.1, symbol descriptor
1042 @samp{S} means that the address is absolute (the linker relocates it)
1043 and symbol descriptor @samp{V} means that the address is relative to the
1044 start of the relevant section for that compilation unit.  SunPRO has
1045 plans to have the linker stop relocating stabs; I suspect that their the
1046 debugger gets the address from the corresponding ELF (not stab) symbol.
1047 I'm not sure how to find which symbol of that name is the right one.
1048 The clean way to do all this would be to have a the value of a symbol
1049 descriptor @samp{S} symbol be an offset relative to the start of the
1050 file, just like everything else, but that introduces obvious
1051 compatibility problems.  For more information on linker stab relocation,
1052 @xref{ELF Linker Relocation}.
1053
1054 @node Based Variables
1055 @section Fortran Based Variables
1056
1057 Fortran (at least, the Sun and SGI dialects of FORTRAN-77) has a feature
1058 which allows allocating arrays with @code{malloc}, but which avoids
1059 blurring the line between arrays and pointers the way that C does.  In
1060 stabs such a variable uses the @samp{b} symbol descriptor.
1061
1062 For example, the Fortran declarations
1063
1064 @example
1065 real foo, foo10(10), foo10_5(10,5)
1066 pointer (foop, foo)
1067 pointer (foo10p, foo10)
1068 pointer (foo105p, foo10_5)
1069 @end example
1070
1071 produce the stabs
1072
1073 @example
1074 foo:b6
1075 foo10:bar3;1;10;6
1076 foo10_5:bar3;1;5;ar3;1;10;6
1077 @end example
1078
1079 In this example, @code{real} is type 6 and type 3 is an integral type
1080 which is the type of the subscripts of the array (probably
1081 @code{integer}).
1082
1083 The @samp{b} symbol descriptor is like @samp{V} in that it denotes a
1084 statically allocated symbol whose scope is local to a function; see
1085 @xref{Statics}.  The value of the symbol, instead of being the address
1086 of the variable itself, is the address of a pointer to that variable.
1087 So in the above example, the value of the @code{foo} stab is the address
1088 of a pointer to a real, the value of the @code{foo10} stab is the
1089 address of a pointer to a 10-element array of reals, and the value of
1090 the @code{foo10_5} stab is the address of a pointer to a 5-element array
1091 of 10-element arrays of reals.
1092
1093 @node Parameters
1094 @section Parameters
1095
1096 Formal parameters to a function are represented by a stab (or sometimes
1097 two; see below) for each parameter.  The stabs are in the order in which
1098 the debugger should print the parameters (i.e., the order in which the
1099 parameters are declared in the source file).  The exact form of the stab
1100 depends on how the parameter is being passed.
1101
1102 @findex N_PSYM
1103 @findex C_PSYM
1104 Parameters passed on the stack use the symbol descriptor @samp{p} and
1105 the @code{N_PSYM} symbol type (or @code{C_PSYM} for XCOFF).  The value
1106 of the symbol is an offset used to locate the parameter on the stack;
1107 its exact meaning is machine-dependent, but on most machines it is an
1108 offset from the frame pointer.
1109
1110 As a simple example, the code:
1111
1112 @example
1113 main (argc, argv)
1114      int argc;
1115      char **argv;
1116 @end example
1117
1118 produces the stabs:
1119
1120 @example
1121 .stabs "main:F1",36,0,0,_main                 # @r{36 is N_FUN}
1122 .stabs "argc:p1",160,0,0,68                   # @r{160 is N_PSYM}
1123 .stabs "argv:p20=*21=*2",160,0,0,72
1124 @end example
1125
1126 The type definition of @code{argv} is interesting because it contains
1127 several type definitions.  Type 21 is pointer to type 2 (char) and
1128 @code{argv} (type 20) is pointer to type 21.
1129
1130 @c FIXME: figure out what these mean and describe them coherently.
1131 The following symbol descriptors are also said to go with @code{N_PSYM}.
1132 The value of the symbol is said to be an offset from the argument
1133 pointer (I'm not sure whether this is true or not).
1134
1135 @example
1136 pP (<<??>>)
1137 pF Fortran function parameter
1138 X  (function result variable)
1139 @end example
1140
1141 @menu
1142 * Register Parameters::
1143 * Local Variable Parameters::
1144 * Reference Parameters::
1145 * Conformant Arrays::
1146 @end menu
1147
1148 @node Register Parameters
1149 @subsection Passing Parameters in Registers
1150
1151 If the parameter is passed in a register, then traditionally there are
1152 two symbols for each argument:
1153
1154 @example
1155 .stabs "arg:p1" . . .       ; N_PSYM
1156 .stabs "arg:r1" . . .       ; N_RSYM
1157 @end example
1158
1159 Debuggers use the second one to find the value, and the first one to
1160 know that it is an argument.
1161
1162 @findex C_RPSYM
1163 @findex N_RSYM, for parameters
1164 Because that approach is kind of ugly, some compilers use symbol
1165 descriptor @samp{P} or @samp{R} to indicate an argument which is in a
1166 register.  Symbol type @code{C_RPSYM} is used in XCOFF and @code{N_RSYM}
1167 is used otherwise.  The symbol's value is the register number.  @samp{P}
1168 and @samp{R} mean the same thing; the difference is that @samp{P} is a
1169 GNU invention and @samp{R} is an IBM (XCOFF) invention.  As of version
1170 4.9, GDB should handle either one.
1171
1172 There is at least one case where GCC uses a @samp{p} and @samp{r} pair
1173 rather than @samp{P}; this is where the argument is passed in the
1174 argument list and then loaded into a register.
1175
1176 According to the AIX documentation, symbol descriptor @samp{D} is for a
1177 parameter passed in a floating point register.  This seems
1178 unnecessary---why not just use @samp{R} with a register number which
1179 indicates that it's a floating point register?  I haven't verified
1180 whether the system actually does what the documentation indicates.
1181
1182 @c FIXME: On the hppa this is for any type > 8 bytes, I think, and not
1183 @c for small structures (investigate).
1184 On the sparc and hppa, for a @samp{P} symbol whose type is a structure
1185 or union, the register contains the address of the structure.  On the
1186 sparc, this is also true of a @samp{p} and @samp{r} pair (using Sun
1187 @code{cc}) or a @samp{p} symbol.  However, if a (small) structure is
1188 really in a register, @samp{r} is used.  And, to top it all off, on the
1189 hppa it might be a structure which was passed on the stack and loaded
1190 into a register and for which there is a @samp{p} and @samp{r} pair!  I
1191 believe that symbol descriptor @samp{i} is supposed to deal with this
1192 case (it is said to mean "value parameter by reference, indirect
1193 access"; I don't know the source for this information), but I don't know
1194 details or what compilers or debuggers use it, if any (not GDB or GCC).
1195 It is not clear to me whether this case needs to be dealt with
1196 differently than parameters passed by reference (@pxref{Reference Parameters}).
1197
1198 @node Local Variable Parameters
1199 @subsection Storing Parameters as Local Variables
1200
1201 There is a case similar to an argument in a register, which is an
1202 argument that is actually stored as a local variable.  Sometimes this
1203 happens when the argument was passed in a register and then the compiler
1204 stores it as a local variable.  If possible, the compiler should claim
1205 that it's in a register, but this isn't always done.
1206
1207 If a parameter is passed as one type and converted to a smaller type by
1208 the prologue (for example, the parameter is declared as a @code{float},
1209 but the calling conventions specify that it is passed as a
1210 @code{double}), then GCC2 (sometimes) uses a pair of symbols.  The first
1211 symbol uses symbol descriptor @samp{p} and the type which is passed.
1212 The second symbol has the type and location which the parameter actually
1213 has after the prologue.  For example, suppose the following C code
1214 appears with no prototypes involved:
1215
1216 @example
1217 void
1218 subr (f)
1219      float f;
1220 @{
1221 @end example
1222
1223 if @code{f} is passed as a double at stack offset 8, and the prologue
1224 converts it to a float in register number 0, then the stabs look like:
1225
1226 @example
1227 .stabs "f:p13",160,0,3,8   # @r{160 is @code{N_PSYM}, here 13 is @code{double}}
1228 .stabs "f:r12",64,0,3,0    # @r{64 is @code{N_RSYM}, here 12 is @code{float}}
1229 @end example
1230
1231 In both stabs 3 is the line number where @code{f} is declared
1232 (@pxref{Line Numbers}).
1233
1234 @findex N_LSYM, for parameter
1235 GCC, at least on the 960, has another solution to the same problem.  It
1236 uses a single @samp{p} symbol descriptor for an argument which is stored
1237 as a local variable but uses @code{N_LSYM} instead of @code{N_PSYM}.  In
1238 this case, the value of the symbol is an offset relative to the local
1239 variables for that function, not relative to the arguments; on some
1240 machines those are the same thing, but not on all.
1241
1242 @c This is mostly just background info; the part that logically belongs
1243 @c here is the last sentence.  
1244 On the VAX or on other machines in which the calling convention includes
1245 the number of words of arguments actually passed, the debugger (GDB at
1246 least) uses the parameter symbols to keep track of whether it needs to
1247 print nameless arguments in addition to the formal parameters which it
1248 has printed because each one has a stab.  For example, in 
1249
1250 @example
1251 extern int fprintf (FILE *stream, char *format, @dots{});
1252 @dots{}
1253 fprintf (stdout, "%d\n", x);
1254 @end example
1255
1256 there are stabs for @code{stream} and @code{format}.  On most machines,
1257 the debugger can only print those two arguments (because it has no way
1258 of knowing that additional arguments were passed), but on the VAX or
1259 other machines with a calling convention which indicates the number of
1260 words of arguments, the debugger can print all three arguments.  To do
1261 so, the parameter symbol (symbol descriptor @samp{p}) (not necessarily
1262 @samp{r} or symbol descriptor omitted symbols) needs to contain the
1263 actual type as passed (for example, @code{double} not @code{float} if it
1264 is passed as a double and converted to a float).
1265
1266 @node Reference Parameters
1267 @subsection Passing Parameters by Reference
1268
1269 If the parameter is passed by reference (e.g., Pascal @code{VAR}
1270 parameters), then the symbol descriptor is @samp{v} if it is in the
1271 argument list, or @samp{a} if it in a register.  Other than the fact
1272 that these contain the address of the parameter rather than the
1273 parameter itself, they are identical to @samp{p} and @samp{R},
1274 respectively.  I believe @samp{a} is an AIX invention; @samp{v} is
1275 supported by all stabs-using systems as far as I know.
1276
1277 @node Conformant Arrays
1278 @subsection Passing Conformant Array Parameters
1279
1280 @c Is this paragraph correct?  It is based on piecing together patchy
1281 @c information and some guesswork
1282 Conformant arrays are a feature of Modula-2, and perhaps other
1283 languages, in which the size of an array parameter is not known to the
1284 called function until run-time.  Such parameters have two stabs: a
1285 @samp{x} for the array itself, and a @samp{C}, which represents the size
1286 of the array.  The value of the @samp{x} stab is the offset in the
1287 argument list where the address of the array is stored (it this right?
1288 it is a guess); the value of the @samp{C} stab is the offset in the
1289 argument list where the size of the array (in elements? in bytes?) is
1290 stored.
1291
1292 @node Types
1293 @chapter Defining Types
1294
1295 The examples so far have described types as references to previously
1296 defined types, or defined in terms of subranges of or pointers to
1297 previously defined types.  This chapter describes the other type
1298 descriptors that may follow the @samp{=} in a type definition.
1299
1300 @menu
1301 * Builtin Types::               Integers, floating point, void, etc.
1302 * Miscellaneous Types::         Pointers, sets, files, etc.
1303 * Cross-References::            Referring to a type not yet defined.
1304 * Subranges::                   A type with a specific range.
1305 * Arrays::                      An aggregate type of same-typed elements.
1306 * Strings::                     Like an array but also has a length.
1307 * Enumerations::                Like an integer but the values have names.
1308 * Structures::                  An aggregate type of different-typed elements.
1309 * Typedefs::                    Giving a type a name.
1310 * Unions::                      Different types sharing storage.
1311 * Function Types::
1312 @end menu
1313
1314 @node Builtin Types
1315 @section Builtin Types
1316
1317 Certain types are built in (@code{int}, @code{short}, @code{void},
1318 @code{float}, etc.); the debugger recognizes these types and knows how
1319 to handle them.  Thus, don't be surprised if some of the following ways
1320 of specifying builtin types do not specify everything that a debugger
1321 would need to know about the type---in some cases they merely specify
1322 enough information to distinguish the type from other types.
1323
1324 The traditional way to define builtin types is convoluted, so new ways
1325 have been invented to describe them.  Sun's @code{acc} uses special
1326 builtin type descriptors (@samp{b} and @samp{R}), and IBM uses negative
1327 type numbers.  GDB accepts all three ways, as of version 4.8; dbx just
1328 accepts the traditional builtin types and perhaps one of the other two
1329 formats.  The following sections describe each of these formats.
1330
1331 @menu
1332 * Traditional Builtin Types::   Put on your seat belts and prepare for kludgery
1333 * Builtin Type Descriptors::    Builtin types with special type descriptors
1334 * Negative Type Numbers::       Builtin types using negative type numbers
1335 @end menu
1336
1337 @node Traditional Builtin Types
1338 @subsection Traditional Builtin Types
1339
1340 This is the traditional, convoluted method for defining builtin types.
1341 There are several classes of such type definitions: integer, floating
1342 point, and @code{void}.
1343
1344 @menu
1345 * Traditional Integer Types::
1346 * Traditional Other Types::
1347 @end menu
1348
1349 @node Traditional Integer Types
1350 @subsubsection Traditional Integer Types
1351
1352 Often types are defined as subranges of themselves.  If the bounding values
1353 fit within an @code{int}, then they are given normally.  For example:
1354
1355 @example
1356 .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0    # @r{128 is N_LSYM}
1357 .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
1358 @end example
1359
1360 Builtin types can also be described as subranges of @code{int}:
1361
1362 @example
1363 .stabs "unsigned short:t6=r1;0;65535;",128,0,0,0
1364 @end example
1365
1366 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is -1,
1367 the type is an unsigned integral type whose bounds are too
1368 big to describe in an @code{int}.  Traditionally this is only used for
1369 @code{unsigned int} and @code{unsigned long}:
1370
1371 @example
1372 .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
1373 @end example
1374
1375 For larger types, GCC 2.4.5 puts out bounds in octal, with one or more
1376 leading zeroes.  In this case a negative bound consists of a number
1377 which is a 1 bit (for the sign bit) followed by a 0 bit for each bit in
1378 the number (except the sign bit), and a positive bound is one which is a
1379 1 bit for each bit in the number (except possibly the sign bit).  All
1380 known versions of dbx and GDB version 4 accept this (at least in the
1381 sense of not refusing to process the file), but GDB 3.5 refuses to read
1382 the whole file containing such symbols.  So GCC 2.3.3 did not output the
1383 proper size for these types.  As an example of octal bounds, the string
1384 fields of the stabs for 64 bit integer types look like:
1385
1386 @c .stabs directives, etc., omitted to make it fit on the page.
