OSDN Git Service

* script-sections.cc (Sort_output_sections::script_compare):
[pf3gnuchains/sourceware.git] / gold / layout.h
1 // layout.h -- lay out output file sections for gold  -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
4 // Written by Ian Lance Taylor <iant@google.com>.
5
6 // This file is part of gold.
7
8 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 // the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11 // (at your option) any later version.
12
13 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 // GNU General Public License for more details.
17
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
19 // along with this program; if not, write to the Free Software
20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
21 // MA 02110-1301, USA.
22
23 #ifndef GOLD_LAYOUT_H
24 #define GOLD_LAYOUT_H
25
26 #include <cstring>
27 #include <list>
28 #include <map>
29 #include <string>
30 #include <utility>
31 #include <vector>
32
33 #include "script.h"
34 #include "workqueue.h"
35 #include "object.h"
36 #include "dynobj.h"
37 #include "stringpool.h"
38
39 namespace gold
40 {
41
42 class General_options;
43 class Incremental_inputs;
44 class Input_objects;
45 class Mapfile;
46 class Symbol_table;
47 class Output_section_data;
48 class Output_section;
49 class Output_section_headers;
50 class Output_segment_headers;
51 class Output_file_header;
52 class Output_segment;
53 class Output_data;
54 class Output_data_reloc_generic;
55 class Output_data_dynamic;
56 class Output_symtab_xindex;
57 class Output_reduced_debug_abbrev_section;
58 class Output_reduced_debug_info_section;
59 class Eh_frame;
60 class Target;
61 struct Timespec;
62
63 // Return TRUE if SECNAME is the name of a compressed debug section.
64 extern bool
65 is_compressed_debug_section(const char* secname);
66
67 // This task function handles mapping the input sections to output
68 // sections and laying them out in memory.
69
70 class Layout_task_runner : public Task_function_runner
71 {
72  public:
73   // OPTIONS is the command line options, INPUT_OBJECTS is the list of
74   // input objects, SYMTAB is the symbol table, LAYOUT is the layout
75   // object.
76   Layout_task_runner(const General_options& options,
77                      const Input_objects* input_objects,
78                      Symbol_table* symtab,
79                      Target* target,
80                      Layout* layout,
81                      Mapfile* mapfile)
82     : options_(options), input_objects_(input_objects), symtab_(symtab),
83       target_(target), layout_(layout), mapfile_(mapfile)
84   { }
85
86   // Run the operation.
87   void
88   run(Workqueue*, const Task*);
89
90  private:
91   Layout_task_runner(const Layout_task_runner&);
92   Layout_task_runner& operator=(const Layout_task_runner&);
93
94   const General_options& options_;
95   const Input_objects* input_objects_;
96   Symbol_table* symtab_;
97   Target* target_;
98   Layout* layout_;
99   Mapfile* mapfile_;
100 };
101
102 // This class holds information about the comdat group or
103 // .gnu.linkonce section that will be kept for a given signature.
104
105 class Kept_section
106 {
107  private:
108   // For a comdat group, we build a mapping from the name of each
109   // section in the group to the section index and the size in object.
110   // When we discard a group in some other object file, we use this
111   // map to figure out which kept section the discarded section is
112   // associated with.  We then use that mapping when processing relocs
113   // against discarded sections.
114   struct Comdat_section_info
115   {
116     // The section index.
117     unsigned int shndx;
118     // The section size.
119     uint64_t size;
120
121     Comdat_section_info(unsigned int a_shndx, uint64_t a_size)
122       : shndx(a_shndx), size(a_size)
123     { }
124   };
125
126   // Most comdat groups have only one or two sections, so we use a
127   // std::map rather than an Unordered_map to optimize for that case
128   // without paying too heavily for groups with more sections.
129   typedef std::map<std::string, Comdat_section_info> Comdat_group;
130
131  public:
132   Kept_section()
133     : object_(NULL), shndx_(0), is_comdat_(false), is_group_name_(false)
134   { this->u_.linkonce_size = 0; }
135
136   // We need to support copies for the signature map in the Layout
137   // object, but we should never copy an object after it has been
138   // marked as a comdat section.
139   Kept_section(const Kept_section& k)
140     : object_(k.object_), shndx_(k.shndx_), is_comdat_(false),
141       is_group_name_(k.is_group_name_)
142   {
143     gold_assert(!k.is_comdat_);
144     this->u_.linkonce_size = 0;
145   }
146
147   ~Kept_section()
148   {
149     if (this->is_comdat_)
150       delete this->u_.group_sections;
151   }
152
153   // The object where this section lives.
154   Relobj*
155   object() const
156   { return this->object_; }
157
158   // Set the object.
159   void
160   set_object(Relobj* object)
161   {
162     gold_assert(this->object_ == NULL);
163     this->object_ = object;
164   }
165
166   // The section index.
167   unsigned int
168   shndx() const
169   { return this->shndx_; }
170
171   // Set the section index.
172   void
173   set_shndx(unsigned int shndx)
174   {
175     gold_assert(this->shndx_ == 0);
176     this->shndx_ = shndx;
177   }
178
179   // Whether this is a comdat group.
180   bool
181   is_comdat() const
182   { return this->is_comdat_; }
183
184   // Set that this is a comdat group.
185   void
186   set_is_comdat()
187   {
188     gold_assert(!this->is_comdat_);
189     this->is_comdat_ = true;
190     this->u_.group_sections = new Comdat_group();
191   }
192
193   // Whether this is associated with the name of a group or section
194   // rather than the symbol name derived from a linkonce section.
