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  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Masayuki Hatta (mhatta)
  • Date: 2007-12-04 22:37:09 UTC
  • mfrom: (1.2.5 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20071204223709-jxj396d1ox92s8ox
Tags: 6.7.1.dfsg.1-1
* New upstream release.
* This typo has been fixed in the upstream - closes: #314037.
* Removed non-free documents (GFDL'd with Invariant Sections, etc.).

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
\input texinfo
2
 
@c Copyright 1988, 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1998,
3
 
@c 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2006
4
 
@c Free Software Foundation, Inc.
5
 
@setfilename bfdint.info
6
 
 
7
 
@settitle BFD Internals
8
 
@iftex
9
 
@titlepage
10
 
@title{BFD Internals}
11
 
@author{Ian Lance Taylor}
12
 
@author{Cygnus Solutions}
13
 
@page
14
 
@end iftex
15
 
 
16
 
@node Top
17
 
@top BFD Internals
18
 
@raisesections
19
 
@cindex bfd internals
20
 
 
21
 
This document describes some BFD internal information which may be
22
 
helpful when working on BFD.  It is very incomplete.
23
 
 
24
 
This document is not updated regularly, and may be out of date.
25
 
 
26
 
The initial version of this document was written by Ian Lance Taylor
27
 
@email{ian@@cygnus.com}.
28
 
 
29
 
@menu
30
 
* BFD overview::                BFD overview
31
 
* BFD guidelines::              BFD programming guidelines
32
 
* BFD target vector::           BFD target vector
33
 
* BFD generated files::         BFD generated files
34
 
* BFD multiple compilations::   Files compiled multiple times in BFD
35
 
* BFD relocation handling::     BFD relocation handling
36
 
* BFD ELF support::             BFD ELF support
37
 
* BFD glossary::                Glossary
38
 
* Index::                       Index
39
 
@end menu
40
 
 
41
 
@node BFD overview
42
 
@section BFD overview
43
 
 
44
 
BFD is a library which provides a single interface to read and write
45
 
object files, executables, archive files, and core files in any format.
46
 
 
47
 
@menu
48
 
* BFD library interfaces::      BFD library interfaces
49
 
* BFD library users::           BFD library users
50
 
* BFD view::                    The BFD view of a file
51
 
* BFD blindness::               BFD loses information
52
 
@end menu
53
 
 
54
 
@node BFD library interfaces
55
 
@subsection BFD library interfaces
56
 
 
57
 
One way to look at the BFD library is to divide it into four parts by
58
 
type of interface.
59
 
 
60
 
The first interface is the set of generic functions which programs using
61
 
the BFD library will call.  These generic function normally translate
62
 
directly or indirectly into calls to routines which are specific to a
63
 
particular object file format.  Many of these generic functions are
64
 
actually defined as macros in @file{bfd.h}.  These functions comprise
65
 
the official BFD interface.
66
 
 
67
 
The second interface is the set of functions which appear in the target
68
 
vectors.  This is the bulk of the code in BFD.  A target vector is a set
69
 
of function pointers specific to a particular object file format.  The
70
 
target vector is used to implement the generic BFD functions.  These
71
 
functions are always called through the target vector, and are never
72
 
called directly.  The target vector is described in detail in @ref{BFD
73
 
target vector}.  The set of functions which appear in a particular
74
 
target vector is often referred to as a BFD backend.
75
 
 
76
 
The third interface is a set of oddball functions which are typically
77
 
specific to a particular object file format, are not generic functions,
78
 
and are called from outside of the BFD library.  These are used as hooks
79
 
by the linker and the assembler when a particular object file format
80
 
requires some action which the BFD generic interface does not provide.
81
 
These functions are typically declared in @file{bfd.h}, but in many
82
 
cases they are only provided when BFD is configured with support for a
83
 
particular object file format.  These functions live in a grey area, and
84
 
are not really part of the official BFD interface.
85
 
 
86
 
The fourth interface is the set of BFD support functions which are
87
 
called by the other BFD functions.  These manage issues like memory
88
 
allocation, error handling, file access, hash tables, swapping, and the
89
 
like.  These functions are never called from outside of the BFD library.
90
 
 
91
 
@node BFD library users
92
 
@subsection BFD library users
93
 
 
94
 
Another way to look at the BFD library is to divide it into three parts
95
 
by the manner in which it is used.
96
 
 
97
 
The first use is to read an object file.  The object file readers are
98
 
programs like @samp{gdb}, @samp{nm}, @samp{objdump}, and @samp{objcopy}.
99
 
These programs use BFD to view an object file in a generic form.  The
100
 
official BFD interface is normally fully adequate for these programs.
101
 
 
102
 
The second use is to write an object file.  The object file writers are
103
 
programs like @samp{gas} and @samp{objcopy}.  These programs use BFD to
104
 
create an object file.  The official BFD interface is normally adequate
105
 
for these programs, but for some object file formats the assembler needs
106
 
some additional hooks in order to set particular flags or other
107
 
information.  The official BFD interface includes functions to copy
108
 
private information from one object file to another, and these functions
109
 
are used by @samp{objcopy} to avoid information loss.
110
 
 
111
 
The third use is to link object files.  There is only one object file
112
 
linker, @samp{ld}.  Originally, @samp{ld} was an object file reader and
113
 
an object file writer, and it did the link operation using the generic
114
 
BFD structures.  However, this turned out to be too slow and too memory
115
 
intensive.
116
 
 
117
 
The official BFD linker functions were written to permit specific BFD
118
 
backends to perform the link without translating through the generic
119
 
structures, in the normal case where all the input files and output file
120
 
have the same object file format.  Not all of the backends currently
121
 
implement the new interface, and there are default linking functions
122
 
within BFD which use the generic structures and which work with all
123
 
backends.
124
 
 
125
 
For several object file formats the linker needs additional hooks which
126
 
are not provided by the official BFD interface, particularly for dynamic
127
 
linking support.  These functions are typically called from the linker
128
 
emulation template.
129
 
 
130
 
@node BFD view
131
 
@subsection The BFD view of a file
132
 
 
133
 
BFD uses generic structures to manage information.  It translates data
134
 
into the generic form when reading files, and out of the generic form
135
 
when writing files.
136
 
 
137
 
BFD describes a file as a pointer to the @samp{bfd} type.  A @samp{bfd}
138
 
is composed of the following elements.  The BFD information can be
139
 
displayed using the @samp{objdump} program with various options.
140
 
 
141
 
@table @asis
142
 
@item general information
143
 
The object file format, a few general flags, the start address.
144
 
@item architecture
145
 
The architecture, including both a general processor type (m68k, MIPS
146
 
etc.) and a specific machine number (m68000, R4000, etc.).
147
 
@item sections
148
 
A list of sections.
149
 
@item symbols
150
 
A symbol table.
151
 
@end table
152
 
 
153
 
BFD represents a section as a pointer to the @samp{asection} type.  Each
154
 
section has a name and a size.  Most sections also have an associated
155
 
block of data, known as the section contents.  Sections also have
156
 
associated flags, a virtual memory address, a load memory address, a
157
 
required alignment, a list of relocations, and other miscellaneous
158
 
information.
159
 
 
160
 
BFD represents a relocation as a pointer to the @samp{arelent} type.  A
161
 
relocation describes an action which the linker must take to modify the
162
 
section contents.  Relocations have a symbol, an address, an addend, and
163
 
a pointer to a howto structure which describes how to perform the
164
 
relocation.  For more information, see @ref{BFD relocation handling}.
165
 
 
166
 
BFD represents a symbol as a pointer to the @samp{asymbol} type.  A
167
 
symbol has a name, a pointer to a section, an offset within that
168
 
section, and some flags.
169
 
 
170
 
Archive files do not have any sections or symbols.  Instead, BFD
171
 
represents an archive file as a file which contains a list of
172
 
@samp{bfd}s.  BFD also provides access to the archive symbol map, as a
173
 
list of symbol names.  BFD provides a function to return the @samp{bfd}
174
 
within the archive which corresponds to a particular entry in the
175
 
archive symbol map.
176
 
 
177
 
@node BFD blindness
178
 
@subsection BFD loses information
179
 
 
180
 
Most object file formats have information which BFD can not represent in
181
 
its generic form, at least as currently defined.
182
 
 
183
 
There is often explicit information which BFD can not represent.  For
184
 
example, the COFF version stamp, or the ELF program segments.  BFD
185
 
provides special hooks to handle this information when copying,
186
 
printing, or linking an object file.  The BFD support for a particular
187
 
object file format will normally store this information in private data
188
 
and handle it using the special hooks.
189
 
 
190
 
In some cases there is also implicit information which BFD can not
191
 
represent.  For example, the MIPS processor distinguishes small and
192
 
large symbols, and requires that all small symbols be within 32K of the
193
 
GP register.  This means that the MIPS assembler must be able to mark
194
 
variables as either small or large, and the MIPS linker must know to put
195
 
small symbols within range of the GP register.  Since BFD can not
196
 
represent this information, this means that the assembler and linker
197
 
must have information that is specific to a particular object file
198
 
format which is outside of the BFD library.
199
 
 
200
 
This loss of information indicates areas where the BFD paradigm breaks
201
 
down.  It is not actually possible to represent the myriad differences
202
 
among object file formats using a single generic interface, at least not
203
 
in the manner which BFD does it today.
204
 
 
205
 
Nevertheless, the BFD library does greatly simplify the task of dealing
206
 
with object files, and particular problems caused by information loss
207
 
can normally be solved using some sort of relatively constrained hook
208
 
into the library.
209
 
 
210
 
 
211
 
 
212
 
@node BFD guidelines
213
 
@section BFD programming guidelines
214
 
@cindex bfd programming guidelines
215
 
@cindex programming guidelines for bfd
216
 
@cindex guidelines, bfd programming
217
 
 
218
 
There is a lot of poorly written and confusing code in BFD.  New BFD
219
 
code should be written to a higher standard.  Merely because some BFD
220
 
code is written in a particular manner does not mean that you should
221
 
emulate it.
222
 
 
223
 
Here are some general BFD programming guidelines:
224
 
 
225
 
@itemize @bullet
226
 
@item
227
 
Follow the GNU coding standards.
228
 
 
229
 
@item
230
 
Avoid global variables.  We ideally want BFD to be fully reentrant, so
231
 
that it can be used in multiple threads.  All uses of global or static
232
 
variables interfere with that.  Initialized constant variables are OK,
233
 
and they should be explicitly marked with @samp{const}.  Instead of global
234
 
variables, use data attached to a BFD or to a linker hash table.
235
 
 
236
 
@item
237
 
All externally visible functions should have names which start with
238
 
@samp{bfd_}.  All such functions should be declared in some header file,
239
 
typically @file{bfd.h}.  See, for example, the various declarations near
240
 
the end of @file{bfd-in.h}, which mostly declare functions required by
241
 
specific linker emulations.
242
 
 
243
 
@item
244
 
All functions which need to be visible from one file to another within
245
 
BFD, but should not be visible outside of BFD, should start with
246
 
@samp{_bfd_}.  Although external names beginning with @samp{_} are
247
 
prohibited by the ANSI standard, in practice this usage will always
248
 
work, and it is required by the GNU coding standards.
249
 
 
250
 
@item
251
 
Always remember that people can compile using @samp{--enable-targets} to