1387 @example
1388 long int:t3=r1;001000000000000000000000;000777777777777777777777;
1389 long unsigned int:t5=r1;000000000000000000000000;001777777777777777777777;
1390 @end example
1391
1392 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is negative,
1393 the type is an unsigned integral type whose size in bytes is the
1394 absolute value of the upper bound.  I believe this is a Convex
1395 convention for @code{unsigned long long}.
1396
1397 If the lower bound of a subrange is negative and the upper bound is 0,
1398 the type is a signed integral type whose size in bytes is
1399 the absolute value of the lower bound.  I believe this is a Convex
1400 convention for @code{long long}.  To distinguish this from a legitimate
1401 subrange, the type should be a subrange of itself.  I'm not sure whether
1402 this is the case for Convex.
1403
1404 @node Traditional Other Types
1405 @subsubsection Traditional Other Types
1406
1407 If the upper bound of a subrange is 0 and the lower bound is positive,
1408 the type is a floating point type, and the lower bound of the subrange
1409 indicates the number of bytes in the type:
1410
1411 @example
1412 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
1413 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
1414 @end example
1415
1416 However, GCC writes @code{long double} the same way it writes
1417 @code{double}, so there is no way to distinguish.
1418
1419 @example
1420 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
1421 @end example
1422
1423 Complex types are defined the same way as floating-point types; there is
1424 no way to distinguish a single-precision complex from a double-precision
1425 floating-point type.
1426
1427 The C @code{void} type is defined as itself:
1428
1429 @example
1430 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
1431 @end example
1432
1433 I'm not sure how a boolean type is represented.
1434
1435 @node Builtin Type Descriptors
1436 @subsection Defining Builtin Types Using Builtin Type Descriptors
1437
1438 This is the method used by Sun's @code{acc} for defining builtin types.
1439 These are the type descriptors to define builtin types:
1440
1441 @table @code
1442 @c FIXME: clean up description of width and offset, once we figure out
1443 @c what they mean
1444 @item b @var{signed} @var{char-flag} @var{width} ; @var{offset} ; @var{nbits} ;
1445 Define an integral type.  @var{signed} is @samp{u} for unsigned or
1446 @samp{s} for signed.  @var{char-flag} is @samp{c} which indicates this
1447 is a character type, or is omitted.  I assume this is to distinguish an
1448 integral type from a character type of the same size, for example it
1449 might make sense to set it for the C type @code{wchar_t} so the debugger
1450 can print such variables differently (Solaris does not do this).  Sun
1451 sets it on the C types @code{signed char} and @code{unsigned char} which
1452 arguably is wrong.  @var{width} and @var{offset} appear to be for small
1453 objects stored in larger ones, for example a @code{short} in an
1454 @code{int} register.  @var{width} is normally the number of bytes in the
1455 type.  @var{offset} seems to always be zero.  @var{nbits} is the number
1456 of bits in the type.
1457
1458 Note that type descriptor @samp{b} used for builtin types conflicts with
1459 its use for Pascal space types (@pxref{Miscellaneous Types}); they can
1460 be distinguished because the character following the type descriptor
1461 will be a digit, @samp{(}, or @samp{-} for a Pascal space type, or
1462 @samp{u} or @samp{s} for a builtin type.
1463
1464 @item w
1465 Documented by AIX to define a wide character type, but their compiler
1466 actually uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1467
1468 @item R @var{fp-type} ; @var{bytes} ;
1469 Define a floating point type.  @var{fp-type} has one of the following values:
1470
1471 @table @code
1472 @item 1 (NF_SINGLE)
1473 IEEE 32-bit (single precision) floating point format.
1474
1475 @item 2 (NF_DOUBLE)
1476 IEEE 64-bit (double precision) floating point format.
1477
1478 @item 3 (NF_COMPLEX)
1479 @item 4 (NF_COMPLEX16)
1480 @item 5 (NF_COMPLEX32)
1481 @c "GDB source" really means @file{include/aout/stab_gnu.h}, but trying
1482 @c to put that here got an overfull hbox.
1483 These are for complex numbers.  A comment in the GDB source describes
1484 them as Fortran @code{complex}, @code{double complex}, and
1485 @code{complex*16}, respectively, but what does that mean?  (i.e., Single
1486 precision?  Double precision?).
1487
1488 @item 6 (NF_LDOUBLE)
1489 Long double.  This should probably only be used for Sun format
1490 @code{long double}, and new codes should be used for other floating
1491 point formats (@code{NF_DOUBLE} can be used if a @code{long double} is
1492 really just an IEEE double, of course).
1493 @end table
1494
1495 @var{bytes} is the number of bytes occupied by the type.  This allows a
1496 debugger to perform some operations with the type even if it doesn't
1497 understand @var{fp-type}.
1498
1499 @item g @var{type-information} ; @var{nbits}
1500 Documented by AIX to define a floating type, but their compiler actually
1501 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1502
1503 @item c @var{type-information} ; @var{nbits}
1504 Documented by AIX to define a complex type, but their compiler actually
1505 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1506 @end table
1507
1508 The C @code{void} type is defined as a signed integral type 0 bits long:
1509 @example
1510 .stabs "void:t19=bs0;0;0",128,0,0,0
1511 @end example
1512 The Solaris compiler seems to omit the trailing semicolon in this case.
1513 Getting sloppy in this way is not a swift move because if a type is
1514 embedded in a more complex expression it is necessary to be able to tell
1515 where it ends.
1516
1517 I'm not sure how a boolean type is represented.
1518
1519 @node Negative Type Numbers
1520 @subsection Negative Type Numbers
1521
1522 This is the method used in XCOFF for defining builtin types.
1523 Since the debugger knows about the builtin types anyway, the idea of
1524 negative type numbers is simply to give a special type number which
1525 indicates the builtin type.  There is no stab defining these types.
1526
1527 There are several subtle issues with negative type numbers.
1528
1529 One is the size of the type.  A builtin type (for example the C types
1530 @code{int} or @code{long}) might have different sizes depending on
1531 compiler options, the target architecture, the ABI, etc.  This issue
1532 doesn't come up for IBM tools since (so far) they just target the
1533 RS/6000; the sizes indicated below for each size are what the IBM
1534 RS/6000 tools use.  To deal with differing sizes, either define separate
1535 negative type numbers for each size (which works but requires changing
1536 the debugger, and, unless you get both AIX dbx and GDB to accept the
1537 change, introduces an incompatibility), or use a type attribute
1538 (@pxref{String Field}) to define a new type with the appropriate size
1539 (which merely requires a debugger which understands type attributes,
1540 like AIX dbx or GDB).  For example,
1541
1542 @example
1543 .stabs "boolean:t10=@@s8;-16",128,0,0,0
1544 @end example
1545
1546 defines an 8-bit boolean type, and
1547
1548 @example
1549 .stabs "boolean:t10=@@s64;-16",128,0,0,0
1550 @end example
1551
1552 defines a 64-bit boolean type.
1553
1554 A similar issue is the format of the type.  This comes up most often for
1555 floating-point types, which could have various formats (particularly
1556 extended doubles, which vary quite a bit even among IEEE systems).
1557 Again, it is best to define a new negative type number for each
1558 different format; changing the format based on the target system has
1559 various problems.  One such problem is that the Alpha has both VAX and
1560 IEEE floating types.  One can easily imagine one library using the VAX
1561 types and another library in the same executable using the IEEE types.
1562 Another example is that the interpretation of whether a boolean is true
1563 or false can be based on the least significant bit, most significant
1564 bit, whether it is zero, etc., and different compilers (or different
1565 options to the same compiler) might provide different kinds of boolean.
1566
1567 The last major issue is the names of the types.  The name of a given
1568 type depends @emph{only} on the negative type number given; these do not
1569 vary depending on the language, the target system, or anything else.
1570 One can always define separate type numbers---in the following list you
1571 will see for example separate @code{int} and @code{integer*4} types
1572 which are identical except for the name.  But compatibility can be
1573 maintained by not inventing new negative type numbers and instead just
1574 defining a new type with a new name.  For example:
1575
1576 @example
1577 .stabs "CARDINAL:t10=-8",128,0,0,0
1578 @end example
1579
1580 Here is the list of negative type numbers.  The phrase @dfn{integral
1581 type} is used to mean twos-complement (I strongly suspect that all
1582 machines which use stabs use twos-complement; most machines use
1583 twos-complement these days).
1584
1585 @table @code
1586 @item -1
1587 @code{int}, 32 bit signed integral type.
1588
1589 @item -2
1590 @code{char}, 8 bit type holding a character.   Both GDB and dbx on AIX
1591 treat this as signed.  GCC uses this type whether @code{char} is signed
1592 or not, which seems like a bad idea.  The AIX compiler (@code{xlc}) seems to
1593 avoid this type; it uses -5 instead for @code{char}.
1594
1595 @item -3
1596 @code{short}, 16 bit signed integral type.
1597
1598 @item -4
1599 @code{long}, 32 bit signed integral type.
1600
1601 @item -5
1602 @code{unsigned char}, 8 bit unsigned integral type.
1603
1604 @item -6
1605 @code{signed char}, 8 bit signed integral type.
1606
1607 @item -7
1608 @code{unsigned short}, 16 bit unsigned integral type.
1609
1610 @item -8
1611 @code{unsigned int}, 32 bit unsigned integral type.
1612
1613 @item -9
1614 @code{unsigned}, 32 bit unsigned integral type.
1615
1616 @item -10
1617 @code{unsigned long}, 32 bit unsigned integral type.
1618
1619 @item -11
1620 @code{void}, type indicating the lack of a value.
1621
1622 @item -12
1623 @code{float}, IEEE single precision.
1624
1625 @item -13
1626 @code{double}, IEEE double precision.
1627
1628 @item -14
1629 @code{long double}, IEEE double precision.  The compiler claims the size
1630 will increase in a future release, and for binary compatibility you have
1631 to avoid using @code{long double}.  I hope when they increase it they
1632 use a new negative type number.
1633
1634 @item -15
1635 @code{integer}.  32 bit signed integral type.
1636
1637 @item -16
1638 @code{boolean}.  32 bit type.  GDB and GCC assume that zero is false,
1639 one is true, and other values have unspecified meaning.  I hope this
1640 agrees with how the IBM tools use the type.
1641
1642 @item -17
1643 @code{short real}.  IEEE single precision.
1644
1645 @item -18
1646 @code{real}.  IEEE double precision.
1647
1648 @item -19
1649 @code{stringptr}.  @xref{Strings}.
1650
1651 @item -20
1652 @code{character}, 8 bit unsigned character type.
1653
1654 @item -21
1655 @code{logical*1}, 8 bit type.  This Fortran type has a split
1656 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1657 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1658 non-boolean.
1659
1660 @item -22
1661 @code{logical*2}, 16 bit type.  This Fortran type has a split
1662 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1663 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1664 non-boolean.
1665
1666 @item -23
1667 @code{logical*4}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1668 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1669 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1670 non-boolean.
1671
1672 @item -24
1673 @code{logical}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1674 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1675 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1676 non-boolean.
1677
1678 @item -25
1679 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE single-precision
1680 floating point values.
1681
1682 @item -26
1683 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE double-precision
1684 floating point values.
1685
1686 @item -27
1687 @code{integer*1}, 8 bit signed integral type.
1688
1689 @item -28
1690 @code{integer*2}, 16 bit signed integral type.
1691
1692 @item -29
1693 @code{integer*4}, 32 bit signed integral type.
1694
1695 @item -30
1696 @code{wchar}.  Wide character, 16 bits wide, unsigned (what format?
1697 Unicode?).
1698
1699 @item -31
1700 @code{long long}, 64 bit signed integral type.
1701
1702 @item -32
1703 @code{unsigned long long}, 64 bit unsigned integral type.
1704
1705 @item -33
1706 @code{logical*8}, 64 bit unsigned integral type.
1707
1708 @item -34
1709 @code{integer*8}, 64 bit signed integral type.
1710 @end table
1711
1712 @node Miscellaneous Types
1713 @section Miscellaneous Types
1714
1715 @table @code
1716 @item b @var{type-information} ; @var{bytes}
1717 Pascal space type.  This is documented by IBM; what does it mean?
1718
1719 This use of the @samp{b} type descriptor can be distinguished
1720 from its use for builtin integral types (@pxref{Builtin Type
1721 Descriptors}) because the character following the type descriptor is
1722 always a digit, @samp{(}, or @samp{-}.
1723
1724 @item B @var{type-information}
1725 A volatile-qualified version of @var{type-information}.  This is
1726 a Sun extension.  References and stores to a variable with a
1727 volatile-qualified type must not be optimized or cached; they
1728 must occur as the user specifies them.
1729
1730 @item d @var{type-information}
1731 File of type @var{type-information}.  As far as I know this is only used
1732 by Pascal.
1733
1734 @item k @var{type-information}
1735 A const-qualified version of @var{type-information}.  This is a Sun
1736 extension.  A variable with a const-qualified type cannot be modified.
1737
1738 @item M @var{type-information} ; @var{length}
1739 Multiple instance type.  The type seems to composed of @var{length}
1740 repetitions of @var{type-information}, for example @code{character*3} is
1741 represented by @samp{M-2;3}, where @samp{-2} is a reference to a
1742 character type (@pxref{Negative Type Numbers}).  I'm not sure how this
1743 differs from an array.  This appears to be a Fortran feature.
1744 @var{length} is a bound, like those in range types; see @ref{Subranges}.
1745
1746 @item S @var{type-information}
1747 Pascal set type.  @var{type-information} must be a small type such as an
1748 enumeration or a subrange, and the type is a bitmask whose length is
1749 specified by the number of elements in @var{type-information}.