195   bool
196   is_group_name() const
197   { return this->is_group_name_; }
198
199   // Note that this represents a comdat group rather than a single
200   // linkonce section.
201   void
202   set_is_group_name()
203   { this->is_group_name_ = true; }
204
205   // Add a section to the group list.
206   void
207   add_comdat_section(const std::string& name, unsigned int shndx,
208                      uint64_t size)
209   {
210     gold_assert(this->is_comdat_);
211     Comdat_section_info sinfo(shndx, size);
212     this->u_.group_sections->insert(std::make_pair(name, sinfo));
213   }
214
215   // Look for a section name in the group list, and return whether it
216   // was found.  If found, returns the section index and size.
217   bool
218   find_comdat_section(const std::string& name, unsigned int* pshndx,
219                       uint64_t* psize) const
220   {
221     gold_assert(this->is_comdat_);
222     Comdat_group::const_iterator p = this->u_.group_sections->find(name);
223     if (p == this->u_.group_sections->end())
224       return false;
225     *pshndx = p->second.shndx;
226     *psize = p->second.size;
227     return true;
228   }
229
230   // If there is only one section in the group list, return true, and
231   // return the section index and size.
232   bool
233   find_single_comdat_section(unsigned int* pshndx, uint64_t* psize) const
234   {
235     gold_assert(this->is_comdat_);
236     if (this->u_.group_sections->size() != 1)
237       return false;
238     Comdat_group::const_iterator p = this->u_.group_sections->begin();
239     *pshndx = p->second.shndx;
240     *psize = p->second.size;
241     return true;
242   }
243
244   // Return the size of a linkonce section.
245   uint64_t
246   linkonce_size() const
247   {
248     gold_assert(!this->is_comdat_);
249     return this->u_.linkonce_size;
250   }
251
252   // Set the size of a linkonce section.
253   void
254   set_linkonce_size(uint64_t size)
255   {
256     gold_assert(!this->is_comdat_);
257     this->u_.linkonce_size = size;
258   }
259
260  private:
261   // No assignment.
262   Kept_section& operator=(const Kept_section&);
263
264   // The object containing the comdat group or .gnu.linkonce section.
265   Relobj* object_;
266   // Index of the group section for comdats and the section itself for
267   // .gnu.linkonce.
268   unsigned int shndx_;
269   // True if this is for a comdat group rather than a .gnu.linkonce
270   // section.
271   bool is_comdat_;
272   // The Kept_sections are values of a mapping, that maps names to
273   // them.  This field is true if this struct is associated with the
274   // name of a comdat or .gnu.linkonce, false if it is associated with
275   // the name of a symbol obtained from the .gnu.linkonce.* name
276   // through some heuristics.
277   bool is_group_name_;
278   union
279   {
280     // If the is_comdat_ field is true, this holds a map from names of
281     // the sections in the group to section indexes in object_ and to
282     // section sizes.
283     Comdat_group* group_sections;
284     // If the is_comdat_ field is false, this holds the size of the
285     // single section.
286     uint64_t linkonce_size;
287   } u_;
288 };
289
290 // The ordering for output sections.  This controls how output
291 // sections are ordered within a PT_LOAD output segment.
292
293 enum Output_section_order
294 {
295   // Unspecified.  Used for non-load segments.  Also used for the file
296   // and segment headers.
297   ORDER_INVALID,
298
299   // The PT_INTERP section should come first, so that the dynamic
300   // linker can pick it up quickly.
301   ORDER_INTERP,
302
303   // Loadable read-only note sections come next so that the PT_NOTE
304   // segment is on the first page of the executable.
305   ORDER_RO_NOTE,
306
307   // Put read-only sections used by the dynamic linker early in the
308   // executable to minimize paging.
309   ORDER_DYNAMIC_LINKER,
310
311   // Put reloc sections used by the dynamic linker after other
312   // sections used by the dynamic linker; otherwise, objcopy and strip
313   // get confused.
314   ORDER_DYNAMIC_RELOCS,
315
316   // Put the PLT reloc section after the other dynamic relocs;
317   // otherwise, prelink gets confused.
318   ORDER_DYNAMIC_PLT_RELOCS,
319
320   // The .init section.
321   ORDER_INIT,
322
323   // The PLT.
324   ORDER_PLT,
325
326   // The regular text sections.
327   ORDER_TEXT,
328
329   // The .fini section.
330   ORDER_FINI,
331
332   // The read-only sections.
333   ORDER_READONLY,
334
335   // The exception frame sections.
336   ORDER_EHFRAME,
337
338   // The TLS sections come first in the data section.
339   ORDER_TLS_DATA,
340   ORDER_TLS_BSS,
341
342   // Local RELRO (read-only after relocation) sections come before
343   // non-local RELRO sections.  This data will be fully resolved by
344   // the prelinker.
345   ORDER_RELRO_LOCAL,
346
347   // Non-local RELRO sections are grouped together after local RELRO
348   // sections.  All RELRO sections must be adjacent so that they can
349   // all be put into a PT_GNU_RELRO segment.
350   ORDER_RELRO,
351
352   // We permit marking exactly one output section as the last RELRO
353   // section.  We do this so that the read-only GOT can be adjacent to
354   // the writable GOT.
355   ORDER_RELRO_LAST,
356
357   // Similarly, we permit marking exactly one output section as the
358   // first non-RELRO section.