252
 
build several, or all, targets at once.  It must be possible to link
253
 
together the files for all targets.
254
 
 
255
 
@item
256
 
BFD code should compile with few or no warnings using @samp{gcc -Wall}.
257
 
Some warnings are OK, like the absence of certain function declarations
258
 
which may or may not be declared in system header files.  Warnings about
259
 
ambiguous expressions and the like should always be fixed.
260
 
@end itemize
261
 
 
262
 
@node BFD target vector
263
 
@section BFD target vector
264
 
@cindex bfd target vector
265
 
@cindex target vector in bfd
266
 
 
267
 
BFD supports multiple object file formats by using the @dfn{target
268
 
vector}.  This is simply a set of function pointers which implement
269
 
behaviour that is specific to a particular object file format.
270
 
 
271
 
In this section I list all of the entries in the target vector and
272
 
describe what they do.
273
 
 
274
 
@menu
275
 
* BFD target vector miscellaneous::     Miscellaneous constants
276
 
* BFD target vector swap::              Swapping functions
277
 
* BFD target vector format::            Format type dependent functions
278
 
* BFD_JUMP_TABLE macros::               BFD_JUMP_TABLE macros
279
 
* BFD target vector generic::           Generic functions
280
 
* BFD target vector copy::              Copy functions
281
 
* BFD target vector core::              Core file support functions
282
 
* BFD target vector archive::           Archive functions
283
 
* BFD target vector symbols::           Symbol table functions
284
 
* BFD target vector relocs::            Relocation support
285
 
* BFD target vector write::             Output functions
286
 
* BFD target vector link::              Linker functions
287
 
* BFD target vector dynamic::           Dynamic linking information functions
288
 
@end menu
289
 
 
290
 
@node BFD target vector miscellaneous
291
 
@subsection Miscellaneous constants
292
 
 
293
 
The target vector starts with a set of constants.
294
 
 
295
 
@table @samp
296
 
@item name
297
 
The name of the target vector.  This is an arbitrary string.  This is
298
 
how the target vector is named in command line options for tools which
299
 
use BFD, such as the @samp{--oformat} linker option.
300
 
 
301
 
@item flavour
302
 
A general description of the type of target.  The following flavours are
303
 
currently defined:
304
 
 
305
 
@table @samp
306
 
@item bfd_target_unknown_flavour
307
 
Undefined or unknown.
308
 
@item bfd_target_aout_flavour
309
 
a.out.
310
 
@item bfd_target_coff_flavour
311
 
COFF.
312
 
@item bfd_target_ecoff_flavour
313
 
ECOFF.
314
 
@item bfd_target_elf_flavour
315
 
ELF.
316
 
@item bfd_target_ieee_flavour
317
 
IEEE-695.
318
 
@item bfd_target_nlm_flavour
319
 
NLM.
320
 
@item bfd_target_oasys_flavour
321
 
OASYS.
322
 
@item bfd_target_tekhex_flavour
323
 
Tektronix hex format.
324
 
@item bfd_target_srec_flavour
325
 
Motorola S-record format.
326
 
@item bfd_target_ihex_flavour
327
 
Intel hex format.
328
 
@item bfd_target_som_flavour
329
 
SOM (used on HP/UX).
330
 
@item bfd_target_os9k_flavour
331
 
os9000.
332
 
@item bfd_target_versados_flavour
333
 
VERSAdos.
334
 
@item bfd_target_msdos_flavour
335
 
MS-DOS.
336
 
@item bfd_target_evax_flavour
337
 
openVMS.
338
 
@item bfd_target_mmo_flavour
339
 
Donald Knuth's MMIXware object format.
340
 
@end table
341
 
 
342
 
@item byteorder
343
 
The byte order of data in the object file.  One of
344
 
@samp{BFD_ENDIAN_BIG}, @samp{BFD_ENDIAN_LITTLE}, or
345
 
@samp{BFD_ENDIAN_UNKNOWN}.  The latter would be used for a format such
346
 
as S-records which do not record the architecture of the data.
347
 
 
348
 
@item header_byteorder
349
 
The byte order of header information in the object file.  Normally the
350
 
same as the @samp{byteorder} field, but there are certain cases where it
351
 
may be different.
352
 
 
353
 
@item object_flags
354
 
Flags which may appear in the @samp{flags} field of a BFD with this
355
 
format.
356
 
 
357
 
@item section_flags
358
 
Flags which may appear in the @samp{flags} field of a section within a
359
 
BFD with this format.
360
 
 
361
 
@item symbol_leading_char
362
 
A character which the C compiler normally puts before a symbol.  For
363
 
example, an a.out compiler will typically generate the symbol
364
 
@samp{_foo} for a function named @samp{foo} in the C source, in which
365
 
case this field would be @samp{_}.  If there is no such character, this
366
 
field will be @samp{0}.
367
 
 
368
 
@item ar_pad_char
369
 
The padding character to use at the end of an archive name.  Normally
370
 
@samp{/}.
371
 
 
372
 
@item ar_max_namelen
373
 
The maximum length of a short name in an archive.  Normally @samp{14}.
374
 
 
375
 
@item backend_data
376
 
A pointer to constant backend data.  This is used by backends to store
377
 
whatever additional information they need to distinguish similar target
378
 
vectors which use the same sets of functions.
379
 
@end table
380
 
 
381
 
@node BFD target vector swap
382
 
@subsection Swapping functions
383
 
 
384
 
Every target vector has function pointers used for swapping information
385
 
in and out of the target representation.  There are two sets of
386
 
functions: one for data information, and one for header information.
387
 
Each set has three sizes: 64-bit, 32-bit, and 16-bit.  Each size has
388
 
three actual functions: put, get unsigned, and get signed.
389
 
 
390
 
These 18 functions are used to convert data between the host and target
391
 
representations.
392
 
 
393
 
@node BFD target vector format
394
 
@subsection Format type dependent functions
395
 
 
396
 
Every target vector has three arrays of function pointers which are
397
 
indexed by the BFD format type.  The BFD format types are as follows:
398
 
 
399
 
@table @samp
400
 
@item bfd_unknown
401
 
Unknown format.  Not used for anything useful.
402
 
@item bfd_object
403
 
Object file.
404
 
@item bfd_archive
405
 
Archive file.
406
 
@item bfd_core
407
 
Core file.
408
 
@end table
409
 
 
410
 
The three arrays of function pointers are as follows:
411
 
 
412
 
@table @samp
413
 
@item bfd_check_format
414
 
Check whether the BFD is of a particular format (object file, archive
415
 
file, or core file) corresponding to this target vector.  This is called
416
 
by the @samp{bfd_check_format} function when examining an existing BFD.
417
 
If the BFD matches the desired format, this function will initialize any
418
 
format specific information such as the @samp{tdata} field of the BFD.
419
 
This function must be called before any other BFD target vector function
420
 
on a file opened for reading.
421
 
 
422
 
@item bfd_set_format
423
 
Set the format of a BFD which was created for output.  This is called by
424
 
the @samp{bfd_set_format} function after creating the BFD with a
425
 
function such as @samp{bfd_openw}.  This function will initialize format
426
 
specific information required to write out an object file or whatever of
427
 
the given format.  This function must be called before any other BFD
428
 
target vector function on a file opened for writing.
429
 
 
430
 
@item bfd_write_contents
431
 
Write out the contents of the BFD in the given format.  This is called
432
 
by @samp{bfd_close} function for a BFD opened for writing.  This really
433
 
should not be an array selected by format type, as the
434
 
@samp{bfd_set_format} function provides all the required information.
435
 
In fact, BFD will fail if a different format is used when calling
436
 
through the @samp{bfd_set_format} and the @samp{bfd_write_contents}
437
 
arrays; fortunately, since @samp{bfd_close} gets it right, this is a
438
 
difficult error to make.
439
 
@end table
440
 
 
441
 
@node BFD_JUMP_TABLE macros
442
 
@subsection @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros
443
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE}
444
 
 
445
 
Most target vectors are defined using @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros.
446
 
These macros take a single argument, which is a prefix applied to a set
447
 
of functions.  The macros are then used to initialize the fields in the
448
 
target vector.
449
 
 
450
 
For example, the @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro defines three
451
 
functions: @samp{_get_reloc_upper_bound}, @samp{_canonicalize_reloc},
452
 
and @samp{_bfd_reloc_type_lookup}.  A reference like
453
 
@samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (foo)} will expand into three functions
454
 
prefixed with @samp{foo}: @samp{foo_get_reloc_upper_bound}, etc.  The
455
 
@samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro will be placed such that those three
456
 
functions initialize the appropriate fields in the BFD target vector.
457
 
 
458
 
This is done because it turns out that many different target vectors can
459
 
share certain classes of functions.  For example, archives are similar
460
 
on most platforms, so most target vectors can use the same archive
461
 
functions.  Those target vectors all use @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}
462
 
with the same argument, calling a set of functions which is defined in
463
 
@file{archive.c}.
464
 
 
465
 
Each of the @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros is mentioned below along with
466
 
the description of the function pointers which it defines.  The function
467
 
pointers will be described using the name without the prefix which the
468
 
@samp{BFD_JUMP_TABLE} macro defines.  This name is normally the same as
469
 
the name of the field in the target vector structure.  Any differences
470
 
will be noted.
471
 
 
472
 
@node BFD target vector generic
473
 
@subsection Generic functions
474
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_GENERIC}
475
 
 
476
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_GENERIC} macro is used for some catch all
477
 
functions which don't easily fit into other categories.
478
 
 
479
 
@table @samp
480
 
@item _close_and_cleanup
481
 
Free any target specific information associated with the BFD.  This is
482
 
called when any BFD is closed (the @samp{bfd_write_contents} function
483
 
mentioned earlier is only called for a BFD opened for writing).  Most
484
 
targets use @samp{bfd_alloc} to allocate all target specific
485
 
information, and therefore don't have to do anything in this function.
486
 
This function pointer is typically set to
487
 
@samp{_bfd_generic_close_and_cleanup}, which simply returns true.
488
 
 
489
 
@item _bfd_free_cached_info
490
 
Free any cached information associated with the BFD which can be
491
 
recreated later if necessary.  This is used to reduce the memory
492
 
consumption required by programs using BFD.  This is normally called via
493
 
the @samp{bfd_free_cached_info} macro.  It is used by the default
494
 
archive routines when computing the archive map.  Most targets do not
495
 
do anything special for this entry point, and just set it to
496
 
@samp{_bfd_generic_free_cached_info}, which simply returns true.
497
 
 
498
 
@item _new_section_hook
499
 
This is called from @samp{bfd_make_section_anyway} whenever a new
500
 
section is created.  Most targets use it to initialize section specific
501
 
information.  This function is called whether or not the section
502
 
corresponds to an actual section in an actual BFD.
503
 
 
504
 
@item _get_section_contents
505
 
Get the contents of a section.  This is called from
506
 
@samp{bfd_get_section_contents}.  Most targets set this to
507
 
@samp{_bfd_generic_get_section_contents}, which does a @samp{bfd_seek}
508
 
based on the section's @samp{filepos} field and a @samp{bfd_bread}.  The
509
 
corresponding field in the target vector is named
510
 
@samp{_bfd_get_section_contents}.
511
 
 
512
 
@item _get_section_contents_in_window
513
 
Set a @samp{bfd_window} to hold the contents of a section.  This is
514
 
called from @samp{bfd_get_section_contents_in_window}.  The
515
 
@samp{bfd_window} idea never really caught on, and I don't think this is
516
 
ever called.  Pretty much all targets implement this as
517
 
@samp{bfd_generic_get_section_contents_in_window}, which uses
518
 
@samp{bfd_get_section_contents} to do the right thing.  The
519
 
corresponding field in the target vector is named
520
 
@samp{_bfd_get_section_contents_in_window}.
521
 
@end table
522
 
 
523
 
@node BFD target vector copy
524
 
@subsection Copy functions
525
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_COPY}
526
 
