Initial import from FreeBSD RELENG_4:
[dragonfly.git] / contrib / gdb / gdb / doc / stabs.texinfo
1 \input texinfo
2 @setfilename stabs.info
3
4 @c @finalout
5
6 @ifinfo
7 @format
8 START-INFO-DIR-ENTRY
9 * Stabs: (stabs).               The "stabs" debugging information format.
10 END-INFO-DIR-ENTRY
11 @end format
12 @end ifinfo
13
14 @ifinfo
15 This document describes the stabs debugging symbol tables.
16
17 Copyright 1992, 93, 94, 95, 97, 1998 Free Software Foundation, Inc.
18 Contributed by Cygnus Support.  Written by Julia Menapace, Jim Kingdon,
19 and David MacKenzie.
20
21 Permission is granted to make and distribute verbatim copies of
22 this manual provided the copyright notice and this permission notice
23 are preserved on all copies.
24
25 @ignore
26 Permission is granted to process this file through Tex and print the
27 results, provided the printed document carries copying permission
28 notice identical to this one except for the removal of this paragraph
29 (this paragraph not being relevant to the printed manual).
30
31 @end ignore
32 Permission is granted to copy or distribute modified versions of this
33 manual under the terms of the GPL (for which purpose this text may be
34 regarded as a program in the language TeX).
35 @end ifinfo
36
37 @setchapternewpage odd
38 @settitle STABS
39 @titlepage
40 @title The ``stabs'' debug format
41 @author Julia Menapace, Jim Kingdon, David MacKenzie
42 @author Cygnus Support
43 @page
44 @tex
45 \def\$#1${{#1}}  % Kluge: collect RCS revision info without $...$
46 \xdef\manvers{\$Revision: 2.128 $}  % For use in headers, footers too
47 {\parskip=0pt
48 \hfill Cygnus Support\par
49 \hfill \manvers\par
50 \hfill \TeX{}info \texinfoversion\par
51 }
52 @end tex
53
54 @vskip 0pt plus 1filll
55 Copyright @copyright{} 1992, 93, 94, 95, 97, 1998 Free Software Foundation, Inc.
56 Contributed by Cygnus Support.
57
58 Permission is granted to make and distribute verbatim copies of
59 this manual provided the copyright notice and this permission notice
60 are preserved on all copies.
61
62 @end titlepage
63
64 @ifinfo
65 @node Top
66 @top The "stabs" representation of debugging information
67
68 This document describes the stabs debugging format.
69
70 @menu
71 * Overview::                    Overview of stabs
72 * Program Structure::           Encoding of the structure of the program
73 * Constants::                   Constants
74 * Variables::
75 * Types::                       Type definitions
76 * Symbol Tables::               Symbol information in symbol tables
77 * Cplusplus::                   Stabs specific to C++
78 * Stab Types::                  Symbol types in a.out files
79 * Symbol Descriptors::          Table of symbol descriptors
80 * Type Descriptors::            Table of type descriptors
81 * Expanded Reference::          Reference information by stab type
82 * Questions::                   Questions and anomolies
83 * Stab Sections::               In some object file formats, stabs are
84                                 in sections.
85 * Symbol Types Index::          Index of symbolic stab symbol type names.
86 @end menu
87 @end ifinfo
88
89
90 @node Overview
91 @chapter Overview of Stabs
92
93 @dfn{Stabs} refers to a format for information that describes a program
94 to a debugger.  This format was apparently invented by
95 Peter Kessler at
96 the University of California at Berkeley, for the @code{pdx} Pascal
97 debugger; the format has spread widely since then.
98
99 This document is one of the few published sources of documentation on
100 stabs.  It is believed to be comprehensive for stabs used by C.  The
101 lists of symbol descriptors (@pxref{Symbol Descriptors}) and type
102 descriptors (@pxref{Type Descriptors}) are believed to be completely
103 comprehensive.  Stabs for COBOL-specific features and for variant
104 records (used by Pascal and Modula-2) are poorly documented here.
105
106 @c FIXME: Need to document all OS9000 stuff in GDB; see all references
107 @c to os9k_stabs in stabsread.c.
108
109 Other sources of information on stabs are @cite{Dbx and Dbxtool
110 Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, and @cite{AIX Version 3.2 Files
111 Reference}, Fourth Edition, September 1992, "dbx Stabstring Grammar" in
112 the a.out section, page 2-31.  This document is believed to incorporate
113 the information from those two sources except where it explicitly directs
114 you to them for more information.
115
116 @menu
117 * Flow::                        Overview of debugging information flow
118 * Stabs Format::                Overview of stab format
119 * String Field::                The string field
120 * C Example::                   A simple example in C source
121 * Assembly Code::               The simple example at the assembly level
122 @end menu
123
124 @node Flow
125 @section Overview of Debugging Information Flow
126
127 The GNU C compiler compiles C source in a @file{.c} file into assembly
128 language in a @file{.s} file, which the assembler translates into
129 a @file{.o} file, which the linker combines with other @file{.o} files and
130 libraries to produce an executable file.