359   ORDER_NON_RELRO_FIRST,
360
361   // The regular data sections come after the RELRO sections.
362   ORDER_DATA,
363
364   // Large data sections normally go in large data segments.
365   ORDER_LARGE_DATA,
366
367   // Group writable notes so that we can have a single PT_NOTE
368   // segment.
369   ORDER_RW_NOTE,
370
371   // The small data sections must be at the end of the data sections,
372   // so that they can be adjacent to the small BSS sections.
373   ORDER_SMALL_DATA,
374
375   // The BSS sections start here.
376
377   // The small BSS sections must be at the start of the BSS sections,
378   // so that they can be adjacent to the small data sections.
379   ORDER_SMALL_BSS,
380
381   // The regular BSS sections.
382   ORDER_BSS,
383
384   // The large BSS sections come after the other BSS sections.
385   ORDER_LARGE_BSS,
386
387   // Maximum value.
388   ORDER_MAX
389 };
390
391 // This class handles the details of laying out input sections.
392
393 class Layout
394 {
395  public:
396   Layout(int number_of_input_files, Script_options*);
397
398   ~Layout()
399   {
400     delete this->relaxation_debug_check_;
401     delete this->segment_states_;
402   }
403
404   // Given an input section SHNDX, named NAME, with data in SHDR, from
405   // the object file OBJECT, return the output section where this
406   // input section should go.  RELOC_SHNDX is the index of a
407   // relocation section which applies to this section, or 0 if none,
408   // or -1U if more than one.  RELOC_TYPE is the type of the
409   // relocation section if there is one.  Set *OFFSET to the offset
410   // within the output section.
411   template<int size, bool big_endian>
412   Output_section*
413   layout(Sized_relobj<size, big_endian> *object, unsigned int shndx,
414          const char* name, const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
415          unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type, off_t* offset);
416
417   unsigned int
418   find_section_order_index(const std::string&);
419
420   void
421   read_layout_from_file();
422
423   // Layout an input reloc section when doing a relocatable link.  The
424   // section is RELOC_SHNDX in OBJECT, with data in SHDR.
425   // DATA_SECTION is the reloc section to which it refers.  RR is the
426   // relocatable information.
427   template<int size, bool big_endian>
428   Output_section*
429   layout_reloc(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
430                unsigned int reloc_shndx,
431                const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
432                Output_section* data_section,
433                Relocatable_relocs* rr);
434
435   // Layout a group section when doing a relocatable link.
436   template<int size, bool big_endian>
437   void
438   layout_group(Symbol_table* symtab,
439                Sized_relobj<size, big_endian>* object,
440                unsigned int group_shndx,
441                const char* group_section_name,
442                const char* signature,
443                const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
444                elfcpp::Elf_Word flags,
445                std::vector<unsigned int>* shndxes);
446
447   // Like layout, only for exception frame sections.  OBJECT is an
448   // object file.  SYMBOLS is the contents of the symbol table
449   // section, with size SYMBOLS_SIZE.  SYMBOL_NAMES is the contents of
450   // the symbol name section, with size SYMBOL_NAMES_SIZE.  SHNDX is a
451   // .eh_frame section in OBJECT.  SHDR is the section header.
452   // RELOC_SHNDX is the index of a relocation section which applies to
453   // this section, or 0 if none, or -1U if more than one.  RELOC_TYPE
454   // is the type of the relocation section if there is one.  This
455   // returns the output section, and sets *OFFSET to the offset.
456   template<int size, bool big_endian>
457   Output_section*
458   layout_eh_frame(Sized_relobj<size, big_endian>* object,
459                   const unsigned char* symbols,
460                   off_t symbols_size,
461                   const unsigned char* symbol_names,
462                   off_t symbol_names_size,
463                   unsigned int shndx,
464                   const elfcpp::Shdr<size, big_endian>& shdr,
465                   unsigned int reloc_shndx, unsigned int reloc_type,
466                   off_t* offset);
467
468   // Handle a GNU stack note.  This is called once per input object
469   // file.  SEEN_GNU_STACK is true if the object file has a
470   // .note.GNU-stack section.  GNU_STACK_FLAGS is the section flags
471   // from that section if there was one.
472   void
473   layout_gnu_stack(bool seen_gnu_stack, uint64_t gnu_stack_flags,
474                    const Object*);
475
476   // Add an Output_section_data to the layout.  This is used for
477   // special sections like the GOT section.  ORDER is where the
478   // section should wind up in the output segment.  IS_RELRO is true
479   // for relro sections.
480   Output_section*
481   add_output_section_data(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
482                           elfcpp::Elf_Xword flags,
483                           Output_section_data*, Output_section_order order,
484                           bool is_relro);
485
486   // Increase the size of the relro segment by this much.
487   void
488   increase_relro(unsigned int s)
489   { this->increase_relro_ += s; }
490
491   // Create dynamic sections if necessary.
492   void
493   create_initial_dynamic_sections(Symbol_table*);
494
495   // Define __start and __stop symbols for output sections.
496   void
497   define_section_symbols(Symbol_table*);
498
499   // Create automatic note sections.
500   void
501   create_notes();
502
503   // Create sections for linker scripts.
504   void
505   create_script_sections()
506   { this->script_options_->create_script_sections(this); }
507
508   // Define symbols from any linker script.
509   void
510   define_script_symbols(Symbol_table* symtab)
511   { this->script_options_->add_symbols_to_table(symtab); }
512
513   // Define symbols for group signatures.