 
527
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_COPY} macro is used for functions which are
528
 
called when copying BFDs, and for a couple of functions which deal with
529
 
internal BFD information.
530
 
 
531
 
@table @samp
532
 
@item _bfd_copy_private_bfd_data
533
 
This is called when copying a BFD, via @samp{bfd_copy_private_bfd_data}.
534
 
If the input and output BFDs have the same format, this will copy any
535
 
private information over.  This is called after all the section contents
536
 
have been written to the output file.  Only a few targets do anything in
537
 
this function.
538
 
 
539
 
@item _bfd_merge_private_bfd_data
540
 
This is called when linking, via @samp{bfd_merge_private_bfd_data}.  It
541
 
gives the backend linker code a chance to set any special flags in the
542
 
output file based on the contents of the input file.  Only a few targets
543
 
do anything in this function.
544
 
 
545
 
@item _bfd_copy_private_section_data
546
 
This is similar to @samp{_bfd_copy_private_bfd_data}, but it is called
547
 
for each section, via @samp{bfd_copy_private_section_data}.  This
548
 
function is called before any section contents have been written.  Only
549
 
a few targets do anything in this function.
550
 
 
551
 
@item _bfd_copy_private_symbol_data
552
 
This is called via @samp{bfd_copy_private_symbol_data}, but I don't
553
 
think anything actually calls it.  If it were defined, it could be used
554
 
to copy private symbol data from one BFD to another.  However, most BFDs
555
 
store extra symbol information by allocating space which is larger than
556
 
the @samp{asymbol} structure and storing private information in the
557
 
extra space.  Since @samp{objcopy} and other programs copy symbol
558
 
information by copying pointers to @samp{asymbol} structures, the
559
 
private symbol information is automatically copied as well.  Most
560
 
targets do not do anything in this function.
561
 
 
562
 
@item _bfd_set_private_flags
563
 
This is called via @samp{bfd_set_private_flags}.  It is basically a hook
564
 
for the assembler to set magic information.  For example, the PowerPC
565
 
ELF assembler uses it to set flags which appear in the e_flags field of
566
 
the ELF header.  Most targets do not do anything in this function.
567
 
 
568
 
@item _bfd_print_private_bfd_data
569
 
This is called by @samp{objdump} when the @samp{-p} option is used.  It
570
 
is called via @samp{bfd_print_private_data}.  It prints any interesting
571
 
information about the BFD which can not be otherwise represented by BFD
572
 
and thus can not be printed by @samp{objdump}.  Most targets do not do
573
 
anything in this function.
574
 
@end table
575
 
 
576
 
@node BFD target vector core
577
 
@subsection Core file support functions
578
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_CORE}
579
 
 
580
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_CORE} macro is used for functions which deal
581
 
with core files.  Obviously, these functions only do something
582
 
interesting for targets which have core file support.
583
 
 
584
 
@table @samp
585
 
@item _core_file_failing_command
586
 
Given a core file, this returns the command which was run to produce the
587
 
core file.
588
 
 
589
 
@item _core_file_failing_signal
590
 
Given a core file, this returns the signal number which produced the
591
 
core file.
592
 
 
593
 
@item _core_file_matches_executable_p
594
 
Given a core file and a BFD for an executable, this returns whether the
595
 
core file was generated by the executable.
596
 
@end table
597
 
 
598
 
@node BFD target vector archive
599
 
@subsection Archive functions
600
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}
601
 
 
602
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE} macro is used for functions which deal
603
 
with archive files.  Most targets use COFF style archive files
604
 
(including ELF targets), and these use @samp{_bfd_archive_coff} as the
605
 
argument to @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}.  Some targets use BSD/a.out
606
 
style archives, and these use @samp{_bfd_archive_bsd}.  (The main
607
 
difference between BSD and COFF archives is the format of the archive
608
 
symbol table).  Targets with no archive support use
609
 
@samp{_bfd_noarchive}.  Finally, a few targets have unusual archive
610
 
handling.
611
 
 
612
 
@table @samp
613
 
@item _slurp_armap
614
 
Read in the archive symbol table, storing it in private BFD data.  This
615
 
is normally called from the archive @samp{check_format} routine.  The
616
 
corresponding field in the target vector is named
617
 
@samp{_bfd_slurp_armap}.
618
 
 
619
 
@item _slurp_extended_name_table
620
 
Read in the extended name table from the archive, if there is one,
621
 
storing it in private BFD data.  This is normally called from the
622
 
archive @samp{check_format} routine.  The corresponding field in the
623
 
target vector is named @samp{_bfd_slurp_extended_name_table}.
624
 
 
625
 
@item construct_extended_name_table
626
 
Build and return an extended name table if one is needed to write out
627
 
the archive.  This also adjusts the archive headers to refer to the
628
 
extended name table appropriately.  This is normally called from the
629
 
archive @samp{write_contents} routine.  The corresponding field in the
630
 
target vector is named @samp{_bfd_construct_extended_name_table}.
631
 
 
632
 
@item _truncate_arname
633
 
This copies a file name into an archive header, truncating it as
634
 
required.  It is normally called from the archive @samp{write_contents}
635
 
routine.  This function is more interesting in targets which do not
636
 
support extended name tables, but I think the GNU @samp{ar} program
637
 
always uses extended name tables anyhow.  The corresponding field in the
638
 
target vector is named @samp{_bfd_truncate_arname}.
639
 
 
640
 
@item _write_armap
641
 
Write out the archive symbol table using calls to @samp{bfd_bwrite}.
642
 
This is normally called from the archive @samp{write_contents} routine.
643
 
The corresponding field in the target vector is named @samp{write_armap}
644
 
(no leading underscore).
645
 
 
646
 
@item _read_ar_hdr
647
 
Read and parse an archive header.  This handles expanding the archive
648
 
header name into the real file name using the extended name table.  This
649
 
is called by routines which read the archive symbol table or the archive
650
 
itself.  The corresponding field in the target vector is named
651
 
@samp{_bfd_read_ar_hdr_fn}.
652
 
 
653
 
@item _openr_next_archived_file
654
 
Given an archive and a BFD representing a file stored within the
655
 
archive, return a BFD for the next file in the archive.  This is called
656
 
via @samp{bfd_openr_next_archived_file}.  The corresponding field in the
657
 
target vector is named @samp{openr_next_archived_file} (no leading
658
 
underscore).
659
 
 
660
 
@item _get_elt_at_index
661
 
Given an archive and an index, return a BFD for the file in the archive
662
 
corresponding to that entry in the archive symbol table.  This is called
663
 
via @samp{bfd_get_elt_at_index}.  The corresponding field in the target
664
 
vector is named @samp{_bfd_get_elt_at_index}.
665
 
 
666
 
@item _generic_stat_arch_elt
667
 
Do a stat on an element of an archive, returning information read from
668
 
the archive header (modification time, uid, gid, file mode, size).  This
669
 
is called via @samp{bfd_stat_arch_elt}.  The corresponding field in the
670
 
target vector is named @samp{_bfd_stat_arch_elt}.
671
 
 
672
 
@item _update_armap_timestamp
673
 
After the entire contents of an archive have been written out, update
674
 
the timestamp of the archive symbol table to be newer than that of the
675
 
file.  This is required for a.out style archives.  This is normally
676
 
called by the archive @samp{write_contents} routine.  The corresponding
677
 
field in the target vector is named @samp{_bfd_update_armap_timestamp}.
678
 
@end table
679
 
 
680
 
@node BFD target vector symbols
681
 
@subsection Symbol table functions
682
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS}
683
 
 
684
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS} macro is used for functions which deal
685
 
with symbols.
686
 
 
687
 
@table @samp
688
 
@item _get_symtab_upper_bound
689
 
Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
690
 
required to read the symbol table.  In practice most targets return the
691
 
amount of memory required to hold @samp{asymbol} pointers for all the
692
 
symbols plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the actual symbol
693
 
information in BFD private data.  This is called via
694
 
@samp{bfd_get_symtab_upper_bound}.  The corresponding field in the
695
 
target vector is named @samp{_bfd_get_symtab_upper_bound}.
696
 
 
697
 
@item _canonicalize_symtab
698
 
Read in the symbol table.  This is called via
699
 
@samp{bfd_canonicalize_symtab}.  The corresponding field in the target
700
 
vector is named @samp{_bfd_canonicalize_symtab}.
701
 
 
702
 
@item _make_empty_symbol
703
 
Create an empty symbol for the BFD.  This is needed because most targets
704
 
store extra information with each symbol by allocating a structure
705
 
larger than an @samp{asymbol} and storing the extra information at the
706
 
end.  This function will allocate the right amount of memory, and return
707
 
what looks like a pointer to an empty @samp{asymbol}.  This is called
708
 
via @samp{bfd_make_empty_symbol}.  The corresponding field in the target
709
 
vector is named @samp{_bfd_make_empty_symbol}.
710
 
 
711
 
@item _print_symbol
712
 
Print information about the symbol.  This is called via
713
 
@samp{bfd_print_symbol}.  One of the arguments indicates what sort of
714
 
information should be printed:
715
 
 
716
 
@table @samp
717
 
@item bfd_print_symbol_name
718
 
Just print the symbol name.
719
 
@item bfd_print_symbol_more
720
 
Print the symbol name and some interesting flags.  I don't think
721
 
anything actually uses this.
722
 
@item bfd_print_symbol_all
723
 
Print all information about the symbol.  This is used by @samp{objdump}
724
 
when run with the @samp{-t} option.
725
 
@end table
726
 
The corresponding field in the target vector is named
727
 
@samp{_bfd_print_symbol}.
728
 
 
729
 
@item _get_symbol_info
730
 
Return a standard set of information about the symbol.  This is called
731
 
via @samp{bfd_symbol_info}.  The corresponding field in the target
732
 
vector is named @samp{_bfd_get_symbol_info}.
733
 
 
734
 
@item _bfd_is_local_label_name
735
 
Return whether the given string would normally represent the name of a
736
 
local label.  This is called via @samp{bfd_is_local_label} and
737
 
@samp{bfd_is_local_label_name}.  Local labels are normally discarded by
738
 
the assembler.  In the linker, this defines the difference between the
739
 
@samp{-x} and @samp{-X} options.
740
 
 
741
 
@item _get_lineno
742
 
Return line number information for a symbol.  This is only meaningful
743
 
for a COFF target.  This is called when writing out COFF line numbers.
744
 
 
745
 
@item _find_nearest_line
746
 
Given an address within a section, use the debugging information to find
747
 
the matching file name, function name, and line number, if any.  This is
748
 
called via @samp{bfd_find_nearest_line}.  The corresponding field in the
749
 
target vector is named @samp{_bfd_find_nearest_line}.
750
 
 
751
 
@item _bfd_make_debug_symbol
752
 
Make a debugging symbol.  This is only meaningful for a COFF target,
753
 
where it simply returns a symbol which will be placed in the
754
 
@samp{N_DEBUG} section when it is written out.  This is called via
755
 
@samp{bfd_make_debug_symbol}.
756
 
 
757
 
@item _read_minisymbols
758
 
Minisymbols are used to reduce the memory requirements of programs like
759
 
@samp{nm}.  A minisymbol is a cookie pointing to internal symbol
760
 
information which the caller can use to extract complete symbol
761
 
information.  This permits BFD to not convert all the symbols into
762
 
generic form, but to instead convert them one at a time.  This is called
763
 
via @samp{bfd_read_minisymbols}.  Most targets do not implement this,
764
 
and just use generic support which is based on using standard
765
 
@samp{asymbol} structures.
766
 
 
767
 
@item _minisymbol_to_symbol
768
 
Convert a minisymbol to a standard @samp{asymbol}.  This is called via
769
 
@samp{bfd_minisymbol_to_symbol}.
770
 
@end table
771
 
 
772
 
@node BFD target vector relocs
773
 
@subsection Relocation support
774
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS}
775
 