1750
1751 In CHILL, if it is a bitstring instead of a set, also use the @samp{S}
1752 type attribute (@pxref{String Field}).
1753
1754 @item * @var{type-information}
1755 Pointer to @var{type-information}.
1756 @end table
1757
1758 @node Cross-References
1759 @section Cross-References to Other Types
1760
1761 A type can be used before it is defined; one common way to deal with
1762 that situation is just to use a type reference to a type which has not
1763 yet been defined.
1764
1765 Another way is with the @samp{x} type descriptor, which is followed by
1766 @samp{s} for a structure tag, @samp{u} for a union tag, or @samp{e} for
1767 a enumerator tag, followed by the name of the tag, followed by @samp{:}.
1768 If the name contains @samp{::} between a @samp{<} and @samp{>} pair (for
1769 C++ templates), such a @samp{::} does not end the name---only a single
1770 @samp{:} ends the name; see @ref{Nested Symbols}.
1771
1772 For example, the following C declarations:
1773
1774 @example
1775 struct foo;
1776 struct foo *bar;
1777 @end example
1778
1779 @noindent
1780 produce:
1781
1782 @example
1783 .stabs "bar:G16=*17=xsfoo:",32,0,0,0
1784 @end example
1785
1786 Not all debuggers support the @samp{x} type descriptor, so on some
1787 machines GCC does not use it.  I believe that for the above example it
1788 would just emit a reference to type 17 and never define it, but I
1789 haven't verified that.
1790
1791 Modula-2 imported types, at least on AIX, use the @samp{i} type
1792 descriptor, which is followed by the name of the module from which the
1793 type is imported, followed by @samp{:}, followed by the name of the
1794 type.  There is then optionally a comma followed by type information for
1795 the type.  This differs from merely naming the type (@pxref{Typedefs}) in
1796 that it identifies the module; I don't understand whether the name of
1797 the type given here is always just the same as the name we are giving
1798 it, or whether this type descriptor is used with a nameless stab
1799 (@pxref{String Field}), or what.  The symbol ends with @samp{;}.
1800
1801 @node Subranges
1802 @section Subrange Types
1803
1804 The @samp{r} type descriptor defines a type as a subrange of another
1805 type.  It is followed by type information for the type of which it is a
1806 subrange, a semicolon, an integral lower bound, a semicolon, an
1807 integral upper bound, and a semicolon.  The AIX documentation does not
1808 specify the trailing semicolon, in an effort to specify array indexes
1809 more cleanly, but a subrange which is not an array index has always
1810 included a trailing semicolon (@pxref{Arrays}).
1811
1812 Instead of an integer, either bound can be one of the following:
1813
1814 @table @code
1815 @item A @var{offset}
1816 The bound is passed by reference on the stack at offset @var{offset}
1817 from the argument list.  @xref{Parameters}, for more information on such
1818 offsets.
1819
1820 @item T @var{offset}
1821 The bound is passed by value on the stack at offset @var{offset} from
1822 the argument list.
1823
1824 @item a @var{register-number}
1825 The bound is passed by reference in register number
1826 @var{register-number}.
1827
1828 @item t @var{register-number}
1829 The bound is passed by value in register number @var{register-number}.
1830
1831 @item J
1832 There is no bound.
1833 @end table
1834
1835 Subranges are also used for builtin types; see @ref{Traditional Builtin Types}.
1836
1837 @node Arrays
1838 @section Array Types
1839
1840 Arrays use the @samp{a} type descriptor.  Following the type descriptor
1841 is the type of the index and the type of the array elements.  If the
1842 index type is a range type, it ends in a semicolon; otherwise
1843 (for example, if it is a type reference), there does not
1844 appear to be any way to tell where the types are separated.  In an
1845 effort to clean up this mess, IBM documents the two types as being
1846 separated by a semicolon, and a range type as not ending in a semicolon
1847 (but this is not right for range types which are not array indexes,
1848 @pxref{Subranges}).  I think probably the best solution is to specify
1849 that a semicolon ends a range type, and that the index type and element
1850 type of an array are separated by a semicolon, but that if the index
1851 type is a range type, the extra semicolon can be omitted.  GDB (at least
1852 through version 4.9) doesn't support any kind of index type other than a
1853 range anyway; I'm not sure about dbx.
1854
1855 It is well established, and widely used, that the type of the index,
1856 unlike most types found in the stabs, is merely a type definition, not
1857 type information (@pxref{String Field}) (that is, it need not start with
1858 @samp{@var{type-number}=} if it is defining a new type).  According to a
1859 comment in GDB, this is also true of the type of the array elements; it
1860 gives @samp{ar1;1;10;ar1;1;10;4} as a legitimate way to express a two
1861 dimensional array.  According to AIX documentation, the element type
1862 must be type information.  GDB accepts either.
1863
1864 The type of the index is often a range type, expressed as the type
1865 descriptor @samp{r} and some parameters.  It defines the size of the
1866 array.  In the example below, the range @samp{r1;0;2;} defines an index
1867 type which is a subrange of type 1 (integer), with a lower bound of 0
1868 and an upper bound of 2.  This defines the valid range of subscripts of
1869 a three-element C array.
1870
1871 For example, the definition:
1872
1873 @example
1874 char char_vec[3] = @{'a','b','c'@};
1875 @end example
1876
1877 @noindent
1878 produces the output:
1879
1880 @example
1881 .stabs "char_vec:G19=ar1;0;2;2",32,0,0,0
1882      .global _char_vec
1883      .align 4
1884 _char_vec:
1885      .byte 97
1886      .byte 98
1887      .byte 99
1888 @end example
1889
1890 If an array is @dfn{packed}, the elements are spaced more
1891 closely than normal, saving memory at the expense of speed.  For
1892 example, an array of 3-byte objects might, if unpacked, have each
1893 element aligned on a 4-byte boundary, but if packed, have no padding.
1894 One way to specify that something is packed is with type attributes
1895 (@pxref{String Field}).  In the case of arrays, another is to use the
1896 @samp{P} type descriptor instead of @samp{a}.  Other than specifying a
1897 packed array, @samp{P} is identical to @samp{a}.
1898
1899 @c FIXME-what is it?  A pointer?
1900 An open array is represented by the @samp{A} type descriptor followed by
1901 type information specifying the type of the array elements.
1902
1903 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to a vector of pointers?
1904 An N-dimensional dynamic array is represented by
1905
1906 @example
1907 D @var{dimensions} ; @var{type-information}
1908 @end example
1909
1910 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1911 @c doesn't say.
1912 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1913 specifies the type of the array elements.
1914
1915 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to some offsets in
1916 @c another array?
1917 A subarray of an N-dimensional array is represented by
1918
1919 @example
1920 E @var{dimensions} ; @var{type-information}
1921 @end example
1922
1923 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1924 @c doesn't say.
1925 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1926 specifies the type of the array elements.
1927
1928 @node Strings
1929 @section Strings
1930
1931 Some languages, like C or the original Pascal, do not have string types,
1932 they just have related things like arrays of characters.  But most
1933 Pascals and various other languages have string types, which are
1934 indicated as follows:
1935
1936 @table @code
1937 @item n @var{type-information} ; @var{bytes}
1938 @var{bytes} is the maximum length.  I'm not sure what
1939 @var{type-information} is; I suspect that it means that this is a string
1940 of @var{type-information} (thus allowing a string of integers, a string
1941 of wide characters, etc., as well as a string of characters).  Not sure
1942 what the format of this type is.  This is an AIX feature.
1943
1944 @item z @var{type-information} ; @var{bytes}
1945 Just like @samp{n} except that this is a gstring, not an ordinary
1946 string.  I don't know the difference.
1947
1948 @item N
1949 Pascal Stringptr.  What is this?  This is an AIX feature.
1950 @end table
1951
1952 Languages, such as CHILL which have a string type which is basically
1953 just an array of characters use the @samp{S} type attribute
1954 (@pxref{String Field}).
1955
1956 @node Enumerations
1957 @section Enumerations
1958
1959 Enumerations are defined with the @samp{e} type descriptor.
1960
1961 @c FIXME: Where does this information properly go?  Perhaps it is
1962 @c redundant with something we already explain.
1963 The source line below declares an enumeration type at file scope.
1964 The type definition is located after the @code{N_RBRAC} that marks the end of
1965 the previous procedure's block scope, and before the @code{N_FUN} that marks
1966 the beginning of the next procedure's block scope.  Therefore it does not
1967 describe a block local symbol, but a file local one.
1968
1969 The source line:
1970
1971 @example
1972 enum e_places @{first,second=3,last@};
1973 @end example
1974
1975 @noindent
1976 generates the following stab:
1977
1978 @example
1979 .stabs "e_places:T22=efirst:0,second:3,last:4,;",128,0,0,0
1980 @end example
1981
1982 The symbol descriptor (@samp{T}) says that the stab describes a
1983 structure, enumeration, or union tag.  The type descriptor @samp{e},
1984 following the @samp{22=} of the type definition narrows it down to an
1985 enumeration type.  Following the @samp{e} is a list of the elements of
1986 the enumeration.  The format is @samp{@var{name}:@var{value},}.  The
1987 list of elements ends with @samp{;}.  The fact that @var{value} is
1988 specified as an integer can cause problems if the value is large.  GCC
1989 2.5.2 tries to output it in octal in that case with a leading zero,
1990 which is probably a good thing, although GDB 4.11 supports octal only in
1991 cases where decimal is perfectly good.  Negative decimal values are
1992 supported by both GDB and dbx.
1993
1994 There is no standard way to specify the size of an enumeration type; it
1995 is determined by the architecture (normally all enumerations types are
1996 32 bits).  Type attributes can be used to specify an enumeration type of
1997 another size for debuggers which support them; see @ref{String Field}.
1998
1999 Enumeration types are unusual in that they define symbols for the
2000 enumeration values (@code{first}, @code{second}, and @code{third} in the
2001 above example), and even though these symbols are visible in the file as
2002 a whole (rather than being in a more local namespace like structure
2003 member names), they are defined in the type definition for the
2004 enumeration type rather than each having their own symbol.  In order to
2005 be fast, GDB will only get symbols from such types (in its initial scan
2006 of the stabs) if the type is the first thing defined after a @samp{T} or
2007 @samp{t} symbol descriptor (the above example fulfills this
2008 requirement).  If the type does not have a name, the compiler should
2009 emit it in a nameless stab (@pxref{String Field}); GCC does this.
2010
2011 @node Structures
2012 @section Structures
2013
2014 The encoding of structures in stabs can be shown with an example.
2015
2016 The following source code declares a structure tag and defines an
2017 instance of the structure in global scope. Then a @code{typedef} equates the
2018 structure tag with a new type.  Separate stabs are generated for the
2019 structure tag, the structure @code{typedef}, and the structure instance.  The
2020 stabs for the tag and the @code{typedef} are emitted when the definitions are
2021 encountered.  Since the structure elements are not initialized, the
2022 stab and code for the structure variable itself is located at the end
2023 of the program in the bss section.
2024
2025 @example
2026 struct s_tag @{
2027   int   s_int;
2028   float s_float;
2029   char  s_char_vec[8];
2030   struct s_tag* s_next;
2031 @} g_an_s;
2032
2033 typedef struct s_tag s_typedef;
2034 @end example
2035
2036 The structure tag has an @code{N_LSYM} stab type because, like the
2037 enumeration, the symbol has file scope.  Like the enumeration, the
2038 symbol descriptor is @samp{T}, for enumeration, structure, or tag type.
2039 The type descriptor @samp{s} following the @samp{16=} of the type
2040 definition narrows the symbol type to structure.
2041
2042 Following the @samp{s} type descriptor is the number of bytes the
2043 structure occupies, followed by a description of each structure element.
2044 The structure element descriptions are of the form @var{name:type, bit
2045 offset from the start of the struct, number of bits in the element}.
2046
2047 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2048 @c with fewer fields.
2049 @example
2050 # @r{128 is N_LSYM}
2051 .stabs "s_tag:T16=s20s_int:1,0,32;s_float:12,32,32;
2052         s_char_vec:17=ar1;0;7;2,64,64;s_next:18=*16,128,32;;",128,0,0,0
2053 @end example
2054
2055 In this example, the first two structure elements are previously defined
2056 types.  For these, the type following the @samp{@var{name}:} part of the
2057 element description is a simple type reference.  The other two structure
2058 elements are new types.  In this case there is a type definition
2059 embedded after the @samp{@var{name}:}.  The type definition for the
2060 array element looks just like a type definition for a stand-alone array.
2061 The @code{s_next} field is a pointer to the same kind of structure that
2062 the field is an element of.  So the definition of structure type 16
2063 contains a type definition for an element which is a pointer to type 16.
2064
2065 If a field is a static member (this is a C++ feature in which a single
2066 variable appears to be a field of every structure of a given type) it
2067 still starts out with the field name, a colon, and the type, but then
2068 instead of a comma, bit position, comma, and bit size, there is a colon
2069 followed by the name of the variable which each such field refers to.
2070
2071 If the structure has methods (a C++ feature), they follow the non-method
2072 fields; see @ref{Cplusplus}.
2073
2074 @node Typedefs
2075 @section Giving a Type a Name
2076
2077 @findex N_LSYM, for types
2078 @findex C_DECL, for types
2079 To give a type a name, use the @samp{t} symbol descriptor.  The type
2080 is specified by the type information (@pxref{String Field}) for the stab.
2081 For example,
2082
2083 @example
2084 .stabs "s_typedef:t16",128,0,0,0     # @r{128 is N_LSYM}
2085 @end example
2086
2087 specifies that @code{s_typedef} refers to type number 16.  Such stabs
2088 have symbol type @code{N_LSYM} (or @code{C_DECL} for XCOFF).  (The Sun
2089 documentation mentions using @code{N_GSYM} in some cases).
2090
2091 If you are specifying the tag name for a structure, union, or
2092 enumeration, use the @samp{T} symbol descriptor instead.  I believe C is
2093 the only language with this feature.
2094
2095 If the type is an opaque type (I believe this is a Modula-2 feature),
2096 AIX provides a type descriptor to specify it.  The type descriptor is
2097 @samp{o} and is followed by a name.  I don't know what the name
2098 means---is it always the same as the name of the type, or is this type
2099 descriptor used with a nameless stab (@pxref{String Field})?  There
2100 optionally follows a comma followed by type information which defines
2101 the type of this type.  If omitted, a semicolon is used in place of the
2102 comma and the type information, and the type is much like a generic
2103 pointer type---it has a known size but little else about it is
2104 specified.