514   void
515   define_group_signatures(Symbol_table*);
516
517   // Return the Stringpool used for symbol names.
518   const Stringpool*
519   sympool() const
520   { return &this->sympool_; }
521
522   // Return the Stringpool used for dynamic symbol names and dynamic
523   // tags.
524   const Stringpool*
525   dynpool() const
526   { return &this->dynpool_; }
527
528   // Return the symtab_xindex section used to hold large section
529   // indexes for the normal symbol table.
530   Output_symtab_xindex*
531   symtab_xindex() const
532   { return this->symtab_xindex_; }
533
534   // Return the dynsym_xindex section used to hold large section
535   // indexes for the dynamic symbol table.
536   Output_symtab_xindex*
537   dynsym_xindex() const
538   { return this->dynsym_xindex_; }
539
540   // Return whether a section is a .gnu.linkonce section, given the
541   // section name.
542   static inline bool
543   is_linkonce(const char* name)
544   { return strncmp(name, ".gnu.linkonce", sizeof(".gnu.linkonce") - 1) == 0; }
545
546   // Whether we have added an input section.
547   bool
548   have_added_input_section() const
549   { return this->have_added_input_section_; }
550
551   // Return true if a section is a debugging section.
552   static inline bool
553   is_debug_info_section(const char* name)
554   {
555     // Debugging sections can only be recognized by name.
556     return (strncmp(name, ".debug", sizeof(".debug") - 1) == 0
557             || strncmp(name, ".zdebug", sizeof(".zdebug") - 1) == 0
558             || strncmp(name, ".gnu.linkonce.wi.",
559                        sizeof(".gnu.linkonce.wi.") - 1) == 0
560             || strncmp(name, ".line", sizeof(".line") - 1) == 0
561             || strncmp(name, ".stab", sizeof(".stab") - 1) == 0);
562   }
563
564   // Check if a comdat group or .gnu.linkonce section with the given
565   // NAME is selected for the link.  If there is already a section,
566   // *KEPT_SECTION is set to point to the signature and the function
567   // returns false.  Otherwise, OBJECT, SHNDX,IS_COMDAT, and
568   // IS_GROUP_NAME are recorded for this NAME in the layout object,
569   // *KEPT_SECTION is set to the internal copy and the function return
570   // false.
571   bool
572   find_or_add_kept_section(const std::string& name, Relobj* object, 
573                            unsigned int shndx, bool is_comdat,
574                            bool is_group_name, Kept_section** kept_section);
575
576   // Finalize the layout after all the input sections have been added.
577   off_t
578   finalize(const Input_objects*, Symbol_table*, Target*, const Task*);
579
580   // Return whether any sections require postprocessing.
581   bool
582   any_postprocessing_sections() const
583   { return this->any_postprocessing_sections_; }
584
585   // Return the size of the output file.
586   off_t
587   output_file_size() const
588   { return this->output_file_size_; }
589
590   // Return the TLS segment.  This will return NULL if there isn't
591   // one.
592   Output_segment*
593   tls_segment() const
594   { return this->tls_segment_; }
595
596   // Return the normal symbol table.
597   Output_section*
598   symtab_section() const
599   {
600     gold_assert(this->symtab_section_ != NULL);
601     return this->symtab_section_;
602   }
603
604   // Return the dynamic symbol table.
605   Output_section*
606   dynsym_section() const
607   {
608     gold_assert(this->dynsym_section_ != NULL);
609     return this->dynsym_section_;
610   }
611
612   // Return the dynamic tags.
613   Output_data_dynamic*
614   dynamic_data() const
615   { return this->dynamic_data_; }
616
617   // Write out the output sections.
618   void
619   write_output_sections(Output_file* of) const;
620
621   // Write out data not associated with an input file or the symbol
622   // table.
623   void
624   write_data(const Symbol_table*, Output_file*) const;
625
626   // Write out output sections which can not be written until all the
627   // input sections are complete.
628   void
629   write_sections_after_input_sections(Output_file* of);
630
631   // Return an output section named NAME, or NULL if there is none.
632   Output_section*
633   find_output_section(const char* name) const;
634
635   // Return an output segment of type TYPE, with segment flags SET set
636   // and segment flags CLEAR clear.  Return NULL if there is none.
637   Output_segment*
638   find_output_segment(elfcpp::PT type, elfcpp::Elf_Word set,
639                       elfcpp::Elf_Word clear) const;
640
641   // Return the number of segments we expect to produce.
642   size_t
643   expected_segment_count() const;
644
645   // Set a flag to indicate that an object file uses the static TLS model.
646   void
647   set_has_static_tls()
648   { this->has_static_tls_ = true; }
649
650   // Return true if any object file uses the static TLS model.
651   bool
652   has_static_tls() const
653   { return this->has_static_tls_; }
654
655   // Return the options which may be set by a linker script.
656   Script_options*
657   script_options()
658   { return this->script_options_; }
659
660   const Script_options*
661   script_options() const
662   { return this->script_options_; }
663
664   // Return the object managing inputs in incremental build. NULL in
665   // non-incremental builds.
666   Incremental_inputs*
667   incremental_inputs() const
668   { return this->incremental_inputs_; }
669
670   // For the target-specific code to add dynamic tags which are common
671   // to most targets.