 
776
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro is used for functions which deal
777
 
with relocations.
778
 
 
779
 
@table @samp
780
 
@item _get_reloc_upper_bound
781
 
Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
782
 
required to read the relocations for a section.  In practice most
783
 
targets return the amount of memory required to hold @samp{arelent}
784
 
pointers for all the relocations plus a trailing @samp{NULL} entry, and
785
 
store the actual relocation information in BFD private data.  This is
786
 
called via @samp{bfd_get_reloc_upper_bound}.
787
 
 
788
 
@item _canonicalize_reloc
789
 
Return the relocation information for a section.  This is called via
790
 
@samp{bfd_canonicalize_reloc}.  The corresponding field in the target
791
 
vector is named @samp{_bfd_canonicalize_reloc}.
792
 
 
793
 
@item _bfd_reloc_type_lookup
794
 
Given a relocation code, return the corresponding howto structure
795
 
(@pxref{BFD relocation codes}).  This is called via
796
 
@samp{bfd_reloc_type_lookup}.  The corresponding field in the target
797
 
vector is named @samp{reloc_type_lookup}.
798
 
@end table
799
 
 
800
 
@node BFD target vector write
801
 
@subsection Output functions
802
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_WRITE}
803
 
 
804
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_WRITE} macro is used for functions which deal
805
 
with writing out a BFD.
806
 
 
807
 
@table @samp
808
 
@item _set_arch_mach
809
 
Set the architecture and machine number for a BFD.  This is called via
810
 
@samp{bfd_set_arch_mach}.  Most targets implement this by calling
811
 
@samp{bfd_default_set_arch_mach}.  The corresponding field in the target
812
 
vector is named @samp{_bfd_set_arch_mach}.
813
 
 
814
 
@item _set_section_contents
815
 
Write out the contents of a section.  This is called via
816
 
@samp{bfd_set_section_contents}.  The corresponding field in the target
817
 
vector is named @samp{_bfd_set_section_contents}.
818
 
@end table
819
 
 
820
 
@node BFD target vector link
821
 
@subsection Linker functions
822
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_LINK}
823
 
 
824
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_LINK} macro is used for functions called by the
825
 
linker.
826
 
 
827
 
@table @samp
828
 
@item _sizeof_headers
829
 
Return the size of the header information required for a BFD.  This is
830
 
used to implement the @samp{SIZEOF_HEADERS} linker script function.  It
831
 
is normally used to align the first section at an efficient position on
832
 
the page.  This is called via @samp{bfd_sizeof_headers}.  The
833
 
corresponding field in the target vector is named
834
 
@samp{_bfd_sizeof_headers}.
835
 
 
836
 
@item _bfd_get_relocated_section_contents
837
 
Read the contents of a section and apply the relocation information.
838
 
This handles both a final link and a relocatable link; in the latter
839
 
case, it adjust the relocation information as well.  This is called via
840
 
@samp{bfd_get_relocated_section_contents}.  Most targets implement it by
841
 
calling @samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents}.
842
 
 
843
 
@item _bfd_relax_section
844
 
Try to use relaxation to shrink the size of a section.  This is called
845
 
by the linker when the @samp{-relax} option is used.  This is called via
846
 
@samp{bfd_relax_section}.  Most targets do not support any sort of
847
 
relaxation.
848
 
 
849
 
@item _bfd_link_hash_table_create
850
 
Create the symbol hash table to use for the linker.  This linker hook
851
 
permits the backend to control the size and information of the elements
852
 
in the linker symbol hash table.  This is called via
853
 
@samp{bfd_link_hash_table_create}.
854
 
 
855
 
@item _bfd_link_add_symbols
856
 
Given an object file or an archive, add all symbols into the linker
857
 
symbol hash table.  Use callbacks to the linker to include archive
858
 
elements in the link.  This is called via @samp{bfd_link_add_symbols}.
859
 
 
860
 
@item _bfd_final_link
861
 
Finish the linking process.  The linker calls this hook after all of the
862
 
input files have been read, when it is ready to finish the link and
863
 
generate the output file.  This is called via @samp{bfd_final_link}.
864
 
 
865
 
@item _bfd_link_split_section
866
 
I don't know what this is for.  Nothing seems to call it.  The only
867
 
non-trivial definition is in @file{som.c}.
868
 
@end table
869
 
 
870
 
@node BFD target vector dynamic
871
 
@subsection Dynamic linking information functions
872
 
@cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC}
873
 
 
874
 
The @samp{BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC} macro is used for functions which read
875
 
dynamic linking information.
876
 
 
877
 
@table @samp
878
 
@item _get_dynamic_symtab_upper_bound
879
 
Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
880
 
required to read the dynamic symbol table.  In practice most targets
881
 
return the amount of memory required to hold @samp{asymbol} pointers for
882
 
all the symbols plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the actual
883
 
symbol information in BFD private data.  This is called via
884
 
@samp{bfd_get_dynamic_symtab_upper_bound}.  The corresponding field in
885
 
the target vector is named @samp{_bfd_get_dynamic_symtab_upper_bound}.
886
 
 
887
 
@item _canonicalize_dynamic_symtab
888
 
Read the dynamic symbol table.  This is called via
889
 
@samp{bfd_canonicalize_dynamic_symtab}.  The corresponding field in the
890
 
target vector is named @samp{_bfd_canonicalize_dynamic_symtab}.
891
 
 
892
 
@item _get_dynamic_reloc_upper_bound
893
 
Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
894
 
required to read the dynamic relocations.  In practice most targets
895
 
return the amount of memory required to hold @samp{arelent} pointers for
896
 
all the relocations plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the
897
 
actual relocation information in BFD private data.  This is called via
898
 
@samp{bfd_get_dynamic_reloc_upper_bound}.  The corresponding field in
899
 
the target vector is named @samp{_bfd_get_dynamic_reloc_upper_bound}.
900
 
 
901
 
@item _canonicalize_dynamic_reloc
902
 
Read the dynamic relocations.  This is called via
903
 
@samp{bfd_canonicalize_dynamic_reloc}.  The corresponding field in the
904
 
target vector is named @samp{_bfd_canonicalize_dynamic_reloc}.
905
 
@end table
906
 
 
907
 
@node BFD generated files
908
 
@section BFD generated files
909
 
@cindex generated files in bfd
910
 
@cindex bfd generated files
911
 
 
912
 
BFD contains several automatically generated files.  This section
913
 
describes them.  Some files are created at configure time, when you
914
 
configure BFD.  Some files are created at make time, when you build
915
 
BFD.  Some files are automatically rebuilt at make time, but only if
916
 
you configure with the @samp{--enable-maintainer-mode} option.  Some
917
 
files live in the object directory---the directory from which you run
918
 
configure---and some live in the source directory.  All files that live
919
 
in the source directory are checked into the CVS repository.
920
 
 
921
 
@table @file
922
 
@item bfd.h
923
 
@cindex @file{bfd.h}
924
 
@cindex @file{bfd-in3.h}
925
 
Lives in the object directory.  Created at make time from
926
 
@file{bfd-in2.h} via @file{bfd-in3.h}.  @file{bfd-in3.h} is created at
927
 
configure time from @file{bfd-in2.h}.  There are automatic dependencies
928
 
to rebuild @file{bfd-in3.h} and hence @file{bfd.h} if @file{bfd-in2.h}
929
 
changes, so you can normally ignore @file{bfd-in3.h}, and just think
930
 
about @file{bfd-in2.h} and @file{bfd.h}.
931
 
 
932
 
@file{bfd.h} is built by replacing a few strings in @file{bfd-in2.h}.
933
 
To see them, search for @samp{@@} in @file{bfd-in2.h}.  They mainly
934
 
control whether BFD is built for a 32 bit target or a 64 bit target.
935
 
 
936
 
@item bfd-in2.h
937
 
@cindex @file{bfd-in2.h}
938
 
Lives in the source directory.  Created from @file{bfd-in.h} and several
939
 
other BFD source files.  If you configure with the
940
 
@samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{bfd-in2.h} is rebuilt
941
 
automatically when a source file changes.
942
 
 
943
 
@item elf32-target.h
944
 
@itemx elf64-target.h
945
 
@cindex @file{elf32-target.h}
946
 
@cindex @file{elf64-target.h}
947
 
Live in the object directory.  Created from @file{elfxx-target.h}.
948
 
These files are versions of @file{elfxx-target.h} customized for either
949
 
a 32 bit ELF target or a 64 bit ELF target.
950
 
 
951
 
@item libbfd.h
952
 
@cindex @file{libbfd.h}
953
 
Lives in the source directory.  Created from @file{libbfd-in.h} and
954
 
several other BFD source files.  If you configure with the
955
 
@samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{libbfd.h} is rebuilt
956
 
automatically when a source file changes.
957
 
 
958
 
@item libcoff.h
959
 
@cindex @file{libcoff.h}
960
 
Lives in the source directory.  Created from @file{libcoff-in.h} and
961
 
@file{coffcode.h}.  If you configure with the
962
 
@samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{libcoff.h} is rebuilt
963
 