2105
2106 @node Unions
2107 @section Unions
2108
2109 @example
2110 union u_tag @{
2111   int  u_int;
2112   float u_float;
2113   char* u_char;
2114 @} an_u;
2115 @end example
2116
2117 This code generates a stab for a union tag and a stab for a union
2118 variable.  Both use the @code{N_LSYM} stab type.  If a union variable is
2119 scoped locally to the procedure in which it is defined, its stab is
2120 located immediately preceding the @code{N_LBRAC} for the procedure's block
2121 start.
2122
2123 The stab for the union tag, however, is located preceding the code for
2124 the procedure in which it is defined.  The stab type is @code{N_LSYM}.  This
2125 would seem to imply that the union type is file scope, like the struct
2126 type @code{s_tag}.  This is not true.  The contents and position of the stab
2127 for @code{u_type} do not convey any information about its procedure local
2128 scope.
2129
2130 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2131 @c with fewer fields.
2132 @smallexample
2133 # @r{128 is N_LSYM}
2134 .stabs "u_tag:T23=u4u_int:1,0,32;u_float:12,0,32;u_char:21,0,32;;",
2135        128,0,0,0
2136 @end smallexample
2137
2138 The symbol descriptor @samp{T}, following the @samp{name:} means that
2139 the stab describes an enumeration, structure, or union tag.  The type
2140 descriptor @samp{u}, following the @samp{23=} of the type definition,
2141 narrows it down to a union type definition.  Following the @samp{u} is
2142 the number of bytes in the union.  After that is a list of union element
2143 descriptions.  Their format is @var{name:type, bit offset into the
2144 union, number of bytes for the element;}.
2145
2146 The stab for the union variable is:
2147
2148 @example
2149 .stabs "an_u:23",128,0,0,-20     # @r{128 is N_LSYM}
2150 @end example
2151
2152 @samp{-20} specifies where the variable is stored (@pxref{Stack
2153 Variables}).
2154
2155 @node Function Types
2156 @section Function Types
2157
2158 Various types can be defined for function variables.  These types are
2159 not used in defining functions (@pxref{Procedures}); they are used for
2160 things like pointers to functions.
2161
2162 The simple, traditional, type is type descriptor @samp{f} is followed by
2163 type information for the return type of the function, followed by a
2164 semicolon.
2165
2166 This does not deal with functions for which the number and types of the
2167 parameters are part of the type, as in Modula-2 or ANSI C.  AIX provides
2168 extensions to specify these, using the @samp{f}, @samp{F}, @samp{p}, and
2169 @samp{R} type descriptors.
2170
2171 First comes the type descriptor.  If it is @samp{f} or @samp{F}, this
2172 type involves a function rather than a procedure, and the type
2173 information for the return type of the function follows, followed by a
2174 comma.  Then comes the number of parameters to the function and a
2175 semicolon.  Then, for each parameter, there is the name of the parameter
2176 followed by a colon (this is only present for type descriptors @samp{R}
2177 and @samp{F} which represent Pascal function or procedure parameters),
2178 type information for the parameter, a comma, 0 if passed by reference or
2179 1 if passed by value, and a semicolon.  The type definition ends with a
2180 semicolon.
2181
2182 For example, this variable definition:
2183
2184 @example
2185 int (*g_pf)();
2186 @end example
2187
2188 @noindent
2189 generates the following code:
2190
2191 @example
2192 .stabs "g_pf:G24=*25=f1",32,0,0,0
2193     .common _g_pf,4,"bss"
2194 @end example
2195
2196 The variable defines a new type, 24, which is a pointer to another new
2197 type, 25, which is a function returning @code{int}.
2198
2199 @node Symbol Tables
2200 @chapter Symbol Information in Symbol Tables
2201
2202 This chapter describes the format of symbol table entries
2203 and how stab assembler directives map to them.  It also describes the
2204 transformations that the assembler and linker make on data from stabs.
2205
2206 @menu
2207 * Symbol Table Format::
2208 * Transformations On Symbol Tables::
2209 @end menu
2210
2211 @node Symbol Table Format
2212 @section Symbol Table Format
2213
2214 Each time the assembler encounters a stab directive, it puts
2215 each field of the stab into a corresponding field in a symbol table
2216 entry of its output file.  If the stab contains a string field, the
2217 symbol table entry for that stab points to a string table entry
2218 containing the string data from the stab.  Assembler labels become
2219 relocatable addresses.  Symbol table entries in a.out have the format:
2220
2221 @c FIXME: should refer to external, not internal.
2222 @example
2223 struct internal_nlist @{
2224   unsigned long n_strx;         /* index into string table of name */
2225   unsigned char n_type;         /* type of symbol */
2226   unsigned char n_other;        /* misc info (usually empty) */
2227   unsigned short n_desc;        /* description field */
2228   bfd_vma n_value;              /* value of symbol */
2229 @};
2230 @end example
2231
2232 If the stab has a string, the @code{n_strx} field holds the offset in
2233 bytes of the string within the string table.  The string is terminated
2234 by a NUL character.  If the stab lacks a string (for example, it was
2235 produced by a @code{.stabn} or @code{.stabd} directive), the
2236 @code{n_strx} field is zero.
2237
2238 Symbol table entries with @code{n_type} field values greater than 0x1f
2239 originated as stabs generated by the compiler (with one random
2240 exception).  The other entries were placed in the symbol table of the
2241 executable by the assembler or the linker.
2242
2243 @node Transformations On Symbol Tables
2244 @section Transformations on Symbol Tables
2245
2246 The linker concatenates object files and does fixups of externally
2247 defined symbols.
2248
2249 You can see the transformations made on stab data by the assembler and
2250 linker by examining the symbol table after each pass of the build.  To
2251 do this, use @samp{nm -ap}, which dumps the symbol table, including
2252 debugging information, unsorted.  For stab entries the columns are:
2253 @var{value}, @var{other}, @var{desc}, @var{type}, @var{string}.  For
2254 assembler and linker symbols, the columns are: @var{value}, @var{type},
2255 @var{string}.
2256
2257 The low 5 bits of the stab type tell the linker how to relocate the
2258 value of the stab.  Thus for stab types like @code{N_RSYM} and
2259 @code{N_LSYM}, where the value is an offset or a register number, the
2260 low 5 bits are @code{N_ABS}, which tells the linker not to relocate the
2261 value.
2262
2263 Where the value of a stab contains an assembly language label,
2264 it is transformed by each build step.  The assembler turns it into a
2265 relocatable address and the linker turns it into an absolute address.
2266
2267 @menu
2268 * Transformations On Static Variables::
2269 * Transformations On Global Variables::
2270 * Stab Section Transformations::           For some object file formats,
2271                                            things are a bit different.
2272 @end menu
2273
2274 @node Transformations On Static Variables
2275 @subsection Transformations on Static Variables
2276
2277 This source line defines a static variable at file scope:
2278
2279 @example
2280 static int s_g_repeat
2281 @end example
2282
2283 @noindent
2284 The following stab describes the symbol:
2285
2286 @example
2287 .stabs "s_g_repeat:S1",38,0,0,_s_g_repeat
2288 @end example
2289
2290 @noindent
2291 The assembler transforms the stab into this symbol table entry in the
2292 @file{.o} file.  The location is expressed as a data segment offset.
2293
2294 @example
2295 00000084 - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2296 @end example
2297
2298 @noindent
2299 In the symbol table entry from the executable, the linker has made the
2300 relocatable address absolute.
2301
2302 @example
2303 0000e00c - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2304 @end example
2305
2306 @node Transformations On Global Variables
2307 @subsection Transformations on Global Variables
2308
2309 Stabs for global variables do not contain location information. In
2310 this case, the debugger finds location information in the assembler or
2311 linker symbol table entry describing the variable.  The source line:
2312
2313 @example
2314 char g_foo = 'c';
2315 @end example
2316
2317 @noindent
2318 generates the stab:
2319
2320 @example
2321 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0
2322 @end example
2323
2324 The variable is represented by two symbol table entries in the object
2325 file (see below).  The first one originated as a stab.  The second one
2326 is an external symbol.  The upper case @samp{D} signifies that the
2327 @code{n_type} field of the symbol table contains 7, @code{N_DATA} with
2328 local linkage.  The stab's value is zero since the value is not used for
2329 @code{N_GSYM} stabs.  The value of the linker symbol is the relocatable
2330 address corresponding to the variable.
2331
2332 @example
2333 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2334 00000080 D _g_foo
2335 @end example
2336
2337 @noindent
2338 These entries as transformed by the linker.  The linker symbol table
2339 entry now holds an absolute address:
2340
2341 @example
2342 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2343 @dots{}
2344 0000e008 D _g_foo
2345 @end example
2346
2347 @node Stab Section Transformations
2348 @subsection Transformations of Stabs in separate sections
2349
2350 For object file formats using stabs in separate sections (@pxref{Stab
2351 Sections}), use @code{objdump --stabs} instead of @code{nm} to show the
2352 stabs in an object or executable file.  @code{objdump} is a GNU utility;
2353 Sun does not provide any equivalent.
2354
2355 The following example is for a stab whose value is an address is
2356 relative to the compilation unit (@pxref{ELF Linker Relocation}).  For
2357 example, if the source line
2358
2359 @example
2360 static int ld = 5;
2361 @end example
2362
2363 appears within a function, then the assembly language output from the
2364 compiler contains:
2365
2366 @example
2367 .Ddata.data:
2368 @dots{}
2369         .stabs "ld:V(0,3)",0x26,0,4,.L18-Ddata.data    # @r{0x26 is N_STSYM}
2370 @dots{}
2371 .L18:
2372         .align 4
2373         .word 0x5
2374 @end example
2375
2376 Because the value is formed by subtracting one symbol from another, the
2377 value is absolute, not relocatable, and so the object file contains
2378
2379 @example
2380 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2381 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2382 @end example
2383
2384 without any relocations, and the executable file also contains
2385
2386 @example
2387 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2388 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2389 @end example
2390
2391 @node Cplusplus
2392 @chapter GNU C++ Stabs
2393
2394 @menu
2395 * Class Names::                 C++ class names are both tags and typedefs.
2396 * Nested Symbols::              C++ symbol names can be within other types.
2397 * Basic Cplusplus Types::
2398 * Simple Classes::
2399 * Class Instance::
2400 * Methods::                     Method definition
2401 * Method Type Descriptor::      The @samp{#} type descriptor
2402 * Member Type Descriptor::      The @samp{@@} type descriptor
2403 * Protections::
2404 * Method Modifiers::
2405 * Virtual Methods::
2406 * Inheritance::
2407 * Virtual Base Classes::
2408 * Static Members::
2409 @end menu
2410
2411 @node Class Names
2412 @section C++ Class Names
2413
2414 In C++, a class name which is declared with @code{class}, @code{struct},
2415 or @code{union}, is not only a tag, as in C, but also a type name.  Thus
2416 there should be stabs with both @samp{t} and @samp{T} symbol descriptors
2417 (@pxref{Typedefs}).
2418
2419 To save space, there is a special abbreviation for this case.  If the
2420 @samp{T} symbol descriptor is followed by @samp{t}, then the stab
2421 defines both a type name and a tag.
2422
2423 For example, the C++ code
2424
2425 @example
2426 struct foo @{int x;@};
2427 @end example
2428
2429 can be represented as either
2430
2431 @example
2432 .stabs "foo:T19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0       # @r{128 is N_LSYM}
2433 .stabs "foo:t19",128,0,0,0
2434 @end example
2435
2436 or
2437
2438 @example
2439 .stabs "foo:Tt19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0
2440 @end example
2441
2442 @node Nested Symbols
2443 @section Defining a Symbol Within Another Type
2444
2445 In C++, a symbol (such as a type name) can be defined within another type.
2446 @c FIXME: Needs example.
2447
2448 In stabs, this is sometimes represented by making the name of a symbol
2449 which contains @samp{::}.  Such a pair of colons does not end the name
2450 of the symbol, the way a single colon would (@pxref{String Field}).  I'm
2451 not sure how consistently used or well thought out this mechanism is.
2452 So that a pair of colons in this position always has this meaning,
2453 @samp{:} cannot be used as a symbol descriptor.
2454
2455 For example, if the string for a stab is @samp{foo::bar::baz:t5=*6},
2456 then @code{foo::bar::baz} is the name of the symbol, @samp{t} is the
2457 symbol descriptor, and @samp{5=*6} is the type information.
2458
2459 @node Basic Cplusplus Types
2460 @section Basic Types For C++
2461
2462 << the examples that follow are based on a01.C >>
2463
2464
2465 C++ adds two more builtin types to the set defined for C.  These are
2466 the unknown type and the vtable record type.  The unknown type, type
2467 16, is defined in terms of itself like the void type.
2468
2469 The vtable record type, type 17, is defined as a structure type and
2470 then as a structure tag.  The structure has four fields: delta, index,
2471 pfn, and delta2.  pfn is the function pointer.
2472
2473 << In boilerplate $vtbl_ptr_type, what are the fields delta,
2474 index, and delta2 used for? >>
2475
2476 This basic type is present in all C++ programs even if there are no
2477 virtual methods defined.
2478
2479 @display
2480 .stabs "struct_name:sym_desc(type)type_def(17)=type_desc(struct)struct_bytes(8)
2481         elem_name(delta):type_ref(short int),bit_offset(0),field_bits(16);
2482         elem_name(index):type_ref(short int),bit_offset(16),field_bits(16);
2483         elem_name(pfn):type_def(18)=type_desc(ptr to)type_ref(void),
2484                                     bit_offset(32),field_bits(32);
2485         elem_name(delta2):type_def(short int);bit_offset(32),field_bits(16);;"
2486         N_LSYM, NIL, NIL
2487 @end display
2488
2489 @smallexample
2490 .stabs "$vtbl_ptr_type:t17=s8
2491         delta:6,0,16;index:6,16,16;pfn:18=*15,32,32;delta2:6,32,16;;"
2492         ,128,0,0,0
2493 @end smallexample
2494
2495 @display
2496 .stabs "name:sym_dec(struct tag)type_ref($vtbl_ptr_type)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2497 @end display
2498
2499 @example
2500 .stabs "$vtbl_ptr_type:T17",128,0,0,0
2501 @end example
2502
2503 @node Simple Classes
2504 @section Simple Class Definition
2505
2506 The stabs describing C++ language features are an extension of the
2507 stabs describing C.  Stabs representing C++ class types elaborate
2508 extensively on the stab format used to describe structure types in C.