672   void
673   add_target_dynamic_tags(bool use_rel, const Output_data* plt_got,
674                           const Output_data* plt_rel,
675                           const Output_data_reloc_generic* dyn_rel,
676                           bool add_debug, bool dynrel_includes_plt);
677
678   // Compute and write out the build ID if needed.
679   void
680   write_build_id(Output_file*) const;
681
682   // Rewrite output file in binary format.
683   void
684   write_binary(Output_file* in) const;
685
686   // Print output sections to the map file.
687   void
688   print_to_mapfile(Mapfile*) const;
689
690   // Dump statistical information to stderr.
691   void
692   print_stats() const;
693
694   // A list of segments.
695
696   typedef std::vector<Output_segment*> Segment_list;
697
698   // A list of sections.
699
700   typedef std::vector<Output_section*> Section_list;
701
702   // The list of information to write out which is not attached to
703   // either a section or a segment.
704   typedef std::vector<Output_data*> Data_list;
705
706   // Store the allocated sections into the section list.  This is used
707   // by the linker script code.
708   void
709   get_allocated_sections(Section_list*) const;
710
711   // Make a section for a linker script to hold data.
712   Output_section*
713   make_output_section_for_script(const char* name,
714                                  Script_sections::Section_type section_type);
715
716   // Make a segment.  This is used by the linker script code.
717   Output_segment*
718   make_output_segment(elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Word flags);
719
720   // Return the number of segments.
721   size_t
722   segment_count() const
723   { return this->segment_list_.size(); }
724
725   // Map from section flags to segment flags.
726   static elfcpp::Elf_Word
727   section_flags_to_segment(elfcpp::Elf_Xword flags);
728
729   // Attach sections to segments.
730   void
731   attach_sections_to_segments();
732
733   // For relaxation clean up, we need to know output section data created
734   // from a linker script.
735   void
736   new_output_section_data_from_script(Output_section_data* posd)
737   {
738     if (this->record_output_section_data_from_script_)
739       this->script_output_section_data_list_.push_back(posd);
740   }
741
742   // Return section list.
743   const Section_list&
744   section_list() const
745   { return this->section_list_; }
746
747  private:
748   Layout(const Layout&);
749   Layout& operator=(const Layout&);
750
751   // Mapping from input section names to output section names.
752   struct Section_name_mapping
753   {
754     const char* from;
755     int fromlen;
756     const char* to;
757     int tolen;
758   };
759   static const Section_name_mapping section_name_mapping[];
760   static const int section_name_mapping_count;
761
762   // During a relocatable link, a list of group sections and
763   // signatures.
764   struct Group_signature
765   {
766     // The group section.
767     Output_section* section;
768     // The signature.
769     const char* signature;
770
771     Group_signature()
772       : section(NULL), signature(NULL)
773     { }
774
775     Group_signature(Output_section* sectiona, const char* signaturea)
776       : section(sectiona), signature(signaturea)
777     { }
778   };
779   typedef std::vector<Group_signature> Group_signatures;
780
781   // Create a note section, filling in the header.
782   Output_section*
783   create_note(const char* name, int note_type, const char* section_name,
784               size_t descsz, bool allocate, size_t* trailing_padding);
785
786   // Create a note section for gold version.
787   void
788   create_gold_note();
789
790   // Record whether the stack must be executable.
791   void
792   create_executable_stack_info();
793
794   // Create a build ID note if needed.
795   void
796   create_build_id();
797
798   // Link .stab and .stabstr sections.
799   void
800   link_stabs_sections();
801
802   // Create .gnu_incremental_inputs and .gnu_incremental_strtab sections needed
803   // for the next run of incremental linking to check what has changed.
804   void
805   create_incremental_info_sections(Symbol_table*);
806
807   // Find the first read-only PT_LOAD segment, creating one if
808   // necessary.
809   Output_segment*
810   find_first_load_seg();
811
812   // Count the local symbols in the regular symbol table and the dynamic
813   // symbol table, and build the respective string pools.
814   void
815   count_local_symbols(const Task*, const Input_objects*);
816
817   // Create the output sections for the symbol table.
818   void
819   create_symtab_sections(const Input_objects*, Symbol_table*,
820                          unsigned int, off_t*);
821
822   // Create the .shstrtab section.
823   Output_section*
824   create_shstrtab();
825
826   // Create the section header table.
827   void
828   create_shdrs(const Output_section* shstrtab_section, off_t*);
829
830   // Create the dynamic symbol table.
831   void
832   create_dynamic_symtab(const Input_objects*, Symbol_table*,
833                         Output_section** pdynstr,
834                         unsigned int* plocal_dynamic_count,
835                         std::vector<Symbol*>* pdynamic_symbols,
836                         Versions* versions);
837
838   // Assign offsets to each local portion of the dynamic symbol table.
839   void
840   assign_local_dynsym_offsets(const Input_objects*);
841
842   // Finish the .dynamic section and PT_DYNAMIC segment.
843   void
844   finish_dynamic_section(const Input_objects*, const Symbol_table*);
845
846   // Set the size of the _DYNAMIC symbol.
847   void
848   set_dynamic_symbol_size(const Symbol_table*);
849
850   // Create the .interp section and PT_INTERP segment.
851   void
852   create_interp(const Target* target);
853
854   // Create the version sections.