automatically when a source file changes.
964
 
 
965
 
@item targmatch.h
966
 
@cindex @file{targmatch.h}
967
 
Lives in the object directory.  Created at make time from
968
 
@file{config.bfd}.  This file is used to map configuration triplets into
969
 
BFD target vector variable names at run time.
970
 
@end table
971
 
 
972
 
@node BFD multiple compilations
973
 
@section Files compiled multiple times in BFD
974
 
Several files in BFD are compiled multiple times.  By this I mean that
975
 
there are header files which contain function definitions.  These header
976
 
files are included by other files, and thus the functions are compiled
977
 
once per file which includes them.
978
 
 
979
 
Preprocessor macros are used to control the compilation, so that each
980
 
time the files are compiled the resulting functions are slightly
981
 
different.  Naturally, if they weren't different, there would be no
982
 
reason to compile them multiple times.
983
 
 
984
 
This is a not a particularly good programming technique, and future BFD
985
 
work should avoid it.
986
 
 
987
 
@itemize @bullet
988
 
@item
989
 
Since this technique is rarely used, even experienced C programmers find
990
 
it confusing.
991
 
 
992
 
@item
993
 
It is difficult to debug programs which use BFD, since there is no way
994
 
to describe which version of a particular function you are looking at.
995
 
 
996
 
@item
997
 
Programs which use BFD wind up incorporating two or more slightly
998
 
different versions of the same function, which wastes space in the
999
 
executable.
1000
 
 
1001
 
@item
1002
 
This technique is never required nor is it especially efficient.  It is
1003
 
always possible to use statically initialized structures holding
1004
 
function pointers and magic constants instead.
1005
 
@end itemize
1006
 
 
1007
 
The following is a list of the files which are compiled multiple times.
1008
 
 
1009
 
@table @file
1010
 
@item aout-target.h
1011
 
@cindex @file{aout-target.h}
1012
 
Describes a few functions and the target vector for a.out targets.  This
1013
 
is used by individual a.out targets with different definitions of
1014
 
@samp{N_TXTADDR} and similar a.out macros.
1015
 
 
1016
 
@item aoutf1.h
1017
 
@cindex @file{aoutf1.h}
1018
 
Implements standard SunOS a.out files.  In principle it supports 64 bit
1019
 
a.out targets based on the preprocessor macro @samp{ARCH_SIZE}, but
1020
 
since all known a.out targets are 32 bits, this code may or may not
1021
 
work.  This file is only included by a few other files, and it is
1022
 
difficult to justify its existence.
1023
 
 
1024
 
@item aoutx.h
1025
 
@cindex @file{aoutx.h}
1026
 
Implements basic a.out support routines.  This file can be compiled for
1027
 
either 32 or 64 bit support.  Since all known a.out targets are 32 bits,
1028
 
the 64 bit support may or may not work.  I believe the original
1029
 
intention was that this file would only be included by @samp{aout32.c}
1030
 
and @samp{aout64.c}, and that other a.out targets would simply refer to
1031
 
the functions it defined.  Unfortunately, some other a.out targets
1032
 
started including it directly, leading to a somewhat confused state of
1033
 
affairs.
1034
 
 
1035
 
@item coffcode.h
1036
 
@cindex @file{coffcode.h}
1037
 
Implements basic COFF support routines.  This file is included by every
1038
 
COFF target.  It implements code which handles COFF magic numbers as
1039
 
well as various hook functions called by the generic COFF functions in
1040
 
@file{coffgen.c}.  This file is controlled by a number of different
1041
 
macros, and more are added regularly.
1042
 
 
1043
 
@item coffswap.h
1044
 
@cindex @file{coffswap.h}
1045
 
Implements COFF swapping routines.  This file is included by
1046
 
@file{coffcode.h}, and thus by every COFF target.  It implements the
1047
 
routines which swap COFF structures between internal and external
1048
 
format.  The main control for this file is the external structure
1049
 
definitions in the files in the @file{include/coff} directory.  A COFF
1050
 
target file will include one of those files before including
1051
 
@file{coffcode.h} and thus @file{coffswap.h}.  There are a few other
1052
 
macros which affect @file{coffswap.h} as well, mostly describing whether
1053
 
certain fields are present in the external structures.
1054
 
 
1055
 
@item ecoffswap.h
1056
 
@cindex @file{ecoffswap.h}
1057
 
Implements ECOFF swapping routines.  This is like @file{coffswap.h}, but
1058
 
for ECOFF.  It is included by the ECOFF target files (of which there are
1059
 
only two).  The control is the preprocessor macro @samp{ECOFF_32} or
1060
 
@samp{ECOFF_64}.
1061
 
 
1062
 
@item elfcode.h
1063
 
@cindex @file{elfcode.h}
1064
 
Implements ELF functions that use external structure definitions.  This
1065
 
file is included by two other files: @file{elf32.c} and @file{elf64.c}.
1066
 
It is controlled by the @samp{ARCH_SIZE} macro which is defined to be
1067
 
@samp{32} or @samp{64} before including it.  The @samp{NAME} macro is
1068
 
used internally to give the functions different names for the two target
1069
 
sizes.
1070
 
 
1071
 
@item elfcore.h
1072
 
@cindex @file{elfcore.h}
1073
 
Like @file{elfcode.h}, but for functions that are specific to ELF core
1074
 
files.  This is included only by @file{elfcode.h}.
1075
 
 
1076
 
@item elfxx-target.h
1077
 
@cindex @file{elfxx-target.h}
1078
 
This file is the source for the generated files @file{elf32-target.h}
1079
 
and @file{elf64-target.h}, one of which is included by every ELF target.
1080
 
It defines the ELF target vector.
1081
 
 
1082
 
@item freebsd.h
1083
 
@cindex @file{freebsd.h}
1084
 
Presumably intended to be included by all FreeBSD targets, but in fact
1085
 
there is only one such target, @samp{i386-freebsd}.  This defines a
1086
 
function used to set the right magic number for FreeBSD, as well as
1087
 
various macros, and includes @file{aout-target.h}.
1088
 
 
1089
 
@item netbsd.h
1090
 
@cindex @file{netbsd.h}
1091
 
Like @file{freebsd.h}, except that there are several files which include
1092
 
it.
1093
 
 
1094
 
@item nlm-target.h
1095
 
@cindex @file{nlm-target.h}
1096
 
Defines the target vector for a standard NLM target.
1097
 
 
1098
 
@item nlmcode.h
1099
 
@cindex @file{nlmcode.h}
1100
 
Like @file{elfcode.h}, but for NLM targets.  This is only included by
1101
 
@file{nlm32.c} and @file{nlm64.c}, both of which define the macro
1102
 
@samp{ARCH_SIZE} to an appropriate value.  There are no 64 bit NLM
1103
 
targets anyhow, so this is sort of useless.
1104
 
 
1105
 
@item nlmswap.h
1106
 
@cindex @file{nlmswap.h}
1107
 
Like @file{coffswap.h}, but for NLM targets.  This is included by each
1108
 
NLM target, but I think it winds up compiling to the exact same code for
1109
 
every target, and as such is fairly useless.
1110
 
 
1111
 
@item peicode.h
1112
 
@cindex @file{peicode.h}
1113
 
Provides swapping routines and other hooks for PE targets.
1114
 
@file{coffcode.h} will include this rather than @file{coffswap.h} for a
1115
 
PE target.  This defines PE specific versions of the COFF swapping
1116
 
routines, and also defines some macros which control @file{coffcode.h}
1117
 
itself.
1118
 
@end table
1119
 
 
1120
 
@node BFD relocation handling
1121
 
@section BFD relocation handling
1122
 
@cindex bfd relocation handling
1123
 
@cindex relocations in bfd
1124
 
 
1125
 
The handling of relocations is one of the more confusing aspects of BFD.
1126
 
Relocation handling has been implemented in various different ways, all
1127
 
somewhat incompatible, none perfect.
1128
 
 
1129
 
@menu
1130
 
* BFD relocation concepts::     BFD relocation concepts
1131
 
* BFD relocation functions::    BFD relocation functions
1132
 
* BFD relocation codes::        BFD relocation codes
1133
 
* BFD relocation future::       BFD relocation future
1134
 
@end menu
1135
 
 
1136
 
@node BFD relocation concepts
1137
 
@subsection BFD relocation concepts
1138
 
 
1139
 
A relocation is an action which the linker must take when linking.  It
1140
 
describes a change to the contents of a section.  The change is normally
1141
 
based on the final value of one or more symbols.  Relocations are
1142
 
created by the assembler when it creates an object file.
1143
 
 
1144
 
Most relocations are simple.  A typical simple relocation is to set 32
1145
 
bits at a given offset in a section to the value of a symbol.  This type
1146
 
of relocation would be generated for code like @code{int *p = &i;} where
1147
 
@samp{p} and @samp{i} are global variables.  A relocation for the symbol
1148
 
@samp{i} would be generated such that the linker would initialize the
1149
 
area of memory which holds the value of @samp{p} to the value of the
1150
 
symbol @samp{i}.
1151
 
 
1152
 
Slightly more complex relocations may include an addend, which is a
1153
 
constant to add to the symbol value before using it.  In some cases a
1154
 
relocation will require adding the symbol value to the existing contents
1155
 
of the section in the object file.  In others the relocation will simply
1156
 
replace the contents of the section with the symbol value.  Some
1157
 
relocations are PC relative, so that the value to be stored in the
1158
 
section is the difference between the value of a symbol and the final
1159
 
address of the section contents.
1160
 
 
1161
 
In general, relocations can be arbitrarily complex.  For example,
1162
 
relocations used in dynamic linking systems often require the linker to
1163
 
allocate space in a different section and use the offset within that
1164
 
section as the value to store.  In the IEEE object file format,
1165
 
relocations may involve arbitrary expressions.
1166
 
 
1167
 
When doing a relocatable link, the linker may or may not have to do
1168
 
anything with a relocation, depending upon the definition of the
1169
 
relocation.  Simple relocations generally do not require any special
1170
 
action.
1171
 
 
1172
 
@node BFD relocation functions
1173
 
@subsection BFD relocation functions
1174
 
 
1175
 
In BFD, each section has an array of @samp{arelent} structures.  Each
1176
 
structure has a pointer to a symbol, an address within the section, an
1177
 
addend, and a pointer to a @samp{reloc_howto_struct} structure.  The
1178
 
howto structure has a bunch of fields describing the reloc, including a
1179
 
type field.  The type field is specific to the object file format
1180
 
backend; none of the generic code in BFD examines it.
1181
 
 
1182
 
Originally, the function @samp{bfd_perform_relocation} was supposed to
1183
 
handle all relocations.  In theory, many relocations would be simple
1184
 
enough to be described by the fields in the howto structure.  For those
1185
 
that weren't, the howto structure included a @samp{special_function}
1186
 
field to use as an escape.
1187
 
 
1188
 
While this seems plausible, a look at @samp{bfd_perform_relocation}
1189
 
shows that it failed.  The function has odd special cases.  Some of the
1190
 
fields in the howto structure, such as @samp{pcrel_offset}, were not
1191
 
adequately documented.
1192
 
 
1193
 
The linker uses @samp{bfd_perform_relocation} to do all relocations when
1194
 
the input and output file have different formats (e.g., when generating
1195
 
S-records).  The generic linker code, which is used by all targets which
1196
 
do not define their own special purpose linker, uses
1197
 
@samp{bfd_get_relocated_section_contents}, which for most targets turns
1198
 
into a call to @samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents}, which
1199
 