131
132 With the @samp{-g} option, GCC puts in the @file{.s} file additional
133 debugging information, which is slightly transformed by the assembler
134 and linker, and carried through into the final executable.  This
135 debugging information describes features of the source file like line
136 numbers, the types and scopes of variables, and function names,
137 parameters, and scopes.
138
139 For some object file formats, the debugging information is encapsulated
140 in assembler directives known collectively as @dfn{stab} (symbol table)
141 directives, which are interspersed with the generated code.  Stabs are
142 the native format for debugging information in the a.out and XCOFF
143 object file formats.  The GNU tools can also emit stabs in the COFF and
144 ECOFF object file formats.
145
146 The assembler adds the information from stabs to the symbol information
147 it places by default in the symbol table and the string table of the
148 @file{.o} file it is building.  The linker consolidates the @file{.o}
149 files into one executable file, with one symbol table and one string
150 table.  Debuggers use the symbol and string tables in the executable as
151 a source of debugging information about the program.
152
153 @node Stabs Format
154 @section Overview of Stab Format
155
156 There are three overall formats for stab assembler directives,
157 differentiated by the first word of the stab.  The name of the directive
158 describes which combination of four possible data fields follows.  It is
159 either @code{.stabs} (string), @code{.stabn} (number), or @code{.stabd}
160 (dot).  IBM's XCOFF assembler uses @code{.stabx} (and some other
161 directives such as @code{.file} and @code{.bi}) instead of
162 @code{.stabs}, @code{.stabn} or @code{.stabd}.
163
164 The overall format of each class of stab is:
165
166 @example
167 .stabs "@var{string}",@var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
168 .stabn @var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
169 .stabd @var{type},@var{other},@var{desc}
170 .stabx "@var{string}",@var{value},@var{type},@var{sdb-type}
171 @end example
172
173 @c what is the correct term for "current file location"?  My AIX
174 @c assembler manual calls it "the value of the current location counter".
175 For @code{.stabn} and @code{.stabd}, there is no @var{string} (the
176 @code{n_strx} field is zero; see @ref{Symbol Tables}).  For
177 @code{.stabd}, the @var{value} field is implicit and has the value of
178 the current file location.  For @code{.stabx}, the @var{sdb-type} field
179 is unused for stabs and can always be set to zero.  The @var{other}
180 field is almost always unused and can be set to zero.
181
182 The number in the @var{type} field gives some basic information about
183 which type of stab this is (or whether it @emph{is} a stab, as opposed
184 to an ordinary symbol).  Each valid type number defines a different stab
185 type; further, the stab type defines the exact interpretation of, and
186 possible values for, any remaining @var{string}, @var{desc}, or
187 @var{value} fields present in the stab.  @xref{Stab Types}, for a list
188 in numeric order of the valid @var{type} field values for stab directives.
189
190 @node String Field
191 @section The String Field
192
193 For most stabs the string field holds the meat of the
194 debugging information.  The flexible nature of this field
195 is what makes stabs extensible.  For some stab types the string field
196 contains only a name.  For other stab types the contents can be a great
197 deal more complex.
198
199 The overall format of the string field for most stab types is:
200
201 @example
202 "@var{name}:@var{symbol-descriptor} @var{type-information}"
203 @end example
204
205 @var{name} is the name of the symbol represented by the stab; it can
206 contain a pair of colons (@pxref{Nested Symbols}).  @var{name} can be
207 omitted, which means the stab represents an unnamed object.  For
208 example, @samp{:t10=*2} defines type 10 as a pointer to type 2, but does
209 not give the type a name.  Omitting the @var{name} field is supported by
210 AIX dbx and GDB after about version 4.8, but not other debuggers.  GCC
211 sometimes uses a single space as the name instead of omitting the name
212 altogether; apparently that is supported by most debuggers.
213
214 The @var{symbol-descriptor} following the @samp{:} is an alphabetic
215 character that tells more specifically what kind of symbol the stab
216 represents. If the @var{symbol-descriptor} is omitted, but type
217 information follows, then the stab represents a local variable.  For a
218 list of symbol descriptors, see @ref{Symbol Descriptors}.  The @samp{c}
219 symbol descriptor is an exception in that it is not followed by type
220 information.  @xref{Constants}.
221
222 @var{type-information} is either a @var{type-number}, or
223 @samp{@var{type-number}=}.  A @var{type-number} alone is a type
224 reference, referring directly to a type that has already been defined.
225
226 The @samp{@var{type-number}=} form is a type definition, where the
227 number represents a new type which is about to be defined.  The type
228 definition may refer to other types by number, and those type numbers
229 may be followed by @samp{=} and nested definitions.  Also, the Lucid
230 compiler will repeat @samp{@var{type-number}=} more than once if it
231 wants to define several type numbers at once.
232
233 In a type definition, if the character that follows the equals sign is
234 non-numeric then it is a @var{type-descriptor}, and tells what kind of
235 type is about to be defined.  Any other values following the
236 @var{type-descriptor} vary, depending on the @var{type-descriptor}.