855   void
856   create_version_sections(const Versions*,
857                           const Symbol_table*,
858                           unsigned int local_symcount,
859                           const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
860                           const Output_section* dynstr);
861
862   template<int size, bool big_endian>
863   void
864   sized_create_version_sections(const Versions* versions,
865                                 const Symbol_table*,
866                                 unsigned int local_symcount,
867                                 const std::vector<Symbol*>& dynamic_symbols,
868                                 const Output_section* dynstr);
869
870   // Return whether to include this section in the link.
871   template<int size, bool big_endian>
872   bool
873   include_section(Sized_relobj<size, big_endian>* object, const char* name,
874                   const elfcpp::Shdr<size, big_endian>&);
875
876   // Return the output section name to use given an input section
877   // name.  Set *PLEN to the length of the name.  *PLEN must be
878   // initialized to the length of NAME.
879   static const char*
880   output_section_name(const char* name, size_t* plen);
881
882   // Return the number of allocated output sections.
883   size_t
884   allocated_output_section_count() const;
885
886   // Return the output section for NAME, TYPE and FLAGS.
887   Output_section*
888   get_output_section(const char* name, Stringpool::Key name_key,
889                      elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Xword flags,
890                      Output_section_order order, bool is_relro);
891
892   // Choose the output section for NAME in RELOBJ.
893   Output_section*
894   choose_output_section(const Relobj* relobj, const char* name,
895                         elfcpp::Elf_Word type, elfcpp::Elf_Xword flags,
896                         bool is_input_section, Output_section_order order,
897                         bool is_relro);
898
899   // Create a new Output_section.
900   Output_section*
901   make_output_section(const char* name, elfcpp::Elf_Word type,
902                       elfcpp::Elf_Xword flags, Output_section_order order,
903                       bool is_relro);
904
905   // Attach a section to a segment.
906   void
907   attach_section_to_segment(Output_section*);
908
909   // Get section order.
910   Output_section_order
911   default_section_order(Output_section*, bool is_relro_local);
912
913   // Attach an allocated section to a segment.
914   void
915   attach_allocated_section_to_segment(Output_section*);
916
917   // Set the final file offsets of all the segments.
918   off_t
919   set_segment_offsets(const Target*, Output_segment*, unsigned int* pshndx);
920
921   // Set the file offsets of the sections when doing a relocatable
922   // link.
923   off_t
924   set_relocatable_section_offsets(Output_data*, unsigned int* pshndx);
925
926   // Set the final file offsets of all the sections not associated
927   // with a segment.  We set section offsets in three passes: the
928   // first handles all allocated sections, the second sections that
929   // require postprocessing, and the last the late-bound STRTAB
930   // sections (probably only shstrtab, which is the one we care about
931   // because it holds section names).
932   enum Section_offset_pass
933   {
934     BEFORE_INPUT_SECTIONS_PASS,
935     POSTPROCESSING_SECTIONS_PASS,
936     STRTAB_AFTER_POSTPROCESSING_SECTIONS_PASS
937   };
938   off_t
939   set_section_offsets(off_t, Section_offset_pass pass);
940
941   // Set the final section indexes of all the sections not associated
942   // with a segment.  Returns the next unused index.
943   unsigned int
944   set_section_indexes(unsigned int pshndx);
945
946   // Set the section addresses when using a script.
947   Output_segment*
948   set_section_addresses_from_script(Symbol_table*);
949
950   // Find appropriate places or orphan sections in a script.
951   void
952   place_orphan_sections_in_script();
953
954   // Return whether SEG1 comes before SEG2 in the output file.
955   static bool
956   segment_precedes(const Output_segment* seg1, const Output_segment* seg2);
957
958   // Use to save and restore segments during relaxation. 
959   typedef Unordered_map<const Output_segment*, const Output_segment*>
960     Segment_states;
961
962   // Save states of current output segments.
963   void
964   save_segments(Segment_states*);
965
966   // Restore output segment states.
967   void
968   restore_segments(const Segment_states*);
969
970   // Clean up after relaxation so that it is possible to lay out the
971   // sections and segments again.
972   void
973   clean_up_after_relaxation();
974
975   // Doing preparation work for relaxation.  This is factored out to make
976   // Layout::finalized a bit smaller and easier to read.
977   void
978   prepare_for_relaxation();
979
980   // Main body of the relaxation loop, which lays out the section.
981   off_t
982   relaxation_loop_body(int, Target*, Symbol_table*, Output_segment**,
983                        Output_segment*, Output_segment_headers*,
984                        Output_file_header*, unsigned int*);
985
986   // A mapping used for kept comdats/.gnu.linkonce group signatures.
987   typedef Unordered_map<std::string, Kept_section> Signatures;
988
989   // Mapping from input section name/type/flags to output section.  We
990   // use canonicalized strings here.
991
992   typedef std::pair<Stringpool::Key,
993                     std::pair<elfcpp::Elf_Word, elfcpp::Elf_Xword> > Key;
994
995   struct Hash_key
996   {
997     size_t
998     operator()(const Key& k) const;
999   };
1000
1001   typedef Unordered_map<Key, Output_section*, Hash_key> Section_name_map;
1002
1003   // A comparison class for segments.
1004
1005   struct Compare_segments
1006   {
1007     bool
1008     operator()(const Output_segment* seg1, const Output_segment* seg2)
1009     { return Layout::segment_precedes(seg1, seg2); }
1010   };
1011
1012   typedef std::vector<Output_section_data*> Output_section_data_list;
1013
1014   // Debug checker class.
1015   class Relaxation_debug_check
1016   {
1017    public:
1018     Relaxation_debug_check()
1019       : section_infos_()
1020     { }
1021  
1022     // Check that sections and special data are in reset states.