2509 Stabs representing class type variables look just like stabs
2510 representing C language variables.
2511
2512 Consider the following very simple class definition.
2513
2514 @example
2515 class baseA @{
2516 public:
2517         int Adat;
2518         int Ameth(int in, char other);
2519 @};
2520 @end example
2521
2522 The class @code{baseA} is represented by two stabs.  The first stab describes
2523 the class as a structure type.  The second stab describes a structure
2524 tag of the class type.  Both stabs are of stab type @code{N_LSYM}.  Since the
2525 stab is not located between an @code{N_FUN} and an @code{N_LBRAC} stab this indicates
2526 that the class is defined at file scope.  If it were, then the @code{N_LSYM}
2527 would signify a local variable.
2528
2529 A stab describing a C++ class type is similar in format to a stab
2530 describing a C struct, with each class member shown as a field in the
2531 structure.  The part of the struct format describing fields is
2532 expanded to include extra information relevant to C++ class members.
2533 In addition, if the class has multiple base classes or virtual
2534 functions the struct format outside of the field parts is also
2535 augmented.
2536
2537 In this simple example the field part of the C++ class stab
2538 representing member data looks just like the field part of a C struct
2539 stab.  The section on protections describes how its format is
2540 sometimes extended for member data.
2541
2542 The field part of a C++ class stab representing a member function
2543 differs substantially from the field part of a C struct stab.  It
2544 still begins with @samp{name:} but then goes on to define a new type number
2545 for the member function, describe its return type, its argument types,
2546 its protection level, any qualifiers applied to the method definition,
2547 and whether the method is virtual or not.  If the method is virtual
2548 then the method description goes on to give the vtable index of the
2549 method, and the type number of the first base class defining the
2550 method.
2551
2552 When the field name is a method name it is followed by two colons rather
2553 than one.  This is followed by a new type definition for the method.
2554 This is a number followed by an equal sign and the type of the method.
2555 Normally this will be a type declared using the @samp{#} type
2556 descriptor; see @ref{Method Type Descriptor}; static member functions
2557 are declared using the @samp{f} type descriptor instead; see
2558 @ref{Function Types}.
2559
2560 The format of an overloaded operator method name differs from that of
2561 other methods.  It is @samp{op$::@var{operator-name}.} where
2562 @var{operator-name} is the operator name such as @samp{+} or @samp{+=}.
2563 The name ends with a period, and any characters except the period can
2564 occur in the @var{operator-name} string.
2565
2566 The next part of the method description represents the arguments to the
2567 method, preceded by a colon and ending with a semi-colon.  The types of
2568 the arguments are expressed in the same way argument types are expressed
2569 in C++ name mangling.  In this example an @code{int} and a @code{char}
2570 map to @samp{ic}.
2571
2572 This is followed by a number, a letter, and an asterisk or period,
2573 followed by another semicolon.  The number indicates the protections
2574 that apply to the member function.  Here the 2 means public.  The
2575 letter encodes any qualifier applied to the method definition.  In
2576 this case, @samp{A} means that it is a normal function definition.  The dot
2577 shows that the method is not virtual.  The sections that follow
2578 elaborate further on these fields and describe the additional
2579 information present for virtual methods.
2580
2581
2582 @display
2583 .stabs "class_name:sym_desc(type)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(4)
2584         field_name(Adat):type(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2585
2586         method_name(Ameth)::type_def(21)=type_desc(method)return_type(int);
2587         :arg_types(int char);
2588         protection(public)qualifier(normal)virtual(no);;"
2589         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2590 @end display
2591
2592 @smallexample
2593 .stabs "baseA:t20=s4Adat:1,0,32;Ameth::21=##1;:ic;2A.;;",128,0,0,0
2594
2595 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2596
2597 .stabs "baseA:T20",128,0,0,0
2598 @end smallexample
2599
2600 @node Class Instance
2601 @section Class Instance
2602
2603 As shown above, describing even a simple C++ class definition is
2604 accomplished by massively extending the stab format used in C to
2605 describe structure types.  However, once the class is defined, C stabs
2606 with no modifications can be used to describe class instances.  The
2607 following source:
2608
2609 @example
2610 main () @{
2611         baseA AbaseA;
2612 @}
2613 @end example
2614
2615 @noindent
2616 yields the following stab describing the class instance.  It looks no
2617 different from a standard C stab describing a local variable.
2618
2619 @display
2620 .stabs "name:type_ref(baseA)", N_LSYM, NIL, NIL, frame_ptr_offset
2621 @end display
2622
2623 @example
2624 .stabs "AbaseA:20",128,0,0,-20
2625 @end example
2626
2627 @node Methods
2628 @section Method Definition
2629
2630 The class definition shown above declares Ameth.  The C++ source below
2631 defines Ameth:
2632
2633 @example
2634 int
2635 baseA::Ameth(int in, char other)
2636 @{
2637         return in;
2638 @};
2639 @end example
2640
2641
2642 This method definition yields three stabs following the code of the
2643 method.  One stab describes the method itself and following two describe
2644 its parameters.  Although there is only one formal argument all methods
2645 have an implicit argument which is the @code{this} pointer.  The @code{this}
2646 pointer is a pointer to the object on which the method was called.  Note
2647 that the method name is mangled to encode the class name and argument
2648 types.  Name mangling is described in the @sc{arm} (@cite{The Annotated
2649 C++ Reference Manual}, by Ellis and Stroustrup, @sc{isbn}
2650 0-201-51459-1); @file{gpcompare.texi} in Cygnus GCC distributions
2651 describes the differences between GNU mangling and @sc{arm}
2652 mangling.
2653 @c FIXME: Use @xref, especially if this is generally installed in the
2654 @c info tree.
2655 @c FIXME: This information should be in a net release, either of GCC or
2656 @c GDB.  But gpcompare.texi doesn't seem to be in the FSF GCC.
2657
2658 @example
2659 .stabs "name:symbol_descriptor(global function)return_type(int)",
2660         N_FUN, NIL, NIL, code_addr_of_method_start
2661
2662 .stabs "Ameth__5baseAic:F1",36,0,0,_Ameth__5baseAic
2663 @end example
2664
2665 Here is the stab for the @code{this} pointer implicit argument.  The
2666 name of the @code{this} pointer is always @code{this}.  Type 19, the
2667 @code{this} pointer is defined as a pointer to type 20, @code{baseA},
2668 but a stab defining @code{baseA} has not yet been emitted.  Since the
2669 compiler knows it will be emitted shortly, here it just outputs a cross
2670 reference to the undefined symbol, by prefixing the symbol name with
2671 @samp{xs}.
2672
2673 @example
2674 .stabs "name:sym_desc(register param)type_def(19)=
2675         type_desc(ptr to)type_ref(baseA)=
2676         type_desc(cross-reference to)baseA:",N_RSYM,NIL,NIL,register_number
2677
2678 .stabs "this:P19=*20=xsbaseA:",64,0,0,8
2679 @end example
2680
2681 The stab for the explicit integer argument looks just like a parameter
2682 to a C function.  The last field of the stab is the offset from the
2683 argument pointer, which in most systems is the same as the frame
2684 pointer.
2685
2686 @example
2687 .stabs "name:sym_desc(value parameter)type_ref(int)",
2688         N_PSYM,NIL,NIL,offset_from_arg_ptr
2689
2690 .stabs "in:p1",160,0,0,72
2691 @end example
2692
2693 << The examples that follow are based on A1.C >>
2694
2695 @node Method Type Descriptor
2696 @section The @samp{#} Type Descriptor
2697
2698 This is used to describe a class method.  This is a function which takes
2699 an extra argument as its first argument, for the @code{this} pointer.
2700
2701 If the @samp{#} is immediately followed by another @samp{#}, the second
2702 one will be followed by the return type and a semicolon.  The class and
2703 argument types are not specified, and must be determined by demangling
2704 the name of the method if it is available.
2705
2706 Otherwise, the single @samp{#} is followed by the class type, a comma,
2707 the return type, a comma, and zero or more parameter types separated by
2708 commas.  The list of arguments is terminated by a semicolon.  In the
2709 debugging output generated by gcc, a final argument type of @code{void}
2710 indicates a method which does not take a variable number of arguments.
2711 If the final argument type of @code{void} does not appear, the method
2712 was declared with an ellipsis.
2713
2714 Note that although such a type will normally be used to describe fields
2715 in structures, unions, or classes, for at least some versions of the
2716 compiler it can also be used in other contexts.
2717
2718 @node Member Type Descriptor
2719 @section The @samp{@@} Type Descriptor
2720
2721 The @samp{@@} type descriptor is for a member (class and variable) type.
2722 It is followed by type information for the offset basetype, a comma, and
2723 type information for the type of the field being pointed to.  (FIXME:
2724 this is acknowledged to be gibberish.  Can anyone say what really goes
2725 here?).
2726
2727 Note that there is a conflict between this and type attributes
2728 (@pxref{String Field}); both use type descriptor @samp{@@}.
2729 Fortunately, the @samp{@@} type descriptor used in this C++ sense always
2730 will be followed by a digit, @samp{(}, or @samp{-}, and type attributes
2731 never start with those things.
2732
2733 @node Protections
2734 @section Protections
2735
2736 In the simple class definition shown above all member data and
2737 functions were publicly accessible.  The example that follows
2738 contrasts public, protected and privately accessible fields and shows
2739 how these protections are encoded in C++ stabs.
2740
2741 If the character following the @samp{@var{field-name}:} part of the
2742 string is @samp{/}, then the next character is the visibility.  @samp{0}
2743 means private, @samp{1} means protected, and @samp{2} means public.
2744 Debuggers should ignore visibility characters they do not recognize, and
2745 assume a reasonable default (such as public) (GDB 4.11 does not, but
2746 this should be fixed in the next GDB release).  If no visibility is
2747 specified the field is public.  The visibility @samp{9} means that the
2748 field has been optimized out and is public (there is no way to specify
2749 an optimized out field with a private or protected visibility).
2750 Visibility @samp{9} is not supported by GDB 4.11; this should be fixed
2751 in the next GDB release.
2752
2753 The following C++ source:
2754
2755 @example
2756 class vis @{
2757 private:
2758         int   priv;
2759 protected:
2760         char  prot;
2761 public:
2762         float pub;
2763 @};
2764 @end example
2765
2766 @noindent
2767 generates the following stab:
2768
2769 @example
2770 # @r{128 is N_LSYM}
2771 .stabs "vis:T19=s12priv:/01,0,32;prot:/12,32,8;pub:12,64,32;;",128,0,0,0
2772 @end example
2773
2774 @samp{vis:T19=s12} indicates that type number 19 is a 12 byte structure
2775 named @code{vis} The @code{priv} field has public visibility
2776 (@samp{/0}), type int (@samp{1}), and offset and size @samp{,0,32;}.
2777 The @code{prot} field has protected visibility (@samp{/1}), type char
2778 (@samp{2}) and offset and size @samp{,32,8;}.  The @code{pub} field has
2779 type float (@samp{12}), and offset and size @samp{,64,32;}.
2780
2781 Protections for member functions are signified by one digit embedded in
2782 the field part of the stab describing the method.  The digit is 0 if
2783 private, 1 if protected and 2 if public.  Consider the C++ class
2784 definition below:
2785
2786 @example
2787 class all_methods @{
2788 private:
2789         int   priv_meth(int in)@{return in;@};
2790 protected:
2791         char  protMeth(char in)@{return in;@};
2792 public:
2793         float pubMeth(float in)@{return in;@};
2794 @};
2795 @end example
2796
2797 It generates the following stab.  The digit in question is to the left
2798 of an @samp{A} in each case.  Notice also that in this case two symbol
2799 descriptors apply to the class name struct tag and struct type.
2800
2801 @display
2802 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag&type)type_def(21)=
2803         sym_desc(struct)struct_bytes(1)
2804         meth_name::type_def(22)=sym_desc(method)returning(int);
2805         :args(int);protection(private)modifier(normal)virtual(no);
2806         meth_name::type_def(23)=sym_desc(method)returning(char);
2807         :args(char);protection(protected)modifier(normal)virtual(no);
2808         meth_name::type_def(24)=sym_desc(method)returning(float);
2809         :args(float);protection(public)modifier(normal)virtual(no);;",
2810         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2811 @end display
2812
2813 @smallexample
2814 .stabs "all_methods:Tt21=s1priv_meth::22=##1;:i;0A.;protMeth::23=##2;:c;1A.;
2815         pubMeth::24=##12;:f;2A.;;",128,0,0,0
2816 @end smallexample
2817
2818 @node Method Modifiers
2819 @section Method Modifiers (@code{const}, @code{volatile}, @code{const volatile})
2820
2821 << based on a6.C >>
2822
2823 In the class example described above all the methods have the normal
2824 modifier.  This method modifier information is located just after the
2825 protection information for the method.  This field has four possible
2826 character values.  Normal methods use @samp{A}, const methods use
2827 @samp{B}, volatile methods use @samp{C}, and const volatile methods use
2828 @samp{D}.  Consider the class definition below:
2829
2830 @example
2831 class A @{
2832 public:
2833         int ConstMeth (int arg) const @{ return arg; @};
2834         char VolatileMeth (char arg) volatile @{ return arg; @};
2835         float ConstVolMeth (float arg) const volatile @{return arg; @};
2836 @};
2837 @end example
2838
2839 This class is described by the following stab:
2840
2841 @display
2842 .stabs "class(A):sym_desc(struct)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(1)
2843         meth_name(ConstMeth)::type_def(21)sym_desc(method)
2844         returning(int);:arg(int);protection(public)modifier(const)virtual(no);
2845         meth_name(VolatileMeth)::type_def(22)=sym_desc(method)
2846         returning(char);:arg(char);protection(public)modifier(volatile)virt(no)
2847         meth_name(ConstVolMeth)::type_def(23)=sym_desc(method)
2848         returning(float);:arg(float);protection(public)modifier(const volatile)
2849         virtual(no);;", @dots{}
2850 @end display
2851
2852 @example
2853 .stabs "A:T20=s1ConstMeth::21=##1;:i;2B.;VolatileMeth::22=##2;:c;2C.;
2854              ConstVolMeth::23=##12;:f;2D.;;",128,0,0,0
2855 @end example
2856
2857 @node Virtual Methods
2858 @section Virtual Methods
2859
2860 << The following examples are based on a4.C >>
2861
2862 The presence of virtual methods in a class definition adds additional
2863 data to the class description.  The extra data is appended to the
2864 description of the virtual method and to the end of the class
2865 description.  Consider the class definition below:
2866
2867 @example
2868 class A @{
2869 public:
2870         int Adat;
2871         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2872 @};
2873 @end example
2874
2875 This results in the stab below describing class A.  It defines a new
2876 type (20) which is an 8 byte structure.  The first field of the class
2877 struct is @samp{Adat}, an integer, starting at structure offset 0 and
2878 occupying 32 bits.