237 @xref{Type Descriptors}, for a list of @var{type-descriptor} values.  If
238 a number follows the @samp{=} then the number is a @var{type-reference}.
239 For a full description of types, @ref{Types}.
240
241 A @var{type-number} is often a single number.  The GNU and Sun tools
242 additionally permit a @var{type-number} to be a pair
243 (@var{file-number},@var{filetype-number}) (the parentheses appear in the
244 string, and serve to distinguish the two cases).  The @var{file-number}
245 is a number starting with 1 which is incremented for each seperate
246 source file in the compilation (e.g., in C, each header file gets a
247 different number).  The @var{filetype-number} is a number starting with
248 1 which is incremented for each new type defined in the file.
249 (Separating the file number and the type number permits the
250 @code{N_BINCL} optimization to succeed more often; see @ref{Include
251 Files}).
252
253 There is an AIX extension for type attributes.  Following the @samp{=}
254 are any number of type attributes.  Each one starts with @samp{@@} and
255 ends with @samp{;}.  Debuggers, including AIX's dbx and GDB 4.10, skip
256 any type attributes they do not recognize.  GDB 4.9 and other versions
257 of dbx may not do this.  Because of a conflict with C++
258 (@pxref{Cplusplus}), new attributes should not be defined which begin
259 with a digit, @samp{(}, or @samp{-}; GDB may be unable to distinguish
260 those from the C++ type descriptor @samp{@@}.  The attributes are:
261
262 @table @code
263 @item a@var{boundary}
264 @var{boundary} is an integer specifying the alignment.  I assume it
265 applies to all variables of this type.
266
267 @item p@var{integer}
268 Pointer class (for checking).  Not sure what this means, or how
269 @var{integer} is interpreted.
270
271 @item P
272 Indicate this is a packed type, meaning that structure fields or array
273 elements are placed more closely in memory, to save memory at the
274 expense of speed.
275
276 @item s@var{size}
277 Size in bits of a variable of this type.  This is fully supported by GDB
278 4.11 and later.
279
280 @item S
281 Indicate that this type is a string instead of an array of characters,
282 or a bitstring instead of a set.  It doesn't change the layout of the
283 data being represented, but does enable the debugger to know which type
284 it is.
285 @end table
286
287 All of this can make the string field quite long.  All versions of GDB,
288 and some versions of dbx, can handle arbitrarily long strings.  But many
289 versions of dbx (or assemblers or linkers, I'm not sure which)
290 cretinously limit the strings to about 80 characters, so compilers which
291 must work with such systems need to split the @code{.stabs} directive
292 into several @code{.stabs} directives.  Each stab duplicates every field
293 except the string field.  The string field of every stab except the last
294 is marked as continued with a backslash at the end (in the assembly code
295 this may be written as a double backslash, depending on the assembler).
296 Removing the backslashes and concatenating the string fields of each
297 stab produces the original, long string.  Just to be incompatible (or so
298 they don't have to worry about what the assembler does with
299 backslashes), AIX can use @samp{?} instead of backslash.
300
301 @node C Example
302 @section A Simple Example in C Source
303
304 To get the flavor of how stabs describe source information for a C
305 program, let's look at the simple program:
306
307 @example
308 main()
309 @{
310         printf("Hello world");
311 @}
312 @end example
313
314 When compiled with @samp{-g}, the program above yields the following
315 @file{.s} file.  Line numbers have been added to make it easier to refer
316 to parts of the @file{.s} file in the description of the stabs that
317 follows.
318
319 @node Assembly Code
320 @section The Simple Example at the Assembly Level
321
322 This simple ``hello world'' example demonstrates several of the stab
323 types used to describe C language source files.
324
325 @example
326 1  gcc2_compiled.:
327 2  .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0
328 3  .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
329 4  .text
330 5  Ltext0:
331 6  .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
332 7  .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
333 8  .stabs "long int:t3=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
334 9  .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
335 10 .stabs "long unsigned int:t5=r1;0;-1;",128,0,0,0
336 11 .stabs "short int:t6=r1;-32768;32767;",128,0,0,0
337 12 .stabs "long long int:t7=r1;0;-1;",128,0,0,0
338 13 .stabs "short unsigned int:t8=r1;0;65535;",128,0,0,0
339 14 .stabs "long long unsigned int:t9=r1;0;-1;",128,0,0,0
340 15 .stabs "signed char:t10=r1;-128;127;",128,0,0,0
341 16 .stabs "unsigned char:t11=r1;0;255;",128,0,0,0
342 17 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
343 18 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
344 19 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
345 20 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
346 21      .align 4
347 22 LC0:
348 23      .ascii "Hello, world!\12\0"
349 24      .align 4
350 25      .global _main
351 26      .proc 1
352 27 _main:
353 28 .stabn 68,0,4,LM1
354 29 LM1:
355 30      !#PROLOGUE# 0
356 31      save %sp,-136,%sp
357 32      !#PROLOGUE# 1
358 33      call ___main,0
359 34      nop
360 35 .stabn 68,0,5,LM2
361 36 LM2:
362 37 LBB2:
363 38      sethi %hi(LC0),%o1
364 39      or %o1,%lo(LC0),%o0
365 40      call _printf,0
366 41      nop
367 42 .stabn 68,0,6,LM3
368 43 LM3:
369 44 LBE2:
370 45 .stabn 68,0,6,LM4
371 46 LM4:
372 47 L1:
373 48      ret
374 49      restore
375 50 .stabs "main:F1",36,0,0,_main
376 51 .stabn 192,0,0,LBB2
377 52 .stabn 224,0,0,LBE2
378 @end example
379
380 @node Program Structure
381 @chapter Encoding the Structure of the Program
382
383 The elements of the program structure that stabs encode include the name
384 of the main function, the names of the source and include files, the
385 line numbers, procedure names and types, and the beginnings and ends of
386 blocks of code.