1023     void
1024     check_output_data_for_reset_values(const Layout::Section_list&,
1025                                        const Layout::Data_list&);
1026   
1027     // Record information of a section list.
1028     void
1029     read_sections(const Layout::Section_list&);
1030
1031     // Verify a section list with recorded information.
1032     void
1033     verify_sections(const Layout::Section_list&);
1034  
1035    private:
1036     // Information we care about a section.
1037     struct Section_info
1038     {
1039       // Output section described by this.
1040       Output_section* output_section;
1041       // Load address.
1042       uint64_t address;
1043       // Data size.
1044       off_t data_size;
1045       // File offset.
1046       off_t offset;
1047     };
1048
1049     // Section information.
1050     std::vector<Section_info> section_infos_;
1051   };
1052
1053   // The number of input files, for sizing tables.
1054   int number_of_input_files_;
1055   // Information set by scripts or by command line options.
1056   Script_options* script_options_;
1057   // The output section names.
1058   Stringpool namepool_;
1059   // The output symbol names.
1060   Stringpool sympool_;
1061   // The dynamic strings, if needed.
1062   Stringpool dynpool_;
1063   // The list of group sections and linkonce sections which we have seen.
1064   Signatures signatures_;
1065   // The mapping from input section name/type/flags to output sections.
1066   Section_name_map section_name_map_;
1067   // The list of output segments.
1068   Segment_list segment_list_;
1069   // The list of output sections.
1070   Section_list section_list_;
1071   // The list of output sections which are not attached to any output
1072   // segment.
1073   Section_list unattached_section_list_;
1074   // The list of unattached Output_data objects which require special
1075   // handling because they are not Output_sections.
1076   Data_list special_output_list_;
1077   // The section headers.
1078   Output_section_headers* section_headers_;
1079   // A pointer to the PT_TLS segment if there is one.
1080   Output_segment* tls_segment_;
1081   // A pointer to the PT_GNU_RELRO segment if there is one.
1082   Output_segment* relro_segment_;
1083   // A backend may increase the size of the PT_GNU_RELRO segment if
1084   // there is one.  This is the amount to increase it by.
1085   unsigned int increase_relro_;
1086   // The SHT_SYMTAB output section.
1087   Output_section* symtab_section_;
1088   // The SHT_SYMTAB_SHNDX for the regular symbol table if there is one.
1089   Output_symtab_xindex* symtab_xindex_;
1090   // The SHT_DYNSYM output section if there is one.
1091   Output_section* dynsym_section_;
1092   // The SHT_SYMTAB_SHNDX for the dynamic symbol table if there is one.
1093   Output_symtab_xindex* dynsym_xindex_;
1094   // The SHT_DYNAMIC output section if there is one.
1095   Output_section* dynamic_section_;
1096   // The _DYNAMIC symbol if there is one.
1097   Symbol* dynamic_symbol_;
1098   // The dynamic data which goes into dynamic_section_.
1099   Output_data_dynamic* dynamic_data_;
1100   // The exception frame output section if there is one.
1101   Output_section* eh_frame_section_;
1102   // The exception frame data for eh_frame_section_.
1103   Eh_frame* eh_frame_data_;
1104   // Whether we have added eh_frame_data_ to the .eh_frame section.
1105   bool added_eh_frame_data_;
1106   // The exception frame header output section if there is one.
1107   Output_section* eh_frame_hdr_section_;
1108   // The space for the build ID checksum if there is one.
1109   Output_section_data* build_id_note_;
1110   // The output section containing dwarf abbreviations
1111   Output_reduced_debug_abbrev_section* debug_abbrev_;
1112   // The output section containing the dwarf debug info tree
1113   Output_reduced_debug_info_section* debug_info_;
1114   // A list of group sections and their signatures.
1115   Group_signatures group_signatures_;
1116   // The size of the output file.
1117   off_t output_file_size_;
1118   // Whether we have added an input section to an output section.
1119   bool have_added_input_section_;
1120   // Whether we have attached the sections to the segments.
1121   bool sections_are_attached_;
1122   // Whether we have seen an object file marked to require an
1123   // executable stack.
1124   bool input_requires_executable_stack_;
1125   // Whether we have seen at least one object file with an executable
1126   // stack marker.
1127   bool input_with_gnu_stack_note_;
1128   // Whether we have seen at least one object file without an
1129   // executable stack marker.
1130   bool input_without_gnu_stack_note_;
1131   // Whether we have seen an object file that uses the static TLS model.
1132   bool has_static_tls_;
1133   // Whether any sections require postprocessing.
1134   bool any_postprocessing_sections_;
1135   // Whether we have resized the signatures_ hash table.
1136   bool resized_signatures_;
1137   // Whether we have created a .stab*str output section.
1138   bool have_stabstr_section_;
1139   // In incremental build, holds information check the inputs and build the
1140   // .gnu_incremental_inputs section.
1141   Incremental_inputs* incremental_inputs_;
1142   // Whether we record output section data created in script
1143   bool record_output_section_data_from_script_;
1144   // List of output data that needs to be removed at relaxation clean up.
1145   Output_section_data_list script_output_section_data_list_;
1146   // Structure to save segment states before entering the relaxation loop.
1147   Segment_states* segment_states_;
1148   // A relaxation debug checker.  We only create one when in debugging mode.