calls @samp{bfd_perform_relocation}.  So @samp{bfd_perform_relocation}
1200
 
is still widely used, which makes it difficult to change, since it is
1201
 
difficult to test all possible cases.
1202
 
 
1203
 
The assembler used @samp{bfd_perform_relocation} for a while.  This
1204
 
turned out to be the wrong thing to do, since
1205
 
@samp{bfd_perform_relocation} was written to handle relocations on an
1206
 
existing object file, while the assembler needed to create relocations
1207
 
in a new object file.  The assembler was changed to use the new function
1208
 
@samp{bfd_install_relocation} instead, and @samp{bfd_install_relocation}
1209
 
was created as a copy of @samp{bfd_perform_relocation}.
1210
 
 
1211
 
Unfortunately, the work did not progress any farther, so
1212
 
@samp{bfd_install_relocation} remains a simple copy of
1213
 
@samp{bfd_perform_relocation}, with all the odd special cases and
1214
 
confusing code.  This again is difficult to change, because again any
1215
 
change can affect any assembler target, and so is difficult to test.
1216
 
 
1217
 
The new linker, when using the same object file format for all input
1218
 
files and the output file, does not convert relocations into
1219
 
@samp{arelent} structures, so it can not use
1220
 
@samp{bfd_perform_relocation} at all.  Instead, users of the new linker
1221
 
are expected to write a @samp{relocate_section} function which will
1222
 
handle relocations in a target specific fashion.
1223
 
 
1224
 
There are two helper functions for target specific relocation:
1225
 
@samp{_bfd_final_link_relocate} and @samp{_bfd_relocate_contents}.
1226
 
These functions use a howto structure, but they @emph{do not} use the
1227
 
@samp{special_function} field.  Since the functions are normally called
1228
 
from target specific code, the @samp{special_function} field adds
1229
 
little; any relocations which require special handling can be handled
1230
 
without calling those functions.
1231
 
 
1232
 
So, if you want to add a new target, or add a new relocation to an
1233
 
existing target, you need to do the following:
1234
 
 
1235
 
@itemize @bullet
1236
 
@item
1237
 
Make sure you clearly understand what the contents of the section should
1238
 
look like after assembly, after a relocatable link, and after a final
1239
 
link.  Make sure you clearly understand the operations the linker must
1240
 
perform during a relocatable link and during a final link.
1241
 
 
1242
 
@item
1243
 
Write a howto structure for the relocation.  The howto structure is
1244
 
flexible enough to represent any relocation which should be handled by
1245
 
setting a contiguous bitfield in the destination to the value of a
1246
 
symbol, possibly with an addend, possibly adding the symbol value to the
1247
 
value already present in the destination.
1248
 
 
1249
 
@item
1250
 
Change the assembler to generate your relocation.  The assembler will
1251
 
call @samp{bfd_install_relocation}, so your howto structure has to be
1252
 
able to handle that.  You may need to set the @samp{special_function}
1253
 
field to handle assembly correctly.  Be careful to ensure that any code
1254
 
you write to handle the assembler will also work correctly when doing a
1255
 
relocatable link.  For example, see @samp{bfd_elf_generic_reloc}.
1256
 
 
1257
 
@item
1258
 
Test the assembler.  Consider the cases of relocation against an
1259
 
undefined symbol, a common symbol, a symbol defined in the object file
1260
 
in the same section, and a symbol defined in the object file in a
1261
 
different section.  These cases may not all be applicable for your
1262
 
reloc.
1263
 
 
1264
 
@item
1265
 
If your target uses the new linker, which is recommended, add any
1266
 
required handling to the target specific relocation function.  In simple
1267
 
cases this will just involve a call to @samp{_bfd_final_link_relocate}
1268
 
or @samp{_bfd_relocate_contents}, depending upon the definition of the
1269
 
relocation and whether the link is relocatable or not.
1270
 
 
1271
 
@item
1272
 
Test the linker.  Test the case of a final link.  If the relocation can
1273
 
overflow, use a linker script to force an overflow and make sure the
1274
 
error is reported correctly.  Test a relocatable link, whether the
1275
 
symbol is defined or undefined in the relocatable output.  For both the
1276
 
final and relocatable link, test the case when the symbol is a common
1277
 
symbol, when the symbol looked like a common symbol but became a defined
1278
 
symbol, when the symbol is defined in a different object file, and when
1279
 
the symbol is defined in the same object file.
1280
 
 
1281
 
@item
1282
 
In order for linking to another object file format, such as S-records,
1283
 
to work correctly, @samp{bfd_perform_relocation} has to do the right
1284
 
thing for the relocation.  You may need to set the
1285
 
@samp{special_function} field to handle this correctly.  Test this by
1286
 
doing a link in which the output object file format is S-records.
1287
 
 
1288
 
@item
1289
 
Using the linker to generate relocatable output in a different object
1290
 
file format is impossible in the general case, so you generally don't
1291
 
have to worry about that.  The GNU linker makes sure to stop that from
1292
 
happening when an input file in a different format has relocations.
1293
 
 
1294
 
Linking input files of different object file formats together is quite
1295
 
unusual, but if you're really dedicated you may want to consider testing
1296
 
this case, both when the output object file format is the same as your
1297
 
format, and when it is different.
1298
 
@end itemize
1299
 
 
1300
 
@node BFD relocation codes
1301
 
@subsection BFD relocation codes
1302
 
 
1303
 
BFD has another way of describing relocations besides the howto
1304
 
structures described above: the enum @samp{bfd_reloc_code_real_type}.
1305
 
 
1306
 
Every known relocation type can be described as a value in this
1307
 
enumeration.  The enumeration contains many target specific relocations,
1308
 
but where two or more targets have the same relocation, a single code is
1309
 
used.  For example, the single value @samp{BFD_RELOC_32} is used for all
1310
 
simple 32 bit relocation types.
1311
 
 
1312
 
The main purpose of this relocation code is to give the assembler some
1313
 
mechanism to create @samp{arelent} structures.  In order for the
1314
 
assembler to create an @samp{arelent} structure, it has to be able to
1315
 
obtain a howto structure.  The function @samp{bfd_reloc_type_lookup},
1316
 
which simply calls the target vector entry point
1317
 
@samp{reloc_type_lookup}, takes a relocation code and returns a howto
1318
 
structure.
1319
 
 
1320
 
The function @samp{bfd_get_reloc_code_name} returns the name of a
1321
 
relocation code.  This is mainly used in error messages.
1322
 
 
1323
 
Using both howto structures and relocation codes can be somewhat
1324
 
confusing.  There are many processor specific relocation codes.
1325
 
However, the relocation is only fully defined by the howto structure.
1326
 
The same relocation code will map to different howto structures in
1327
 
different object file formats.  For example, the addend handling may be
1328
 
different.
1329
 
 
1330
 
Most of the relocation codes are not really general.  The assembler can
1331
 
not use them without already understanding what sorts of relocations can
1332
 
be used for a particular target.  It might be possible to replace the
1333
 
relocation codes with something simpler.
1334
 
 
1335
 
@node BFD relocation future
1336
 
@subsection BFD relocation future
1337
 
 
1338
 
Clearly the current BFD relocation support is in bad shape.  A
1339
 
wholescale rewrite would be very difficult, because it would require
1340
 
thorough testing of every BFD target.  So some sort of incremental
1341
 
change is required.
1342
 
 
1343
 
My vague thoughts on this would involve defining a new, clearly defined,
1344
 
howto structure.  Some mechanism would be used to determine which type
1345
 
of howto structure was being used by a particular format.
1346
 
 
1347
 
The new howto structure would clearly define the relocation behaviour in
1348
 
the case of an assembly, a relocatable link, and a final link.  At
1349
 
least one special function would be defined as an escape, and it might
1350
 
make sense to define more.
1351
 
 
1352
 
One or more generic functions similar to @samp{bfd_perform_relocation}
1353
 
would be written to handle the new howto structure.
1354
 
 
1355
 
This should make it possible to write a generic version of the relocate
1356
 
section functions used by the new linker.  The target specific code
1357
 
would provide some mechanism (a function pointer or an initial
1358
 
conversion) to convert target specific relocations into howto
1359
 
structures.
1360
 
 
1361
 
Ideally it would be possible to use this generic relocate section
1362
 
function for the generic linker as well.  That is, it would replace the
1363
 
@samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents} function which is
1364
 