387
388 @menu
389 * Main Program::                Indicate what the main program is
390 * Source Files::                The path and name of the source file
391 * Include Files::               Names of include files
392 * Line Numbers::
393 * Procedures::
394 * Nested Procedures::
395 * Block Structure::
396 * Alternate Entry Points::      Entering procedures except at the beginning.
397 @end menu
398
399 @node Main Program
400 @section Main Program
401
402 @findex N_MAIN
403 Most languages allow the main program to have any name.  The
404 @code{N_MAIN} stab type tells the debugger the name that is used in this
405 program.  Only the string field is significant; it is the name of
406 a function which is the main program.  Most C compilers do not use this
407 stab (they expect the debugger to assume that the name is @code{main}),
408 but some C compilers emit an @code{N_MAIN} stab for the @code{main}
409 function.  I'm not sure how XCOFF handles this.
410
411 @node Source Files
412 @section Paths and Names of the Source Files
413
414 @findex N_SO
415 Before any other stabs occur, there must be a stab specifying the source
416 file.  This information is contained in a symbol of stab type
417 @code{N_SO}; the string field contains the name of the file.  The
418 value of the symbol is the start address of the portion of the
419 text section corresponding to that file.
420
421 With the Sun Solaris2 compiler, the desc field contains a
422 source-language code.
423 @c Do the debuggers use it?  What are the codes? -djm
424
425 Some compilers (for example, GCC2 and SunOS4 @file{/bin/cc}) also
426 include the directory in which the source was compiled, in a second
427 @code{N_SO} symbol preceding the one containing the file name.  This
428 symbol can be distinguished by the fact that it ends in a slash.  Code
429 from the @code{cfront} C++ compiler can have additional @code{N_SO} symbols for
430 nonexistent source files after the @code{N_SO} for the real source file;
431 these are believed to contain no useful information.
432
433 For example:
434
435 @example
436 .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0     # @r{100 is N_SO}
437 .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
438         .text
439 Ltext0:
440 @end example
441
442 @findex C_FILE
443 Instead of @code{N_SO} symbols, XCOFF uses a @code{.file} assembler
444 directive which assembles to a @code{C_FILE} symbol; explaining this in
445 detail is outside the scope of this document.
446
447 @c FIXME: Exactly when should the empty N_SO be used?  Why?
448 If it is useful to indicate the end of a source file, this is done with
449 an @code{N_SO} symbol with an empty string for the name.  The value is
450 the address of the end of the text section for the file.  For some
451 systems, there is no indication of the end of a source file, and you
452 just need to figure it ended when you see an @code{N_SO} for a different
453 source file, or a symbol ending in @code{.o} (which at least some
454 linkers insert to mark the start of a new @code{.o} file).
455
456 @node Include Files
457 @section Names of Include Files
458
459 There are several schemes for dealing with include files: the
460 traditional @code{N_SOL} approach, Sun's @code{N_BINCL} approach, and the
461 XCOFF @code{C_BINCL} approach (which despite the similar name has little in
462 common with @code{N_BINCL}).
463
464 @findex N_SOL
465 An @code{N_SOL} symbol specifies which include file subsequent symbols
466 refer to.  The string field is the name of the file and the value is the
467 text address corresponding to the end of the previous include file and
468 the start of this one.  To specify the main source file again, use an
469 @code{N_SOL} symbol with the name of the main source file.
470
471 @findex N_BINCL
472 @findex N_EINCL
473 @findex N_EXCL
474 The @code{N_BINCL} approach works as follows.  An @code{N_BINCL} symbol
475 specifies the start of an include file.  In an object file, only the
476 string is significant; the linker puts data into some of the other
477 fields.  The end of the include file is marked by an @code{N_EINCL}
478 symbol (which has no string field).  In an object file, there is no
479 significant data in the @code{N_EINCL} symbol.  @code{N_BINCL} and
480 @code{N_EINCL} can be nested.