1149   Relaxation_debug_check* relaxation_debug_check_;
1150   // Hash a pattern to its position in the section ordering file.
1151   Unordered_map<std::string, unsigned int> input_section_position_;
1152   // Vector of glob only patterns in the section_ordering file.
1153   std::vector<std::string> input_section_glob_;
1154 };
1155
1156 // This task handles writing out data in output sections which is not
1157 // part of an input section, or which requires special handling.  When
1158 // this is done, it unblocks both output_sections_blocker and
1159 // final_blocker.
1160
1161 class Write_sections_task : public Task
1162 {
1163  public:
1164   Write_sections_task(const Layout* layout, Output_file* of,
1165                       Task_token* output_sections_blocker,
1166                       Task_token* final_blocker)
1167     : layout_(layout), of_(of),
1168       output_sections_blocker_(output_sections_blocker),
1169       final_blocker_(final_blocker)
1170   { }
1171
1172   // The standard Task methods.
1173
1174   Task_token*
1175   is_runnable();
1176
1177   void
1178   locks(Task_locker*);
1179
1180   void
1181   run(Workqueue*);
1182
1183   std::string
1184   get_name() const
1185   { return "Write_sections_task"; }
1186
1187  private:
1188   class Write_sections_locker;
1189
1190   const Layout* layout_;
1191   Output_file* of_;
1192   Task_token* output_sections_blocker_;
1193   Task_token* final_blocker_;
1194 };
1195
1196 // This task handles writing out data which is not part of a section
1197 // or segment.
1198
1199 class Write_data_task : public Task
1200 {
1201  public:
1202   Write_data_task(const Layout* layout, const Symbol_table* symtab,
1203                   Output_file* of, Task_token* final_blocker)
1204     : layout_(layout), symtab_(symtab), of_(of), final_blocker_(final_blocker)
1205   { }
1206
1207   // The standard Task methods.
1208
1209   Task_token*
1210   is_runnable();
1211
1212   void
1213   locks(Task_locker*);
1214
1215   void
1216   run(Workqueue*);
1217
1218   std::string
1219   get_name() const
1220   { return "Write_data_task"; }
1221
1222  private:
1223   const Layout* layout_;
1224   const Symbol_table* symtab_;
1225   Output_file* of_;
1226   Task_token* final_blocker_;
1227 };
1228
1229 // This task handles writing out the global symbols.
1230
1231 class Write_symbols_task : public Task
1232 {
1233  public:
1234   Write_symbols_task(const Layout* layout, const Symbol_table* symtab,
1235                      const Input_objects* input_objects,
1236                      const Stringpool* sympool, const Stringpool* dynpool,
1237                      Output_file* of, Task_token* final_blocker)
1238     : layout_(layout), symtab_(symtab), input_objects_(input_objects),
1239       sympool_(sympool), dynpool_(dynpool), of_(of),
1240       final_blocker_(final_blocker)
1241   { }
1242
1243   // The standard Task methods.
1244
1245   Task_token*
1246   is_runnable();
1247
1248   void
1249   locks(Task_locker*);
1250
1251   void
1252   run(Workqueue*);
1253
1254   std::string
1255   get_name() const
1256   { return "Write_symbols_task"; }
1257
1258  private:
1259   const Layout* layout_;
1260   const Symbol_table* symtab_;
1261   const Input_objects* input_objects_;
1262   const Stringpool* sympool_;
1263   const Stringpool* dynpool_;
1264   Output_file* of_;
1265   Task_token* final_blocker_;
1266 };
1267
1268 // This task handles writing out data in output sections which can't
1269 // be written out until all the input sections have been handled.
1270 // This is for sections whose contents is based on the contents of
1271 // other output sections.
1272
1273 class Write_after_input_sections_task : public Task
1274 {
1275  public:
1276   Write_after_input_sections_task(Layout* layout, Output_file* of,
1277                                   Task_token* input_sections_blocker,
1278                                   Task_token* final_blocker)
1279     : layout_(layout), of_(of),
1280       input_sections_blocker_(input_sections_blocker),
1281       final_blocker_(final_blocker)
1282   { }
1283
1284   // The standard Task methods.
1285
1286   Task_token*
1287   is_runnable();
1288
1289   void
1290   locks(Task_locker*);
1291
1292   void
1293   run(Workqueue*);
1294
1295   std::string
1296   get_name() const
1297   { return "Write_after_input_sections_task"; }
1298
1299  private:
1300   Layout* layout_;
1301   Output_file* of_;
1302   Task_token* input_sections_blocker_;
1303   Task_token* final_blocker_;
1304 };
1305
1306 // This task function handles closing the file.
1307
1308 class Close_task_runner : public Task_function_runner
1309 {
1310  public:
1311   Close_task_runner(const General_options* options, const Layout* layout,
1312                     Output_file* of)
1313     : options_(options), layout_(layout), of_(of)
1314   { }
1315
1316   // Run the operation.
1317   void
1318   run(Workqueue*, const Task*);
1319
1320  private:
1321   const General_options* options_;
1322   const Layout* layout_;
1323   Output_file* of_;
1324 };
1325
1326 // A small helper function to align an address.
1327
1328 inline uint64_t
1329 align_address(uint64_t address, uint64_t addralign)
1330 {
1331   if (addralign != 0)
1332     address = (address + addralign - 1) &~ (addralign - 1);
1333   return address;
1334 }
1335
1336 } // End namespace gold.
1337
1338 #endif // !defined(GOLD_LAYOUT_H)