currently normally used.
1365
 
 
1366
 
For the special case of ELF dynamic linking, more consideration needs to
1367
 
be given to writing ELF specific but ELF target generic code to handle
1368
 
special relocation types such as GOT and PLT.
1369
 
 
1370
 
@node BFD ELF support
1371
 
@section BFD ELF support
1372
 
@cindex elf support in bfd
1373
 
@cindex bfd elf support
1374
 
 
1375
 
The ELF object file format is defined in two parts: a generic ABI and a
1376
 
processor specific supplement.  The ELF support in BFD is split in a
1377
 
similar fashion.  The processor specific support is largely kept within
1378
 
a single file.  The generic support is provided by several other files.
1379
 
The processor specific support provides a set of function pointers and
1380
 
constants used by the generic support.
1381
 
 
1382
 
@menu
1383
 
* BFD ELF sections and segments::       ELF sections and segments
1384
 
* BFD ELF generic support::             BFD ELF generic support
1385
 
* BFD ELF processor specific support::  BFD ELF processor specific support
1386
 
* BFD ELF core files::                  BFD ELF core files
1387
 
* BFD ELF future::                      BFD ELF future
1388
 
@end menu
1389
 
 
1390
 
@node BFD ELF sections and segments
1391
 
@subsection ELF sections and segments
1392
 
 
1393
 
The ELF ABI permits a file to have either sections or segments or both.
1394
 
Relocatable object files conventionally have only sections.
1395
 
Executables conventionally have both.  Core files conventionally have
1396
 
only program segments.
1397
 
 
1398
 
ELF sections are similar to sections in other object file formats: they
1399
 
have a name, a VMA, file contents, flags, and other miscellaneous
1400
 
information.  ELF relocations are stored in sections of a particular
1401
 
type; BFD automatically converts these sections into internal relocation
1402
 
information.
1403
 
 
1404
 
ELF program segments are intended for fast interpretation by a system
1405
 
loader.  They have a type, a VMA, an LMA, file contents, and a couple of
1406
 
other fields.  When an ELF executable is run on a Unix system, the
1407
 
system loader will examine the program segments to decide how to load
1408
 
it.  The loader will ignore the section information.  Loadable program
1409
 
segments (type @samp{PT_LOAD}) are directly loaded into memory.  Other
1410
 
program segments are interpreted by the loader, and generally provide
1411
 
dynamic linking information.
1412
 
 
1413
 
When an ELF file has both program segments and sections, an ELF program
1414
 
segment may encompass one or more ELF sections, in the sense that the
1415
 
portion of the file which corresponds to the program segment may include
1416
 
the portions of the file corresponding to one or more sections.  When
1417
 
there is more than one section in a loadable program segment, the
1418
 
relative positions of the section contents in the file must correspond
1419
 
to the relative positions they should hold when the program segment is
1420
 
loaded.  This requirement should be obvious if you consider that the
1421
 
system loader will load an entire program segment at a time.
1422
 
 
1423
 
On a system which supports dynamic paging, such as any native Unix
1424
 
system, the contents of a loadable program segment must be at the same
1425
 
offset in the file as in memory, modulo the memory page size used on the
1426
 
system.  This is because the system loader will map the file into memory
1427
 
starting at the start of a page.  The system loader can easily remap
1428
 
entire pages to the correct load address.  However, if the contents of
1429
 
the file were not correctly aligned within the page, the system loader
1430
 
would have to shift the contents around within the page, which is too
1431
 
expensive.  For example, if the LMA of a loadable program segment is
1432
 
@samp{0x40080} and the page size is @samp{0x1000}, then the position of
1433
 
the segment contents within the file must equal @samp{0x80} modulo
1434
 
@samp{0x1000}.
1435
 
 
1436
 
BFD has only a single set of sections.  It does not provide any generic
1437
 
way to examine both sections and segments.  When BFD is used to open an
1438
 
object file or executable, the BFD sections will represent ELF sections.
1439
 
When BFD is used to open a core file, the BFD sections will represent
1440
 
ELF program segments.
1441
 
 
1442
 
When BFD is used to examine an object file or executable, any program
1443
 
segments will be read to set the LMA of the sections.  This is because
1444
 
ELF sections only have a VMA, while ELF program segments have both a VMA
1445
 
and an LMA.  Any program segments will be copied by the
1446
 
@samp{copy_private} entry points.  They will be printed by the
1447
 
@samp{print_private} entry point.  Otherwise, the program segments are
1448
 
ignored.  In particular, programs which use BFD currently have no direct
1449
 
access to the program segments.
1450
 
 
1451
 
When BFD is used to create an executable, the program segments will be
1452
 
created automatically based on the section information.  This is done in
1453
 
the function @samp{assign_file_positions_for_segments} in @file{elf.c}.
1454
 
This function has been tweaked many times, and probably still has
1455
 
problems that arise in particular cases.
1456
 
 
1457
 
There is a hook which may be used to explicitly define the program
1458
 
segments when creating an executable: the @samp{bfd_record_phdr}
1459
 
function in @file{bfd.c}.  If this function is called, BFD will not
1460
 
create program segments itself, but will only create the program
1461
 
segments specified by the caller.  The linker uses this function to
1462
 
implement the @samp{PHDRS} linker script command.
1463
 
 
1464
 
@node BFD ELF generic support
1465
 
@subsection BFD ELF generic support
1466
 
 
1467
 
In general, functions which do not read external data from the ELF file
1468
 
are found in @file{elf.c}.  They operate on the internal forms of the
1469
 
ELF structures, which are defined in @file{include/elf/internal.h}.  The
1470
 
internal structures are defined in terms of @samp{bfd_vma}, and so may
1471
 
be used for both 32 bit and 64 bit ELF targets.
1472
 
 
1473
 
The file @file{elfcode.h} contains functions which operate on the
1474
 
external data.  @file{elfcode.h} is compiled twice, once via
1475
 
@file{elf32.c} with @samp{ARCH_SIZE} defined as @samp{32}, and once via
1476
 
@file{elf64.c} with @samp{ARCH_SIZE} defined as @samp{64}.
1477
 
@file{elfcode.h} includes functions to swap the ELF structures in and
1478
 
out of external form, as well as a few more complex functions.
1479
 
 
1480
 
Linker support is found in @file{elflink.c}.  The
1481
 
linker support is only used if the processor specific file defines
1482
 
@samp{elf_backend_relocate_section}, which is required to relocate the
1483
 
section contents.  If that macro is not defined, the generic linker code
1484
 
is used, and relocations are handled via @samp{bfd_perform_relocation}.
1485
 
 
1486
 
The core file support is in @file{elfcore.h}, which is compiled twice,
1487
 
for both 32 and 64 bit support.  The more interesting cases of core file
1488
 
support only work on a native system which has the @file{sys/procfs.h}
1489
 
header file.  Without that file, the core file support does little more
1490
 
than read the ELF program segments as BFD sections.
1491
 
 
1492
 
The BFD internal header file @file{elf-bfd.h} is used for communication
1493
 
among these files and the processor specific files.
1494
 
 
1495
 
The default entries for the BFD ELF target vector are found mainly in
1496
 
@file{elf.c}.  Some functions are found in @file{elfcode.h}.
1497
 
 
1498
 
The processor specific files may override particular entries in the
1499
 
target vector, but most do not, with one exception: the
1500
 
@samp{bfd_reloc_type_lookup} entry point is always processor specific.
1501
 
 
1502
 
@node BFD ELF processor specific support
1503
 
@subsection BFD ELF processor specific support
1504
 
 
1505
 
By convention, the processor specific support for a particular processor
1506
 
will be found in @file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c}, where @var{nn} is
1507
 
either 32 or 64, and @var{cpu} is the name of the processor.
1508
 
 
1509
 
@menu
1510
 
* BFD ELF processor required::  Required processor specific support
1511
 
* BFD ELF processor linker::    Processor specific linker support
1512
 
* BFD ELF processor other::     Other processor specific support options
1513
 
@end menu
1514
 
 
1515
 
@node BFD ELF processor required
1516
 
@subsubsection Required processor specific support
1517
 
 
1518
 
When writing a @file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c} file, you must do the
1519
 
following:
1520
 
 
1521
 
@itemize @bullet
1522
 
@item
1523
 
Define either @samp{TARGET_BIG_SYM} or @samp{TARGET_LITTLE_SYM}, or
1524
 
both, to a unique C name to use for the target vector.  This name should
1525
 
appear in the list of target vectors in @file{targets.c}, and will also
1526
 
have to appear in @file{config.bfd} and @file{configure.in}.  Define
1527
 
@samp{TARGET_BIG_SYM} for a big-endian processor,
1528
 
@samp{TARGET_LITTLE_SYM} for a little-endian processor, and define both
1529
 
for a bi-endian processor.
1530
 
@item
1531
 
Define either @samp{TARGET_BIG_NAME} or @samp{TARGET_LITTLE_NAME}, or
1532
 
both, to a string used as the name of the target vector.  This is the
1533
 
name which a user of the BFD tool would use to specify the object file
1534
 
format.  It would normally appear in a linker emulation parameters
1535
 
file.
1536
 
@item
1537
 
Define @samp{ELF_ARCH} to the BFD architecture (an element of the
1538
 
@samp{bfd_architecture} enum, typically @samp{bfd_arch_@var{cpu}}).
1539
 
@item
1540
 
Define @samp{ELF_MACHINE_CODE} to the magic number which should appear
1541
 
in the @samp{e_machine} field of the ELF header.  As of this writing,
1542
 
these magic numbers are assigned by Caldera; if you want to get a magic
1543
 
number for a particular processor, try sending a note to
1544
 
@email{registry@@caldera.com}.  In the BFD sources, the magic numbers are
1545
 
found in @file{include/elf/common.h}; they have names beginning with
1546
 
@samp{EM_}.
1547
 
@item
1548
 
Define @samp{ELF_MAXPAGESIZE} to the maximum size of a virtual page in
1549
 
memory.  This can normally be found at the start of chapter 5 in the
1550
 
processor specific supplement.  For a processor which will only be used
1551
 
in an embedded system, or which has no memory management hardware, this
1552
 
can simply be @samp{1}.
1553
 
@item
1554
 
If the format should use @samp{Rel} rather than @samp{Rela} relocations,
1555
 
define @samp{USE_REL}.  This is normally defined in chapter 4 of the
1556
 
processor specific supplement.
1557
 
 
1558
 
In the absence of a supplement, it's easier to work with @samp{Rela}
1559
 
relocations.  @samp{Rela} relocations will require more space in object
1560
 
files (but not in executables, except when using dynamic linking).
1561
 
However, this is outweighed by the simplicity of addend handling when
1562
 
using @samp{Rela} relocations.  With @samp{Rel} relocations, the addend
1563
 
must be stored in the section contents, which makes relocatable links
1564
 
more complex.
1565
 
 
1566
 
For example, consider C code like @code{i = a[1000];} where @samp{a} is
1567
 
a global array.  The instructions which load the value of @samp{a[1000]}
1568
 
will most likely use a relocation which refers to the symbol
1569
 
representing @samp{a}, with an addend that gives the offset from the
1570
 
start of @samp{a} to element @samp{1000}.  When using @samp{Rel}
1571
 
relocations, that addend must be stored in the instructions themselves.
1572
 
If you are adding support for a RISC chip which uses two or more
1573
 
instructions to load an address, then the addend may not fit in a single
1574
 
instruction, and will have to be somehow split among the instructions.
1575
 
This makes linking awkward, particularly when doing a relocatable link
1576
 
in which the addend may have to be updated.  It can be done---the MIPS
1577
 
ELF support does it---but it should be avoided when possible.
1578
 
 
1579
 
It is possible, though somewhat awkward, to support both @samp{Rel} and
1580
 
@samp{Rela} relocations for a single target; @file{elf64-mips.c} does it
1581
 
by overriding the relocation reading and writing routines.
1582
 
@item
1583
 
Define howto structures for all the relocation types.
1584
 
@item
1585
 
Define a @samp{bfd_reloc_type_lookup} routine.  This must be named
1586
 
@samp{bfd_elf@var{nn}_bfd_reloc_type_lookup}, and may be either a
1587
 
function or a macro.  It must translate a BFD relocation code into a
1588
 
howto structure.  This is normally a table lookup or a simple switch.
1589
 
@item
1590
 
If using @samp{Rel} relocations, define @samp{elf_info_to_howto_rel}.
1591
 
If using @samp{Rela} relocations, define @samp{elf_info_to_howto}.
1592
 
Either way, this is a macro defined as the name of a function which
1593
 
takes an @samp{arelent} and a @samp{Rel} or @samp{Rela} structure, and
1594
 
sets the @samp{howto} field of the @samp{arelent} based on the
1595
 
@samp{Rel} or @samp{Rela} structure.  This is normally uses
1596
 
@samp{ELF@var{nn}_R_TYPE} to get the ELF relocation type and uses it as
1597
 
an index into a table of howto structures.
1598
 
@end itemize
1599
 
 
1600
 
You must also add the magic number for this processor to the
1601
 
@samp{prep_headers} function in @file{elf.c}.
1602
 
 
1603
 
You must also create a header file in the @file{include/elf} directory
1604
 
called @file{@var{cpu}.h}.  This file should define any target specific 
1605
 
information which may be needed outside of the BFD code.  In particular
1606
 
it should use the @samp{START_RELOC_NUMBERS}, @samp{RELOC_NUMBER},
1607
 
@samp{FAKE_RELOC}, @samp{EMPTY_RELOC} and @samp{END_RELOC_NUMBERS}
1608
 
macros to create a table mapping the number used to identify a
1609
 
relocation to a name describing that relocation.
1610
 
 
1611
 
While not a BFD component, you probably also want to make the binutils
1612
 
program @samp{readelf} parse your ELF objects.  For this, you need to add
1613
 
code for @code{EM_@var{cpu}} as appropriate in @file{binutils/readelf.c}.
1614
 
 
1615
 
@node BFD ELF processor linker
1616
 
@subsubsection Processor specific linker support
1617
 
 
1618
 
The linker will be much more efficient if you define a relocate section
1619
 
function.  This will permit BFD to use the ELF specific linker support.
1620
 
 
1621
 
If you do not define a relocate section function, BFD must use the
1622
 
generic linker support, which requires converting all symbols and
1623
 
relocations into BFD @samp{asymbol} and @samp{arelent} structures.  In
1624
 
this case, relocations will be handled by calling
1625
 
@samp{bfd_perform_relocation}, which will use the howto structures you
1626
 
have defined.  @xref{BFD relocation handling}.
1627
 
 
1628
 
In order to support linking into a different object file format, such as
1629
 
S-records, @samp{bfd_perform_relocation} must work correctly with your
1630
 
howto structures, so you can't skip that step.  However, if you define
1631
 
the relocate section function, then in the normal case of linking into
1632
 
an ELF file the linker will not need to convert symbols and relocations,
1633
 
and will be much more efficient.
1634
 
 
1635
 
To use a relocation section function, define the macro
1636
 
@samp{elf_backend_relocate_section} as the name of a function which will
1637
 
take the contents of a section, as well as relocation, symbol, and other
1638
 
information, and modify the section contents according to the relocation
1639
 
information.  In simple cases, this is little more than a loop over the
1640
 
relocations which computes the value of each relocation and calls
1641
 
@samp{_bfd_final_link_relocate}.  The function must check for a
1642
 
relocatable link, and in that case normally needs to do nothing other
1643
 
than adjust the addend for relocations against a section symbol.
1644
 
 
1645
 
The complex cases generally have to do with dynamic linker support.  GOT
1646
 
and PLT relocations must be handled specially, and the linker normally
1647
 
arranges to set up the GOT and PLT sections while handling relocations.
1648
 
When generating a shared library, random relocations must normally be
1649
 
copied into the shared library, or converted to RELATIVE relocations
1650
 
when possible.
1651
 
 
1652
 
@node BFD ELF processor other
1653
 
@subsubsection Other processor specific support options
1654
 
 
1655
 
There are many other macros which may be defined in
1656
 
@file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c}.  These macros may be found in
1657
 