481
482 If the linker detects that two source files have identical stabs between
483 an @code{N_BINCL} and @code{N_EINCL} pair (as will generally be the case
484 for a header file), then it only puts out the stabs once.  Each
485 additional occurance is replaced by an @code{N_EXCL} symbol.  I believe
486 the GNU linker and the Sun (both SunOS4 and Solaris) linker are the only
487 ones which supports this feature.
488
489 A linker which supports this feature will set the value of a
490 @code{N_BINCL} symbol to the total of all the characters in the stabs
491 strings included in the header file, omitting any file numbers.  The
492 value of an @code{N_EXCL} symbol is the same as the value of the
493 @code{N_BINCL} symbol it replaces.  This information can be used to
494 match up @code{N_EXCL} and @code{N_BINCL} symbols which have the same
495 filename.  The @code{N_EINCL} value, and the values of the other and
496 description fields for all three, appear to always be zero.
497
498 @findex C_BINCL
499 @findex C_EINCL
500 For the start of an include file in XCOFF, use the @file{.bi} assembler
501 directive, which generates a @code{C_BINCL} symbol.  A @file{.ei}
502 directive, which generates a @code{C_EINCL} symbol, denotes the end of
503 the include file.  Both directives are followed by the name of the
504 source file in quotes, which becomes the string for the symbol.
505 The value of each symbol, produced automatically by the assembler
506 and linker, is the offset into the executable of the beginning
507 (inclusive, as you'd expect) or end (inclusive, as you would not expect)
508 of the portion of the COFF line table that corresponds to this include
509 file.  @code{C_BINCL} and @code{C_EINCL} do not nest.
510
511 @node Line Numbers
512 @section Line Numbers
513
514 @findex N_SLINE
515 An @code{N_SLINE} symbol represents the start of a source line.  The
516 desc field contains the line number and the value contains the code
517 address for the start of that source line.  On most machines the address
518 is absolute; for stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), it is
519 relative to the function in which the @code{N_SLINE} symbol occurs.
520
521 @findex N_DSLINE
522 @findex N_BSLINE
523 GNU documents @code{N_DSLINE} and @code{N_BSLINE} symbols for line
524 numbers in the data or bss segments, respectively.  They are identical
525 to @code{N_SLINE} but are relocated differently by the linker.  They
526 were intended to be used to describe the source location of a variable
527 declaration, but I believe that GCC2 actually puts the line number in
528 the desc field of the stab for the variable itself.  GDB has been
529 ignoring these symbols (unless they contain a string field) since
530 at least GDB 3.5.
531
532 For single source lines that generate discontiguous code, such as flow
533 of control statements, there may be more than one line number entry for
534 the same source line.  In this case there is a line number entry at the
535 start of each code range, each with the same line number.
536
537 XCOFF does not use stabs for line numbers.  Instead, it uses COFF line
538 numbers (which are outside the scope of this document).  Standard COFF
539 line numbers cannot deal with include files, but in XCOFF this is fixed
540 with the @code{C_BINCL} method of marking include files (@pxref{Include
541 Files}).
542
543 @node Procedures
544 @section Procedures
545
546 @findex N_FUN, for functions
547 @findex N_FNAME
548 @findex N_STSYM, for functions (Sun acc)
549 @findex N_GSYM, for functions (Sun acc)
550 All of the following stabs normally use the @code{N_FUN} symbol type.
551 However, Sun's @code{acc} compiler on SunOS4 uses @code{N_GSYM} and
552 @code{N_STSYM}, which means that the value of the stab for the function
553 is useless and the debugger must get the address of the function from
554 the non-stab symbols instead.  On systems where non-stab symbols have
555 leading underscores, the stabs will lack underscores and the debugger
556 needs to know about the leading underscore to match up the stab and the
557 non-stab symbol.  BSD Fortran is said to use @code{N_FNAME} with the
558 same restriction; the value of the symbol is not useful (I'm not sure it
559 really does use this, because GDB doesn't handle this and no one has
560 complained).
561
562 @findex C_FUN
563 A function is represented by an @samp{F} symbol descriptor for a global
564 (extern) function, and @samp{f} for a static (local) function.  For
565 a.out, the value of the symbol is the address of the start of the
566 function; it is already relocated.  For stabs in ELF, the SunPRO
567 compiler version 2.0.1 and GCC put out an address which gets relocated
568 by the linker.  In a future release SunPRO is planning to put out zero,
569 in which case the address can be found from the ELF (non-stab) symbol.
570 Because looking things up in the ELF symbols would probably be slow, I'm
571 not sure how to find which symbol of that name is the right one, and
572 this doesn't provide any way to deal with nested functions, it would
573 probably be better to make the value of the stab an address relative to
574 the start of the file, or just absolute.  See @ref{ELF Linker
575 Relocation} for more information on linker relocation of stabs in ELF
576 files.  For XCOFF, the stab uses the @code{C_FUN} storage class and the
577 value of the stab is meaningless; the address of the function can be
578 found from the csect symbol (XTY_LD/XMC_PR).