2879
2880 The second field in the class struct is not explicitly defined by the
2881 C++ class definition but is implied by the fact that the class
2882 contains a virtual method.  This field is the vtable pointer.  The
2883 name of the vtable pointer field starts with @samp{$vf} and continues with a
2884 type reference to the class it is part of.  In this example the type
2885 reference for class A is 20 so the name of its vtable pointer field is
2886 @samp{$vf20}, followed by the usual colon.
2887
2888 Next there is a type definition for the vtable pointer type (21).
2889 This is in turn defined as a pointer to another new type (22).
2890
2891 Type 22 is the vtable itself, which is defined as an array, indexed by
2892 a range of integers between 0 and 1, and whose elements are of type
2893 17.  Type 17 was the vtable record type defined by the boilerplate C++
2894 type definitions, as shown earlier.
2895
2896 The bit offset of the vtable pointer field is 32.  The number of bits
2897 in the field are not specified when the field is a vtable pointer.
2898
2899 Next is the method definition for the virtual member function @code{A_virt}.
2900 Its description starts out using the same format as the non-virtual
2901 member functions described above, except instead of a dot after the
2902 @samp{A} there is an asterisk, indicating that the function is virtual.
2903 Since is is virtual some addition information is appended to the end
2904 of the method description.
2905
2906 The first number represents the vtable index of the method.  This is a
2907 32 bit unsigned number with the high bit set, followed by a
2908 semi-colon.
2909
2910 The second number is a type reference to the first base class in the
2911 inheritance hierarchy defining the virtual member function.  In this
2912 case the class stab describes a base class so the virtual function is
2913 not overriding any other definition of the method.  Therefore the
2914 reference is to the type number of the class that the stab is
2915 describing (20).
2916
2917 This is followed by three semi-colons.  One marks the end of the
2918 current sub-section, one marks the end of the method field, and the
2919 third marks the end of the struct definition.
2920
2921 For classes containing virtual functions the very last section of the
2922 string part of the stab holds a type reference to the first base
2923 class.  This is preceded by @samp{~%} and followed by a final semi-colon.
2924
2925 @display
2926 .stabs "class_name(A):type_def(20)=sym_desc(struct)struct_bytes(8)
2927         field_name(Adat):type_ref(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2928         field_name(A virt func ptr):type_def(21)=type_desc(ptr to)type_def(22)=
2929         sym_desc(array)index_type_ref(range of int from 0 to 1);
2930         elem_type_ref(vtbl elem type),
2931         bit_offset(32);
2932         meth_name(A_virt)::typedef(23)=sym_desc(method)returning(int);
2933         :arg_type(int),protection(public)normal(yes)virtual(yes)
2934         vtable_index(1);class_first_defining(A);;;~%first_base(A);",
2935         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2936 @end display
2937
2938 @c FIXME: bogus line break.
2939 @example
2940 .stabs "A:t20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
2941         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
2942 @end example
2943
2944 @node Inheritance
2945 @section Inheritance
2946
2947 Stabs describing C++ derived classes include additional sections that
2948 describe the inheritance hierarchy of the class.  A derived class stab
2949 also encodes the number of base classes.  For each base class it tells
2950 if the base class is virtual or not, and if the inheritance is private
2951 or public.  It also gives the offset into the object of the portion of
2952 the object corresponding to each base class.
2953
2954 This additional information is embedded in the class stab following the
2955 number of bytes in the struct.  First the number of base classes
2956 appears bracketed by an exclamation point and a comma.
2957
2958 Then for each base type there repeats a series: a virtual character, a
2959 visibility character, a number, a comma, another number, and a
2960 semi-colon.
2961
2962 The virtual character is @samp{1} if the base class is virtual and
2963 @samp{0} if not.  The visibility character is @samp{2} if the derivation
2964 is public, @samp{1} if it is protected, and @samp{0} if it is private.
2965 Debuggers should ignore virtual or visibility characters they do not
2966 recognize, and assume a reasonable default (such as public and
2967 non-virtual) (GDB 4.11 does not, but this should be fixed in the next
2968 GDB release).
2969
2970 The number following the virtual and visibility characters is the offset
2971 from the start of the object to the part of the object pertaining to the
2972 base class.
2973
2974 After the comma, the second number is a type_descriptor for the base
2975 type.  Finally a semi-colon ends the series, which repeats for each
2976 base class.
2977
2978 The source below defines three base classes @code{A}, @code{B}, and
2979 @code{C} and the derived class @code{D}.
2980
2981
2982 @example
2983 class A @{
2984 public:
2985         int Adat;
2986         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2987 @};
2988
2989 class B @{
2990 public:
2991         int B_dat;
2992         virtual int B_virt (int arg) @{return arg; @};
2993 @};
2994
2995 class C @{
2996 public:
2997         int Cdat;
2998         virtual int C_virt (int arg) @{return arg; @};
2999 @};
3000
3001 class D : A, virtual B, public C @{
3002 public:
3003         int Ddat;
3004         virtual int A_virt (int arg ) @{ return arg+1; @};
3005         virtual int B_virt (int arg)  @{ return arg+2; @};
3006         virtual int C_virt (int arg)  @{ return arg+3; @};
3007         virtual int D_virt (int arg)  @{ return arg; @};
3008 @};
3009 @end example
3010
3011 Class stabs similar to the ones described earlier are generated for
3012 each base class.
3013
3014 @c FIXME!!! the linebreaks in the following example probably make the
3015 @c examples literally unusable, but I don't know any other way to get
3016 @c them on the page.
3017 @c One solution would be to put some of the type definitions into
3018 @c separate stabs, even if that's not exactly what the compiler actually
3019 @c emits.
3020 @smallexample
3021 .stabs "A:T20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
3022         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
3023
3024 .stabs "B:Tt25=s8Bdat:1,0,32;$vf25:21,32;B_virt::26=##1;
3025         :i;2A*-2147483647;25;;;~%25;",128,0,0,0
3026
3027 .stabs "C:Tt28=s8Cdat:1,0,32;$vf28:21,32;C_virt::29=##1;
3028         :i;2A*-2147483647;28;;;~%28;",128,0,0,0
3029 @end smallexample
3030
3031 In the stab describing derived class @code{D} below, the information about
3032 the derivation of this class is encoded as follows.
3033
3034 @display
3035 .stabs "derived_class_name:symbol_descriptors(struct tag&type)=
3036         type_descriptor(struct)struct_bytes(32)!num_bases(3),
3037         base_virtual(no)inheritance_public(no)base_offset(0),
3038         base_class_type_ref(A);
3039         base_virtual(yes)inheritance_public(no)base_offset(NIL),
3040         base_class_type_ref(B);
3041         base_virtual(no)inheritance_public(yes)base_offset(64),
3042         base_class_type_ref(C); @dots{}
3043 @end display
3044
3045 @c FIXME! fake linebreaks.
3046 @smallexample
3047 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:
3048         1,160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt:
3049         :32:i;2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;
3050         28;;D_virt::32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3051 @end smallexample
3052
3053 @node Virtual Base Classes
3054 @section Virtual Base Classes
3055
3056 A derived class object consists of a concatenation in memory of the data
3057 areas defined by each base class, starting with the leftmost and ending
3058 with the rightmost in the list of base classes.  The exception to this
3059 rule is for virtual inheritance.  In the example above, class @code{D}
3060 inherits virtually from base class @code{B}.  This means that an
3061 instance of a @code{D} object will not contain its own @code{B} part but
3062 merely a pointer to a @code{B} part, known as a virtual base pointer.
3063
3064 In a derived class stab, the base offset part of the derivation
3065 information, described above, shows how the base class parts are
3066 ordered.  The base offset for a virtual base class is always given as 0.
3067 Notice that the base offset for @code{B} is given as 0 even though
3068 @code{B} is not the first base class.  The first base class @code{A}
3069 starts at offset 0.
3070
3071 The field information part of the stab for class @code{D} describes the field
3072 which is the pointer to the virtual base class @code{B}. The vbase pointer
3073 name is @samp{$vb} followed by a type reference to the virtual base class.
3074 Since the type id for @code{B} in this example is 25, the vbase pointer name
3075 is @samp{$vb25}.
3076
3077 @c FIXME!! fake linebreaks below
3078 @smallexample
3079 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:1,
3080        160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt::32:i;
3081        2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;28;;D_virt:
3082        :32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3083 @end smallexample
3084
3085 Following the name and a semicolon is a type reference describing the
3086 type of the virtual base class pointer, in this case 24.  Type 24 was
3087 defined earlier as the type of the @code{B} class @code{this} pointer.  The
3088 @code{this} pointer for a class is a pointer to the class type.
3089
3090 @example
3091 .stabs "this:P24=*25=xsB:",64,0,0,8
3092 @end example
3093
3094 Finally the field offset part of the vbase pointer field description
3095 shows that the vbase pointer is the first field in the @code{D} object,
3096 before any data fields defined by the class.  The layout of a @code{D}
3097 class object is a follows, @code{Adat} at 0, the vtable pointer for
3098 @code{A} at 32, @code{Cdat} at 64, the vtable pointer for C at 96, the
3099 virtual base pointer for @code{B} at 128, and @code{Ddat} at 160.
3100
3101
3102 @node Static Members
3103 @section Static Members
3104
3105 The data area for a class is a concatenation of the space used by the
3106 data members of the class.  If the class has virtual methods, a vtable
3107 pointer follows the class data.  The field offset part of each field
3108 description in the class stab shows this ordering.
3109
3110 << How is this reflected in stabs?  See Cygnus bug #677 for some info.  >>
3111
3112 @node Stab Types
3113 @appendix Table of Stab Types
3114
3115 The following are all the possible values for the stab type field, for
3116 a.out files, in numeric order.  This does not apply to XCOFF, but
3117 it does apply to stabs in sections (@pxref{Stab Sections}).  Stabs in
3118 ECOFF use these values but add 0x8f300 to distinguish them from non-stab
3119 symbols.
3120
3121 The symbolic names are defined in the file @file{include/aout/stabs.def}.
3122
3123 @menu
3124 * Non-Stab Symbol Types::       Types from 0 to 0x1f
3125 * Stab Symbol Types::           Types from 0x20 to 0xff
3126 @end menu
3127
3128 @node Non-Stab Symbol Types
3129 @appendixsec Non-Stab Symbol Types
3130
3131 The following types are used by the linker and assembler, not by stab
3132 directives.  Since this document does not attempt to describe aspects of
3133 object file format other than the debugging format, no details are
3134 given.
3135
3136 @c Try to get most of these to fit on a single line.
3137 @iftex
3138 @tableindent=1.5in
3139 @end iftex
3140
3141 @table @code
3142 @item 0x0     N_UNDF
3143 Undefined symbol
3144
3145 @item 0x2     N_ABS
3146 File scope absolute symbol
3147
3148 @item 0x3     N_ABS | N_EXT
3149 External absolute symbol
3150
3151 @item 0x4     N_TEXT
3152 File scope text symbol
3153
3154 @item 0x5     N_TEXT | N_EXT
3155 External text symbol
3156
3157 @item 0x6     N_DATA
3158 File scope data symbol
3159
3160 @item 0x7     N_DATA | N_EXT
3161 External data symbol
3162
3163 @item 0x8     N_BSS
3164 File scope BSS symbol
3165
3166 @item 0x9     N_BSS | N_EXT
3167 External BSS symbol
3168
3169 @item 0x0c    N_FN_SEQ
3170 Same as @code{N_FN}, for Sequent compilers
3171
3172 @item 0x0a    N_INDR
3173 Symbol is indirected to another symbol
3174
3175 @item 0x12    N_COMM
3176 Common---visible after shared library dynamic link
3177
3178 @item 0x14 N_SETA
3179 @itemx 0x15 N_SETA | N_EXT
3180 Absolute set element
3181
3182 @item 0x16 N_SETT
3183 @itemx 0x17 N_SETT | N_EXT
3184 Text segment set element
3185
3186 @item 0x18 N_SETD
3187 @itemx 0x19 N_SETD | N_EXT
3188 Data segment set element
3189
3190 @item 0x1a N_SETB
3191 @itemx 0x1b N_SETB | N_EXT
3192 BSS segment set element
3193
3194 @item 0x1c N_SETV
3195 @itemx 0x1d N_SETV | N_EXT
3196 Pointer to set vector
3197
3198 @item 0x1e N_WARNING
3199 Print a warning message during linking
3200
3201 @item 0x1f    N_FN
3202 File name of a @file{.o} file
3203 @end table
3204
3205 @node Stab Symbol Types
3206 @appendixsec Stab Symbol Types
3207
3208 The following symbol types indicate that this is a stab.  This is the
3209 full list of stab numbers, including stab types that are used in
3210 languages other than C.
3211
3212 @table @code
3213 @item 0x20     N_GSYM
3214 Global symbol; see @ref{Global Variables}.
3215
3216 @item 0x22     N_FNAME
3217 Function name (for BSD Fortran); see @ref{Procedures}.
3218
3219 @item 0x24     N_FUN
3220 Function name (@pxref{Procedures}) or text segment variable
3221 (@pxref{Statics}).
3222
3223 @item 0x26 N_STSYM
3224 Data segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3225
3226 @item 0x28 N_LCSYM
3227 BSS segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3228
3229 @item 0x2a N_MAIN
3230 Name of main routine; see @ref{Main Program}.
3231
3232 @item 0x2c N_ROSYM
3233 Variable in @code{.rodata} section; see @ref{Statics}.
3234
3235 @item 0x30     N_PC
3236 Global symbol (for Pascal); see @ref{N_PC}.
3237
3238 @item 0x32     N_NSYMS
3239 Number of symbols (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_NSYMS}.
3240
3241 @item 0x34     N_NOMAP
3242 No DST map; see @ref{N_NOMAP}.
3243
3244 @c FIXME: describe this solaris feature in the body of the text (see
3245 @c comments in include/aout/stab.def).