@file{elfxx-target.h}.
1658
 
 
1659
 
Macros may be used to override some of the generic ELF target vector
1660
 
functions.
1661
 
 
1662
 
Several processor specific hook functions which may be defined as
1663
 
macros.  These functions are found as function pointers in the
1664
 
@samp{elf_backend_data} structure defined in @file{elf-bfd.h}.  In
1665
 
general, a hook function is set by defining a macro
1666
 
@samp{elf_backend_@var{name}}.
1667
 
 
1668
 
There are a few processor specific constants which may also be defined.
1669
 
These are again found in the @samp{elf_backend_data} structure.
1670
 
 
1671
 
I will not define the various functions and constants here; see the
1672
 
comments in @file{elf-bfd.h}.
1673
 
 
1674
 
Normally any odd characteristic of a particular ELF processor is handled
1675
 
via a hook function.  For example, the special @samp{SHN_MIPS_SCOMMON}
1676
 
section number found in MIPS ELF is handled via the hooks
1677
 
@samp{section_from_bfd_section}, @samp{symbol_processing},
1678
 
@samp{add_symbol_hook}, and @samp{output_symbol_hook}.
1679
 
 
1680
 
Dynamic linking support, which involves processor specific relocations
1681
 
requiring special handling, is also implemented via hook functions.
1682
 
 
1683
 
@node BFD ELF core files
1684
 
@subsection BFD ELF core files
1685
 
@cindex elf core files
1686
 
 
1687
 
On native ELF Unix systems, core files are generated without any
1688
 
sections.  Instead, they only have program segments.
1689
 
 
1690
 
When BFD is used to read an ELF core file, the BFD sections will
1691
 
actually represent program segments.  Since ELF program segments do not
1692
 
have names, BFD will invent names like @samp{segment@var{n}} where
1693
 
@var{n} is a number.
1694
 
 
1695
 
A single ELF program segment may include both an initialized part and an
1696
 
uninitialized part.  The size of the initialized part is given by the
1697
 
@samp{p_filesz} field.  The total size of the segment is given by the
1698
 
@samp{p_memsz} field.  If @samp{p_memsz} is larger than @samp{p_filesz},
1699
 
then the extra space is uninitialized, or, more precisely, initialized
1700
 
to zero.
1701
 
 
1702
 
BFD will represent such a program segment as two different sections.
1703
 
The first, named @samp{segment@var{n}a}, will represent the initialized
1704
 
part of the program segment.  The second, named @samp{segment@var{n}b},
1705
 
will represent the uninitialized part.
1706
 
 
1707
 
ELF core files store special information such as register values in
1708
 
program segments with the type @samp{PT_NOTE}.  BFD will attempt to
1709
 
interpret the information in these segments, and will create additional
1710
 
sections holding the information.  Some of this interpretation requires
1711
 
information found in the host header file @file{sys/procfs.h}, and so
1712
 
will only work when BFD is built on a native system.
1713
 
 
1714
 
BFD does not currently provide any way to create an ELF core file.  In
1715
 
general, BFD does not provide a way to create core files.  The way to
1716
 
implement this would be to write @samp{bfd_set_format} and
1717
 
@samp{bfd_write_contents} routines for the @samp{bfd_core} type; see
1718
 
@ref{BFD target vector format}.
1719
 
 
1720
 
@node BFD ELF future
1721
 
@subsection BFD ELF future
1722
 
 
1723
 
The current dynamic linking support has too much code duplication.
1724
 
While each processor has particular differences, much of the dynamic
1725
 
linking support is quite similar for each processor.  The GOT and PLT
1726
 
are handled in fairly similar ways, the details of -Bsymbolic linking
1727
 
are generally similar, etc.  This code should be reworked to use more
1728
 
generic functions, eliminating the duplication.
1729
 
 
1730
 
Similarly, the relocation handling has too much duplication.  Many of
1731
 
the @samp{reloc_type_lookup} and @samp{info_to_howto} functions are
1732
 
quite similar.  The relocate section functions are also often quite
1733
 
similar, both in the standard linker handling and the dynamic linker
1734
 
handling.  Many of the COFF processor specific backends share a single
1735
 
relocate section function (@samp{_bfd_coff_generic_relocate_section}),
1736
 
and it should be possible to do something like this for the ELF targets
1737
 
as well.
1738
 
 
1739
 
The appearance of the processor specific magic number in
1740
 
@samp{prep_headers} in @file{elf.c} is somewhat bogus.  It should be
1741
 
possible to add support for a new processor without changing the generic
1742
 
support.
1743
 
 
1744
 
The processor function hooks and constants are ad hoc and need better
1745
 
documentation.
1746
 
 
1747
 
@node BFD glossary
1748
 
@section BFD glossary
1749
 
@cindex glossary for bfd
1750
 
@cindex bfd glossary
1751
 
 
1752
 
This is a short glossary of some BFD terms.
1753
 
 
1754
 
@table @asis
1755
 
@item a.out
1756
 
The a.out object file format.  The original Unix object file format.
1757
 
Still used on SunOS, though not Solaris.  Supports only three sections.
1758
 
 
1759
 
@item archive
1760
 
A collection of object files produced and manipulated by the @samp{ar}
1761
 
program.
1762
 
 
1763
 
@item backend
1764
 
The implementation within BFD of a particular object file format.  The
1765
 
set of functions which appear in a particular target vector.
1766
 
 
1767
 
@item BFD
1768
 
The BFD library itself.  Also, each object file, archive, or executable
1769
 
opened by the BFD library has the type @samp{bfd *}, and is sometimes
1770
 
referred to as a bfd.
1771
 
 
1772
 
@item COFF
1773
 
The Common Object File Format.  Used on Unix SVR3.  Used by some
1774
 
embedded targets, although ELF is normally better.
1775
 
 
1776
 
@item DLL
1777
 
A shared library on Windows.
1778
 
 
1779
 
@item dynamic linker
1780
 
When a program linked against a shared library is run, the dynamic
1781
 
linker will locate the appropriate shared library and arrange to somehow
1782
 
include it in the running image.
1783
 
 
1784
 
@item dynamic object
1785
 
Another name for an ELF shared library.
1786
 
 
1787
 
@item ECOFF
1788
 
The Extended Common Object File Format.  Used on Alpha Digital Unix
1789
 
(formerly OSF/1), as well as Ultrix and Irix 4.  A variant of COFF.
1790
 
 
1791
 
@item ELF
1792
 
The Executable and Linking Format.  The object file format used on most
1793
 
modern Unix systems, including GNU/Linux, Solaris, Irix, and SVR4.  Also
1794
 
used on many embedded systems.
1795
 
 
1796
 
@item executable
1797
 
A program, with instructions and symbols, and perhaps dynamic linking
1798
 
information.  Normally produced by a linker.
1799
 
 
1800
 
@item LMA
1801
 
Load Memory Address.  This is the address at which a section will be
1802
 
loaded.  Compare with VMA, below.
1803
 
 
1804
 
@item NLM
1805
 
NetWare Loadable Module.  Used to describe the format of an object which
1806
 
be loaded into NetWare, which is some kind of PC based network server
1807
 
program.
1808
 
 
1809
 
@item object file
1810
 
A binary file including machine instructions, symbols, and relocation
1811
 
information.  Normally produced by an assembler.
1812
 
 
1813
 
@item object file format
1814
 
The format of an object file.  Typically object files and executables
1815
 
for a particular system are in the same format, although executables
1816
 
will not contain any relocation information.
1817
 
 
1818
 
@item PE
1819
 
The Portable Executable format.  This is the object file format used for
1820
 
Windows (specifically, Win32) object files.  It is based closely on
1821
 
COFF, but has a few significant differences.
1822
 
 
1823
 
@item PEI
1824
 
The Portable Executable Image format.  This is the object file format
1825
 
used for Windows (specifically, Win32) executables.  It is very similar
1826
 
to PE, but includes some additional header information.
1827
 
 
1828
 
@item relocations
1829
 
Information used by the linker to adjust section contents.  Also called
1830
 
relocs.
1831
 
 
1832
 
@item section
1833
 
Object files and executable are composed of sections.  Sections have
1834
 
optional data and optional relocation information.
1835
 
 
1836
 
@item shared library
1837
 
A library of functions which may be used by many executables without
1838
 
actually being linked into each executable.  There are several different
1839
 
implementations of shared libraries, each having slightly different
1840
 
features.
1841
 
 
1842
 
@item symbol
1843
 
Each object file and executable may have a list of symbols, often
1844
 
referred to as the symbol table.  A symbol is basically a name and an
1845
 
address.  There may also be some additional information like the type of
1846
 
symbol, although the type of a symbol is normally something simple like
1847
 
function or object, and should be confused with the more complex C
1848
 
notion of type.  Typically every global function and variable in a C
1849
 
program will have an associated symbol.
1850
 
 
1851
 
@item target vector
1852
 
A set of functions which implement support for a particular object file
1853
 
format.  The @samp{bfd_target} structure.
1854
 
 
1855
 
@item Win32
1856
 
The current Windows API, implemented by Windows 95 and later and Windows
1857
 
NT 3.51 and later, but not by Windows 3.1.
1858
 
 
1859
 
@item XCOFF
1860
 
The eXtended Common Object File Format.  Used on AIX.  A variant of
1861
 
COFF, with a completely different symbol table implementation.
1862
 
 
1863
 
@item VMA
1864
 
Virtual Memory Address.  This is the address a section will have when
1865
 
an executable is run.  Compare with LMA, above.
1866
 
@end table
1867
 
 
1868
 
@node Index
1869
 
@unnumberedsec Index
1870
 
@printindex cp
1871
 
 
1872
 
@contents
1873
 
@bye