579
580 The type information of the stab represents the return type of the
581 function; thus @samp{foo:f5} means that foo is a function returning type
582 5.  There is no need to try to get the line number of the start of the
583 function from the stab for the function; it is in the next
584 @code{N_SLINE} symbol.
585
586 @c FIXME: verify whether the "I suspect" below is true or not.
587 Some compilers (such as Sun's Solaris compiler) support an extension for
588 specifying the types of the arguments.  I suspect this extension is not
589 used for old (non-prototyped) function definitions in C.  If the
590 extension is in use, the type information of the stab for the function
591 is followed by type information for each argument, with each argument
592 preceded by @samp{;}.  An argument type of 0 means that additional
593 arguments are being passed, whose types and number may vary (@samp{...}
594 in ANSI C).  GDB has tolerated this extension (parsed the syntax, if not
595 necessarily used the information) since at least version 4.8; I don't
596 know whether all versions of dbx tolerate it.  The argument types given
597 here are not redundant with the symbols for the formal parameters
598 (@pxref{Parameters}); they are the types of the arguments as they are
599 passed, before any conversions might take place.  For example, if a C
600 function which is declared without a prototype takes a @code{float}
601 argument, the value is passed as a @code{double} but then converted to a
602 @code{float}.  Debuggers need to use the types given in the arguments
603 when printing values, but when calling the function they need to use the
604 types given in the symbol defining the function.
605
606 If the return type and types of arguments of a function which is defined
607 in another source file are specified (i.e., a function prototype in ANSI
608 C), traditionally compilers emit no stab; the only way for the debugger
609 to find the information is if the source file where the function is
610 defined was also compiled with debugging symbols.  As an extension the
611 Solaris compiler uses symbol descriptor @samp{P} followed by the return
612 type of the function, followed by the arguments, each preceded by
613 @samp{;}, as in a stab with symbol descriptor @samp{f} or @samp{F}.
614 This use of symbol descriptor @samp{P} can be distinguished from its use
615 for register parameters (@pxref{Register Parameters}) by the fact that it has
616 symbol type @code{N_FUN}.
617
618 The AIX documentation also defines symbol descriptor @samp{J} as an
619 internal function.  I assume this means a function nested within another
620 function.  It also says symbol descriptor @samp{m} is a module in
621 Modula-2 or extended Pascal.
622
623 Procedures (functions which do not return values) are represented as
624 functions returning the @code{void} type in C.  I don't see why this couldn't
625 be used for all languages (inventing a @code{void} type for this purpose if
626 necessary), but the AIX documentation defines @samp{I}, @samp{P}, and
627 @samp{Q} for internal, global, and static procedures, respectively.
628 These symbol descriptors are unusual in that they are not followed by
629 type information.
630
631 The following example shows a stab for a function @code{main} which
632 returns type number @code{1}.  The @code{_main} specified for the value
633 is a reference to an assembler label which is used to fill in the start
634 address of the function.
635
636 @example
637 .stabs "main:F1",36,0,0,_main      # @r{36 is N_FUN}
638 @end example
639
640 The stab representing a procedure is located immediately following the
641 code of the procedure.  This stab is in turn directly followed by a
642 group of other stabs describing elements of the procedure.  These other
643 stabs describe the procedure's parameters, its block local variables, and
644 its block structure.
645
646 If functions can appear in different sections, then the debugger may not
647 be able to find the end of a function.  Recent versions of GCC will mark
648 the end of a function with an @code{N_FUN} symbol with an empty string
649 for the name.  The value is the address of the end of the current
650 function.  Without such a symbol, there is no indication of the address
651 of the end of a function, and you must assume that it ended at the
652 starting address of the next function or at the end of the text section
653 for the program.
654
655 @node Nested Procedures
656 @section Nested Procedures
657
658 For any of the symbol descriptors representing procedures, after the
659 symbol descriptor and the type information is optionally a scope
660 specifier.  This consists of a comma, the name of the procedure, another
661 comma, and the name of the enclosing procedure.  The first name is local
662 to the scope specified, and seems to be redundant with the name of the
663 symbol (before the @samp{:}).  This feature is used by GCC, and
664 presumably Pascal, Modula-2, etc., compilers, for nested functions.
665
666 If procedures are nested more than one level deep, only the immediately
667 containing scope is specified.  For example, this code:
668
669 @example
670 int
671 foo (int x)
672 @{
673   int bar (int y)
674     @{
675       int baz (int z)
676         @{
677           return x + y + z;
678         @}
679       return baz (x + 2 * y);
680     @}
681   return x + bar (3 * x);
682 @}
683 @end example
684
685 @noindent
686 produces the stabs:
687
688 @example
689 .stabs "baz:f1,baz,bar",36,0,0,_baz.15         # @r{36 is N_FUN}
690 .stabs "bar:f1,bar,foo",36,0,0,_bar.12
691 .stabs "foo:F1",36,0,0,_foo
692 @end example
693
694 @node Block Structure
695 @section Block Structure
696
697 @findex N_LBRAC
698 @findex N_RBRAC
699 @c For GCC 2.5.8 or so stabs-in-coff, these are absolute instead of
700 @c function relative (as documented below).  But GDB has never been able
701 @c to deal with that (it had wanted them to be relative to the file, but
702 @c I just fixed that (between GDB 4.12 and 4.13)), so it is function
703 @c relative just like ELF and SOM and the below documentation.