3246 @item 0x38 N_OBJ
3247 Object file (Solaris2).
3248
3249 @c See include/aout/stab.def for (a little) more info.
3250 @item 0x3c N_OPT
3251 Debugger options (Solaris2).
3252
3253 @item 0x40     N_RSYM
3254 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3255
3256 @item 0x42     N_M2C
3257 Modula-2 compilation unit; see @ref{N_M2C}.
3258
3259 @item 0x44     N_SLINE
3260 Line number in text segment; see @ref{Line Numbers}.
3261
3262 @item 0x46     N_DSLINE
3263 Line number in data segment; see @ref{Line Numbers}.
3264
3265 @item 0x48     N_BSLINE
3266 Line number in bss segment; see @ref{Line Numbers}.
3267
3268 @item 0x48     N_BROWS
3269 Sun source code browser, path to @file{.cb} file; see @ref{N_BROWS}.
3270
3271 @item 0x4a     N_DEFD
3272 GNU Modula2 definition module dependency; see @ref{N_DEFD}.
3273
3274 @item 0x4c N_FLINE
3275 Function start/body/end line numbers (Solaris2).
3276
3277 @item 0x50     N_EHDECL
3278 GNU C++ exception variable; see @ref{N_EHDECL}.
3279
3280 @item 0x50     N_MOD2
3281 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_MOD2}.
3282
3283 @item 0x54     N_CATCH
3284 GNU C++ @code{catch} clause; see @ref{N_CATCH}.
3285
3286 @item 0x60     N_SSYM
3287 Structure of union element; see @ref{N_SSYM}.
3288
3289 @item 0x62 N_ENDM
3290 Last stab for module (Solaris2).
3291
3292 @item 0x64     N_SO
3293 Path and name of source file; see @ref{Source Files}.
3294
3295 @item 0x80 N_LSYM
3296 Stack variable (@pxref{Stack Variables}) or type (@pxref{Typedefs}).
3297
3298 @item 0x82     N_BINCL
3299 Beginning of an include file (Sun only); see @ref{Include Files}.
3300
3301 @item 0x84     N_SOL
3302 Name of include file; see @ref{Include Files}.
3303
3304 @item 0xa0     N_PSYM
3305 Parameter variable; see @ref{Parameters}.
3306
3307 @item 0xa2     N_EINCL
3308 End of an include file; see @ref{Include Files}.
3309
3310 @item 0xa4     N_ENTRY
3311 Alternate entry point; see @ref{Alternate Entry Points}.
3312
3313 @item 0xc0     N_LBRAC
3314 Beginning of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3315
3316 @item 0xc2     N_EXCL
3317 Place holder for a deleted include file; see @ref{Include Files}.
3318
3319 @item 0xc4     N_SCOPE
3320 Modula2 scope information (Sun linker); see @ref{N_SCOPE}.
3321
3322 @item 0xe0     N_RBRAC
3323 End of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3324
3325 @item 0xe2     N_BCOMM
3326 Begin named common block; see @ref{Common Blocks}.
3327
3328 @item 0xe4     N_ECOMM
3329 End named common block; see @ref{Common Blocks}.
3330
3331 @item 0xe8     N_ECOML
3332 Member of a common block; see @ref{Common Blocks}.
3333
3334 @c FIXME: How does this really work?  Move it to main body of document.
3335 @item 0xea N_WITH
3336 Pascal @code{with} statement: type,,0,0,offset (Solaris2).
3337
3338 @item 0xf0     N_NBTEXT
3339 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3340
3341 @item 0xf2     N_NBDATA
3342 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3343
3344 @item 0xf4     N_NBBSS
3345 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3346
3347 @item 0xf6     N_NBSTS
3348 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3349
3350 @item 0xf8     N_NBLCS
3351 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3352 @end table
3353
3354 @c Restore the default table indent
3355 @iftex
3356 @tableindent=.8in
3357 @end iftex
3358
3359 @node Symbol Descriptors
3360 @appendix Table of Symbol Descriptors
3361
3362 The symbol descriptor is the character which follows the colon in many
3363 stabs, and which tells what kind of stab it is.  @xref{String Field},
3364 for more information about their use.
3365
3366 @c Please keep this alphabetical
3367 @table @code
3368 @c In TeX, this looks great, digit is in italics.  But makeinfo insists
3369 @c on putting it in `', not realizing that @var should override @code.
3370 @c I don't know of any way to make makeinfo do the right thing.  Seems
3371 @c like a makeinfo bug to me.
3372 @item @var{digit}
3373 @itemx (
3374 @itemx -
3375 Variable on the stack; see @ref{Stack Variables}.
3376
3377 @item :
3378 C++ nested symbol; see @xref{Nested Symbols}.
3379
3380 @item a
3381 Parameter passed by reference in register; see @ref{Reference Parameters}.
3382
3383 @item b
3384 Based variable; see @ref{Based Variables}.
3385
3386 @item c
3387 Constant; see @ref{Constants}.
3388
3389 @item C
3390 Conformant array bound (Pascal, maybe other languages); @ref{Conformant
3391 Arrays}.  Name of a caught exception (GNU C++).  These can be
3392 distinguished because the latter uses @code{N_CATCH} and the former uses
3393 another symbol type.
3394
3395 @item d
3396 Floating point register variable; see @ref{Register Variables}.
3397
3398 @item D
3399 Parameter in floating point register; see @ref{Register Parameters}.
3400
3401 @item f
3402 File scope function; see @ref{Procedures}.
3403
3404 @item F
3405 Global function; see @ref{Procedures}.
3406
3407 @item G
3408 Global variable; see @ref{Global Variables}.
3409
3410 @item i
3411 @xref{Register Parameters}.
3412
3413 @item I
3414 Internal (nested) procedure; see @ref{Nested Procedures}.
3415
3416 @item J
3417 Internal (nested) function; see @ref{Nested Procedures}.
3418
3419 @item L
3420 Label name (documented by AIX, no further information known).
3421
3422 @item m
3423 Module; see @ref{Procedures}.
3424
3425 @item p
3426 Argument list parameter; see @ref{Parameters}.
3427
3428 @item pP
3429 @xref{Parameters}.
3430
3431 @item pF
3432 Fortran Function parameter; see @ref{Parameters}.
3433
3434 @item P
3435 Unfortunately, three separate meanings have been independently invented
3436 for this symbol descriptor.  At least the GNU and Sun uses can be
3437 distinguished by the symbol type.  Global Procedure (AIX) (symbol type
3438 used unknown); see @ref{Procedures}.  Register parameter (GNU) (symbol
3439 type @code{N_PSYM}); see @ref{Parameters}.  Prototype of function
3440 referenced by this file (Sun @code{acc}) (symbol type @code{N_FUN}).
3441
3442 @item Q
3443 Static Procedure; see @ref{Procedures}.
3444
3445 @item R
3446 Register parameter; see @ref{Register Parameters}.
3447
3448 @item r
3449 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3450
3451 @item S
3452 File scope variable; see @ref{Statics}.
3453
3454 @item s
3455 Local variable (OS9000).
3456
3457 @item t
3458 Type name; see @ref{Typedefs}.
3459
3460 @item T
3461 Enumeration, structure, or union tag; see @ref{Typedefs}.
3462
3463 @item v
3464 Parameter passed by reference; see @ref{Reference Parameters}.
3465
3466 @item V
3467 Procedure scope static variable; see @ref{Statics}.
3468
3469 @item x
3470 Conformant array; see @ref{Conformant Arrays}.
3471
3472 @item X
3473 Function return variable; see @ref{Parameters}.
3474 @end table
3475
3476 @node Type Descriptors
3477 @appendix Table of Type Descriptors
3478
3479 The type descriptor is the character which follows the type number and
3480 an equals sign.  It specifies what kind of type is being defined.
3481 @xref{String Field}, for more information about their use.
3482
3483 @table @code
3484 @item @var{digit}
3485 @itemx (
3486 Type reference; see @ref{String Field}.
3487
3488 @item -
3489 Reference to builtin type; see @ref{Negative Type Numbers}.
3490
3491 @item #
3492 Method (C++); see @ref{Method Type Descriptor}.
3493
3494 @item *
3495 Pointer; see @ref{Miscellaneous Types}.
3496
3497 @item &
3498 Reference (C++).
3499
3500 @item @@
3501 Type Attributes (AIX); see @ref{String Field}.  Member (class and variable)
3502 type (GNU C++); see @ref{Member Type Descriptor}.
3503
3504 @item a
3505 Array; see @ref{Arrays}.
3506
3507 @item A
3508 Open array; see @ref{Arrays}.
3509
3510 @item b
3511 Pascal space type (AIX); see @ref{Miscellaneous Types}.  Builtin integer
3512 type (Sun); see @ref{Builtin Type Descriptors}.  Const and volatile
3513 qualified type (OS9000).
3514
3515 @item B
3516 Volatile-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3517
3518 @item c
3519 Complex builtin type (AIX); see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3520 Const-qualified type (OS9000).
3521
3522 @item C
3523 COBOL Picture type.  See AIX documentation for details.
3524
3525 @item d
3526 File type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3527
3528 @item D
3529 N-dimensional dynamic array; see @ref{Arrays}.
3530
3531 @item e
3532 Enumeration type; see @ref{Enumerations}.
3533
3534 @item E
3535 N-dimensional subarray; see @ref{Arrays}.
3536
3537 @item f
3538 Function type; see @ref{Function Types}.
3539
3540 @item F
3541 Pascal function parameter; see @ref{Function Types}
3542
3543 @item g
3544 Builtin floating point type; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3545
3546 @item G
3547 COBOL Group.  See AIX documentation for details.
3548
3549 @item i
3550 Imported type (AIX); see @ref{Cross-References}.  Volatile-qualified
3551 type (OS9000).
3552
3553 @item k
3554 Const-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3555
3556 @item K
3557 COBOL File Descriptor.  See AIX documentation for details.
3558
3559 @item M
3560 Multiple instance type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3561
3562 @item n
3563 String type; see @ref{Strings}.
3564
3565 @item N
3566 Stringptr; see @ref{Strings}.
3567
3568 @item o
3569 Opaque type; see @ref{Typedefs}.
3570
3571 @item p
3572 Procedure; see @ref{Function Types}.
3573
3574 @item P
3575 Packed array; see @ref{Arrays}.
3576
3577 @item r
3578 Range type; see @ref{Subranges}.
3579
3580 @item R
3581 Builtin floating type; see @ref{Builtin Type Descriptors} (Sun).  Pascal
3582 subroutine parameter; see @ref{Function Types} (AIX).  Detecting this
3583 conflict is possible with careful parsing (hint: a Pascal subroutine
3584 parameter type will always contain a comma, and a builtin type
3585 descriptor never will).
3586
3587 @item s
3588 Structure type; see @ref{Structures}.
3589
3590 @item S
3591 Set type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3592
3593 @item u
3594 Union; see @ref{Unions}.
3595
3596 @item v
3597 Variant record.  This is a Pascal and Modula-2 feature which is like a
3598 union within a struct in C.  See AIX documentation for details.
3599
3600 @item w
3601 Wide character; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3602
3603 @item x
3604 Cross-reference; see @ref{Cross-References}.
3605
3606 @item Y
3607 Used by IBM's xlC C++ compiler (for structures, I think).
3608
3609 @item z
3610 gstring; see @ref{Strings}.
3611 @end table
3612
3613 @node Expanded Reference
3614 @appendix Expanded Reference by Stab Type
3615
3616 @c FIXME: This appendix should go away; see N_PSYM or N_SO for an example.
3617
3618 For a full list of stab types, and cross-references to where they are
3619 described, see @ref{Stab Types}.  This appendix just covers certain
3620 stabs which are not yet described in the main body of this document;
3621 eventually the information will all be in one place.
3622
3623 Format of an entry:
3624
3625 The first line is the symbol type (see @file{include/aout/stab.def}).
3626
3627 The second line describes the language constructs the symbol type
3628 represents.
3629
3630 The third line is the stab format with the significant stab fields
3631 named and the rest NIL.
3632
3633 Subsequent lines expand upon the meaning and possible values for each
3634 significant stab field.
3635
3636 Finally, any further information.
3637
3638 @menu
3639 * N_PC::                        Pascal global symbol
3640 * N_NSYMS::                     Number of symbols
3641 * N_NOMAP::                     No DST map
3642 * N_M2C::                       Modula-2 compilation unit
3643 * N_BROWS::                     Path to .cb file for Sun source code browser
3644 * N_DEFD::                      GNU Modula2 definition module dependency
3645 * N_EHDECL::                    GNU C++ exception variable
3646 * N_MOD2::                      Modula2 information "for imc"
3647 * N_CATCH::                     GNU C++ "catch" clause
3648 * N_SSYM::                      Structure or union element
3649 * N_SCOPE::                     Modula2 scope information (Sun only)
3650 * Gould::                       non-base register symbols used on Gould systems
3651 * N_LENG::                      Length of preceding entry
3652 @end menu
3653
3654 @node N_PC
3655 @section N_PC
3656
3657 @deffn @code{.stabs} N_PC
3658 @findex N_PC
3659 Global symbol (for Pascal).
3660
3661 @example
3662 "name" -> "symbol_name"  <<?>>
3663 value  -> supposedly the line number (stab.def is skeptical)
3664 @end example
3665
3666 @display
3667 @file{stabdump.c} says:
3668
3669 global pascal symbol: name,,0,subtype,line
3670 << subtype? >>
3671 @end display
3672 @end deffn
3673
3674 @node N_NSYMS
3675 @section N_NSYMS
3676
3677 @deffn @code{.stabn} N_NSYMS
3678 @findex N_NSYMS
3679 Number of symbols (according to Ultrix V4.0).
3680
3681 @display
3682         0, files,,funcs,lines (stab.def)
3683 @end display
3684 @end deffn
3685
3686 @node N_NOMAP
3687 @section N_NOMAP
3688
3689 @deffn @code{.stabs} N_NOMAP
3690 @findex N_NOMAP
3691 No DST map for symbol (according to Ultrix V4.0).  I think this means a
3692 variable has been optimized out.