704 The program's block structure is represented by the @code{N_LBRAC} (left
705 brace) and the @code{N_RBRAC} (right brace) stab types.  The variables
706 defined inside a block precede the @code{N_LBRAC} symbol for most
707 compilers, including GCC.  Other compilers, such as the Convex, Acorn
708 RISC machine, and Sun @code{acc} compilers, put the variables after the
709 @code{N_LBRAC} symbol.  The values of the @code{N_LBRAC} and
710 @code{N_RBRAC} symbols are the start and end addresses of the code of
711 the block, respectively.  For most machines, they are relative to the
712 starting address of this source file.  For the Gould NP1, they are
713 absolute.  For stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), they are
714 relative to the function in which they occur.
715
716 The @code{N_LBRAC} and @code{N_RBRAC} stabs that describe the block
717 scope of a procedure are located after the @code{N_FUN} stab that
718 represents the procedure itself.
719
720 Sun documents the desc field of @code{N_LBRAC} and
721 @code{N_RBRAC} symbols as containing the nesting level of the block.
722 However, dbx seems to not care, and GCC always sets desc to
723 zero.
724
725 @findex .bb
726 @findex .be
727 @findex C_BLOCK
728 For XCOFF, block scope is indicated with @code{C_BLOCK} symbols.  If the
729 name of the symbol is @samp{.bb}, then it is the beginning of the block;
730 if the name of the symbol is @samp{.be}; it is the end of the block.
731
732 @node Alternate Entry Points
733 @section Alternate Entry Points
734
735 @findex N_ENTRY
736 @findex C_ENTRY
737 Some languages, like Fortran, have the ability to enter procedures at
738 some place other than the beginning.  One can declare an alternate entry
739 point.  The @code{N_ENTRY} stab is for this; however, the Sun FORTRAN
740 compiler doesn't use it.  According to AIX documentation, only the name
741 of a @code{C_ENTRY} stab is significant; the address of the alternate
742 entry point comes from the corresponding external symbol.  A previous
743 revision of this document said that the value of an @code{N_ENTRY} stab
744 was the address of the alternate entry point, but I don't know the
745 source for that information.
746
747 @node Constants
748 @chapter Constants
749
750 The @samp{c} symbol descriptor indicates that this stab represents a
751 constant.  This symbol descriptor is an exception to the general rule
752 that symbol descriptors are followed by type information.  Instead, it
753 is followed by @samp{=} and one of the following:
754
755 @table @code
756 @item b @var{value}
757 Boolean constant.  @var{value} is a numeric value; I assume it is 0 for
758 false or 1 for true.
759
760 @item c @var{value}
761 Character constant.  @var{value} is the numeric value of the constant.
762
763 @item e @var{type-information} , @var{value}
764 Constant whose value can be represented as integral.
765 @var{type-information} is the type of the constant, as it would appear
766 after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).  @var{value} is the
767 numeric value of the constant.  GDB 4.9 does not actually get the right
768 value if @var{value} does not fit in a host @code{int}, but it does not
769 do anything violent, and future debuggers could be extended to accept
770 integers of any size (whether unsigned or not).  This constant type is
771 usually documented as being only for enumeration constants, but GDB has
772 never imposed that restriction; I don't know about other debuggers.
773
774 @item i @var{value}
775 Integer constant.  @var{value} is the numeric value.  The type is some
776 sort of generic integer type (for GDB, a host @code{int}); to specify
777 the type explicitly, use @samp{e} instead.
778
779 @item r @var{value}
780 Real constant.  @var{value} is the real value, which can be @samp{INF}
781 (optionally preceded by a sign) for infinity, @samp{QNAN} for a quiet
782 NaN (not-a-number), or @samp{SNAN} for a signalling NaN.  If it is a
783 normal number the format is that accepted by the C library function
784 @code{atof}.
785
786 @item s @var{string}
787 String constant.  @var{string} is a string enclosed in either @samp{'}
788 (in which case @samp{'} characters within the string are represented as
789 @samp{\'} or @samp{"} (in which case @samp{"} characters within the
790 string are represented as @samp{\"}).
791
792 @item S @var{type-information} , @var{elements} , @var{bits} , @var{pattern}
793 Set constant.  @var{type-information} is the type of the constant, as it
794 would appear after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).
795 @var{elements} is the number of elements in the set (does this means
796 how many bits of @var{pattern} are actually used, which would be
797 redundant with the type, or perhaps the number of bits set in
798 @var{pattern}?  I don't get it), @var{bits} is the number of bits in the
799 constant (meaning it specifies the length of @var{pattern}, I think),
800 and @var{pattern} is a hexadecimal representation of the set.  AIX
801 documentation refers to a limit of 32 bytes, but I see no reason why
802 this limit should exist.  This form could probably be used for arbitrary
803 constants, not just sets; the only catch is that @var{pattern} should be
804 understood to be target, not host, byte order and format.