3693
3694 @display
3695         name, ,0,type,ignored (stab.def)
3696 @end display
3697 @end deffn
3698
3699 @node N_M2C
3700 @section N_M2C
3701
3702 @deffn @code{.stabs} N_M2C
3703 @findex N_M2C
3704 Modula-2 compilation unit.
3705
3706 @example
3707 "string" -> "unit_name,unit_time_stamp[,code_time_stamp]"
3708 desc   -> unit_number
3709 value  -> 0 (main unit)
3710           1 (any other unit)
3711 @end example
3712
3713 See @cite{Dbx and Dbxtool Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, for
3714 more information.
3715
3716 @end deffn
3717
3718 @node N_BROWS
3719 @section N_BROWS
3720
3721 @deffn @code{.stabs} N_BROWS
3722 @findex N_BROWS
3723 Sun source code browser, path to @file{.cb} file
3724
3725 <<?>>
3726 "path to associated @file{.cb} file"
3727
3728 Note: N_BROWS has the same value as N_BSLINE.
3729 @end deffn
3730
3731 @node N_DEFD
3732 @section N_DEFD
3733
3734 @deffn @code{.stabn} N_DEFD
3735 @findex N_DEFD
3736 GNU Modula2 definition module dependency.
3737
3738 GNU Modula-2 definition module dependency.  The value is the
3739 modification time of the definition file.  The other field is non-zero
3740 if it is imported with the GNU M2 keyword @code{%INITIALIZE}.  Perhaps
3741 @code{N_M2C} can be used if there are enough empty fields?
3742 @end deffn
3743
3744 @node N_EHDECL
3745 @section N_EHDECL
3746
3747 @deffn @code{.stabs} N_EHDECL
3748 @findex N_EHDECL
3749 GNU C++ exception variable <<?>>.
3750
3751 "@var{string} is variable name"
3752
3753 Note: conflicts with @code{N_MOD2}.
3754 @end deffn
3755
3756 @node N_MOD2
3757 @section N_MOD2
3758
3759 @deffn @code{.stab?} N_MOD2
3760 @findex N_MOD2
3761 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0)
3762
3763 Note: conflicts with @code{N_EHDECL}  <<?>>
3764 @end deffn
3765
3766 @node N_CATCH
3767 @section N_CATCH
3768
3769 @deffn @code{.stabn} N_CATCH
3770 @findex N_CATCH
3771 GNU C++ @code{catch} clause
3772
3773 GNU C++ @code{catch} clause.  The value is its address.  The desc field
3774 is nonzero if this entry is immediately followed by a @code{CAUGHT} stab
3775 saying what exception was caught.  Multiple @code{CAUGHT} stabs means
3776 that multiple exceptions can be caught here.  If desc is 0, it means all
3777 exceptions are caught here.
3778 @end deffn
3779
3780 @node N_SSYM
3781 @section N_SSYM
3782
3783 @deffn @code{.stabn} N_SSYM
3784 @findex N_SSYM
3785 Structure or union element.
3786
3787 The value is the offset in the structure.
3788
3789 <<?looking at structs and unions in C I didn't see these>>
3790 @end deffn
3791
3792 @node N_SCOPE
3793 @section N_SCOPE
3794
3795 @deffn @code{.stab?} N_SCOPE
3796 @findex N_SCOPE
3797 Modula2 scope information (Sun linker)
3798 <<?>>
3799 @end deffn
3800
3801 @node Gould
3802 @section Non-base registers on Gould systems
3803
3804 @deffn @code{.stab?} N_NBTEXT
3805 @deffnx @code{.stab?} N_NBDATA
3806 @deffnx @code{.stab?} N_NBBSS
3807 @deffnx @code{.stab?} N_NBSTS
3808 @deffnx @code{.stab?} N_NBLCS
3809 @findex N_NBTEXT
3810 @findex N_NBDATA
3811 @findex N_NBBSS
3812 @findex N_NBSTS
3813 @findex N_NBLCS
3814 These are used on Gould systems for non-base registers syms.
3815
3816 However, the following values are not the values used by Gould; they are
3817 the values which GNU has been documenting for these values for a long
3818 time, without actually checking what Gould uses.  I include these values
3819 only because perhaps some someone actually did something with the GNU
3820 information (I hope not, why GNU knowingly assigned wrong values to
3821 these in the header file is a complete mystery to me).
3822
3823 @example
3824 240    0xf0     N_NBTEXT  ??
3825 242    0xf2     N_NBDATA  ??
3826 244    0xf4     N_NBBSS   ??
3827 246    0xf6     N_NBSTS   ??
3828 248    0xf8     N_NBLCS   ??
3829 @end example
3830 @end deffn
3831
3832 @node N_LENG
3833 @section N_LENG
3834
3835 @deffn @code{.stabn} N_LENG
3836 @findex N_LENG
3837 Second symbol entry containing a length-value for the preceding entry.
3838 The value is the length.
3839 @end deffn
3840
3841 @node Questions
3842 @appendix Questions and Anomalies
3843
3844 @itemize @bullet
3845 @item
3846 @c I think this is changed in GCC 2.4.5 to put the line number there.
3847 For GNU C stabs defining local and global variables (@code{N_LSYM} and
3848 @code{N_GSYM}), the desc field is supposed to contain the source
3849 line number on which the variable is defined.  In reality the desc
3850 field is always 0.  (This behavior is defined in @file{dbxout.c} and
3851 putting a line number in desc is controlled by @samp{#ifdef
3852 WINNING_GDB}, which defaults to false). GDB supposedly uses this
3853 information if you say @samp{list @var{var}}.  In reality, @var{var} can
3854 be a variable defined in the program and GDB says @samp{function
3855 @var{var} not defined}.
3856
3857 @item
3858 In GNU C stabs, there seems to be no way to differentiate tag types:
3859 structures, unions, and enums (symbol descriptor @samp{T}) and typedefs
3860 (symbol descriptor @samp{t}) defined at file scope from types defined locally
3861 to a procedure or other more local scope.  They all use the @code{N_LSYM}
3862 stab type.  Types defined at procedure scope are emitted after the
3863 @code{N_RBRAC} of the preceding function and before the code of the
3864 procedure in which they are defined.  This is exactly the same as
3865 types defined in the source file between the two procedure bodies.
3866 GDB over-compensates by placing all types in block #1, the block for
3867 symbols of file scope.  This is true for default, @samp{-ansi} and
3868 @samp{-traditional} compiler options. (Bugs gcc/1063, gdb/1066.)
3869
3870 @item
3871 What ends the procedure scope?  Is it the proc block's @code{N_RBRAC} or the
3872 next @code{N_FUN}?  (I believe its the first.)
3873 @end itemize
3874
3875 @node Stab Sections
3876 @appendix Using Stabs in Their Own Sections
3877
3878 Many object file formats allow tools to create object files with custom
3879 sections containing any arbitrary data.  For any such object file
3880 format, stabs can be embedded in special sections.  This is how stabs
3881 are used with ELF and SOM, and aside from ECOFF and XCOFF, is how stabs
3882 are used with COFF.
3883
3884 @menu
3885 * Stab Section Basics::    How to embed stabs in sections
3886 * ELF Linker Relocation::  Sun ELF hacks
3887 @end menu
3888
3889 @node Stab Section Basics
3890 @appendixsec How to Embed Stabs in Sections
3891
3892 The assembler creates two custom sections, a section named @code{.stab}
3893 which contains an array of fixed length structures, one struct per stab,
3894 and a section named @code{.stabstr} containing all the variable length
3895 strings that are referenced by stabs in the @code{.stab} section.  The
3896 byte order of the stabs binary data depends on the object file format.
3897 For ELF, it matches the byte order of the ELF file itself, as determined
3898 from the @code{EI_DATA} field in the @code{e_ident} member of the ELF
3899 header.  For SOM, it is always big-endian (is this true??? FIXME).  For
3900 COFF, it matches the byte order of the COFF headers.  The meaning of the
3901 fields is the same as for a.out (@pxref{Symbol Table Format}), except
3902 that the @code{n_strx} field is relative to the strings for the current
3903 compilation unit (which can be found using the synthetic N_UNDF stab
3904 described below), rather than the entire string table.
3905
3906 The first stab in the @code{.stab} section for each compilation unit is
3907 synthetic, generated entirely by the assembler, with no corresponding
3908 @code{.stab} directive as input to the assembler.  This stab contains
3909 the following fields:
3910
3911 @table @code
3912 @item n_strx
3913 Offset in the @code{.stabstr} section to the source filename.
3914
3915 @item n_type
3916 @code{N_UNDF}.
3917
3918 @item n_other
3919 Unused field, always zero.
3920 This may eventually be used to hold overflows from the count in
3921 the @code{n_desc} field.
3922
3923 @item n_desc
3924 Count of upcoming symbols, i.e., the number of remaining stabs for this
3925 source file.
3926
3927 @item n_value
3928 Size of the string table fragment associated with this source file, in
3929 bytes.
3930 @end table
3931
3932 The @code{.stabstr} section always starts with a null byte (so that string
3933 offsets of zero reference a null string), followed by random length strings,
3934 each of which is null byte terminated.
3935
3936 The ELF section header for the @code{.stab} section has its
3937 @code{sh_link} member set to the section number of the @code{.stabstr}
3938 section, and the @code{.stabstr} section has its ELF section
3939 header @code{sh_type} member set to @code{SHT_STRTAB} to mark it as a
3940 string table.  SOM and COFF have no way of linking the sections together
3941 or marking them as string tables.
3942
3943 For COFF, the @code{.stab} and @code{.stabstr} sections may be simply
3944 concatenated by the linker.  GDB then uses the @code{n_desc} fields to
3945 figure out the extent of the original sections.  Similarly, the
3946 @code{n_value} fields of the header symbols are added together in order
3947 to get the actual position of the strings in a desired @code{.stabstr}
3948 section.  Although this design obviates any need for the linker to
3949 relocate or otherwise manipulate @code{.stab} and @code{.stabstr}
3950 sections, it also requires some care to ensure that the offsets are
3951 calculated correctly.  For instance, if the linker were to pad in
3952 between the @code{.stabstr} sections before concatenating, then the
3953 offsets to strings in the middle of the executable's @code{.stabstr}
3954 section would be wrong.
3955
3956 The GNU linker is able to optimize stabs information by merging
3957 duplicate strings and removing duplicate header file information
3958 (@pxref{Include Files}).  When some versions of the GNU linker optimize
3959 stabs in sections, they remove the leading @code{N_UNDF} symbol and
3960 arranges for all the @code{n_strx} fields to be relative to the start of
3961 the @code{.stabstr} section.
3962
3963 @node ELF Linker Relocation
3964 @appendixsec Having the Linker Relocate Stabs in ELF 
3965
3966 This section describes some Sun hacks for Stabs in ELF; it does not
3967 apply to COFF or SOM.
3968
3969 To keep linking fast, you don't want the linker to have to relocate very
3970 many stabs.  Making sure this is done for @code{N_SLINE},
3971 @code{N_RBRAC}, and @code{N_LBRAC} stabs is the most important thing
3972 (see the descriptions of those stabs for more information).  But Sun's
3973 stabs in ELF has taken this further, to make all addresses in the
3974 @code{n_value} field (functions and static variables) relative to the
3975 source file.  For the @code{N_SO} symbol itself, Sun simply omits the
3976 address.  To find the address of each section corresponding to a given
3977 source file, the compiler puts out symbols giving the address of each
3978 section for a given source file.  Since these are ELF (not stab)
3979 symbols, the linker relocates them correctly without having to touch the
3980 stabs section.  They are named @code{Bbss.bss} for the bss section,
3981 @code{Ddata.data} for the data section, and @code{Drodata.rodata} for
3982 the rodata section.  For the text section, there is no such symbol (but
3983 there should be, see below).  For an example of how these symbols work,
3984 @xref{Stab Section Transformations}.  GCC does not provide these symbols;
3985 it instead relies on the stabs getting relocated.  Thus addresses which
3986 would normally be relative to @code{Bbss.bss}, etc., are already
3987 relocated.  The Sun linker provided with Solaris 2.2 and earlier
3988 relocates stabs using normal ELF relocation information, as it would do
3989 for any section.  Sun has been threatening to kludge their linker to not
3990 do this (to speed up linking), even though the correct way to avoid
3991 having the linker do these relocations is to have the compiler no longer
3992 output relocatable values.  Last I heard they had been talked out of the
3993 linker kludge.  See Sun point patch 101052-01 and Sun bug 1142109.  With
3994 the Sun compiler this affects @samp{S} symbol descriptor stabs
3995 (@pxref{Statics}) and functions (@pxref{Procedures}).  In the latter
3996 case, to adopt the clean solution (making the value of the stab relative
3997 to the start of the compilation unit), it would be necessary to invent a
3998 @code{Ttext.text} symbol, analogous to the @code{Bbss.bss}, etc.,
3999 symbols.  I recommend this rather than using a zero value and getting
4000 the address from the ELF symbols.
4001
4002 Finding the correct @code{Bbss.bss}, etc., symbol is difficult, because
4003 the linker simply concatenates the @code{.stab} sections from each
4004 @file{.o} file without including any information about which part of a
4005 @code{.stab} section comes from which @file{.o} file.  The way GDB does
4006 this is to look for an ELF @code{STT_FILE} symbol which has the same
4007 name as the last component of the file name from the @code{N_SO} symbol
4008 in the stabs (for example, if the file name is @file{../../gdb/main.c},
4009 it looks for an ELF @code{STT_FILE} symbol named @code{main.c}).  This
4010 loses if different files have the same name (they could be in different
4011 directories, a library could have been copied from one system to
4012 another, etc.).  It would be much cleaner to have the @code{Bbss.bss}
4013 symbols in the stabs themselves.  Having the linker relocate them there
4014 is no more work than having the linker relocate ELF symbols, and it
4015 solves the problem of having to associate the ELF and stab symbols.
4016 However, no one has yet designed or implemented such a scheme.
4017
4018 @node Symbol Types Index
4019 @unnumbered Symbol Types Index
4020
4021 @printindex fn
4022
4023 @c TeX can handle the contents at the start but makeinfo 3.12 can not
4024 @ifinfo
4025 @contents
4026 @end ifinfo
4027 @ifhtml
4028 @contents
4029 @end ifhtml
4030
4031 @bye