805 @end table
806
807 The boolean, character, string, and set constants are not supported by
808 GDB 4.9, but it ignores them.  GDB 4.8 and earlier gave an error
809 message and refused to read symbols from the file containing the
810 constants.
811
812 The above information is followed by @samp{;}.
813
814 @node Variables
815 @chapter Variables
816
817 Different types of stabs describe the various ways that variables can be
818 allocated: on the stack, globally, in registers, in common blocks,
819 statically, or as arguments to a function.
820
821 @menu
822 * Stack Variables::             Variables allocated on the stack.
823 * Global Variables::            Variables used by more than one source file.
824 * Register Variables::          Variables in registers.
825 * Common Blocks::               Variables statically allocated together.
826 * Statics::                     Variables local to one source file.
827 * Based Variables::             Fortran pointer based variables.
828 * Parameters::                  Variables for arguments to functions.
829 @end menu
830
831 @node Stack Variables
832 @section Automatic Variables Allocated on the Stack
833
834 If a variable's scope is local to a function and its lifetime is only as
835 long as that function executes (C calls such variables
836 @dfn{automatic}), it can be allocated in a register (@pxref{Register
837 Variables}) or on the stack.
838
839 @findex N_LSYM, for stack variables
840 @findex C_LSYM
841 Each variable allocated on the stack has a stab with the symbol
842 descriptor omitted.  Since type information should begin with a digit,
843 @samp{-}, or @samp{(}, only those characters precluded from being used
844 for symbol descriptors.  However, the Acorn RISC machine (ARM) is said
845 to get this wrong: it puts out a mere type definition here, without the
846 preceding @samp{@var{type-number}=}.  This is a bad idea; there is no
847 guarantee that type descriptors are distinct from symbol descriptors.
848 Stabs for stack variables use the @code{N_LSYM} stab type, or
849 @code{C_LSYM} for XCOFF.
850
851 The value of the stab is the offset of the variable within the
852 local variables.  On most machines this is an offset from the frame
853 pointer and is negative.  The location of the stab specifies which block
854 it is defined in; see @ref{Block Structure}.
855
856 For example, the following C code:
857
858 @example
859 int
860 main ()
861 @{
862   int x;
863 @}
864 @end example
865
866 produces the following stabs:
867
868 @example
869 .stabs "main:F1",36,0,0,_main   # @r{36 is N_FUN}
870 .stabs "x:1",128,0,0,-12        # @r{128 is N_LSYM}
871 .stabn 192,0,0,LBB2             # @r{192 is N_LBRAC}
872 .stabn 224,0,0,LBE2             # @r{224 is N_RBRAC}
873 @end example
874
875 @xref{Procedures} for more information on the @code{N_FUN} stab, and
876 @ref{Block Structure} for more information on the @code{N_LBRAC} and
877 @code{N_RBRAC} stabs.
878
879 @node Global Variables
880 @section Global Variables
881
882 @findex N_GSYM
883 @findex C_GSYM
884 @c FIXME: verify for sure that it really is C_GSYM on XCOFF
885 A variable whose scope is not specific to just one source file is
886 represented by the @samp{G} symbol descriptor.  These stabs use the
887 @code{N_GSYM} stab type (C_GSYM for XCOFF).  The type information for
888 the stab (@pxref{String Field}) gives the type of the variable.
889
890 For example, the following source code:
891
892 @example
893 char g_foo = 'c';
894 @end example
895
896 @noindent
897 yields the following assembly code:
898
899 @example
900 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0     # @r{32 is N_GSYM}
901      .global _g_foo
902      .data
903 _g_foo:
904      .byte 99
905 @end example
906
907 The address of the variable represented by the @code{N_GSYM} is not
908 contained in the @code{N_GSYM} stab.  The debugger gets this information
909 from the external symbol for the global variable.  In the example above,
910 the @code{.global _g_foo} and @code{_g_foo:} lines tell the assembler to
911 produce an external symbol.
912
913 Some compilers, like GCC, output @code{N_GSYM} stabs only once, where
914 the variable is defined.  Other compilers, like SunOS4 /bin/cc, output a
915 @code{N_GSYM} stab for each compilation unit which references the
916 variable.
917
918 @node Register Variables
919 @section Register Variables
920
921 @findex N_RSYM
922 @findex C_RSYM
923 @c According to an old version of this manual, AIX uses C_RPSYM instead
924 @c of C_RSYM.  I am skeptical; this should be verified.
925 Register variables have their own stab type, @code{N_RSYM}
926 (@code{C_RSYM} for XCOFF), and their own symbol descriptor, @samp{r}.
927 The stab's value is the number of the register where the variable data
928 will be stored.
929 @c .stabs "name:type",N_RSYM,0,RegSize,RegNumber (Sun doc)
930
931 AIX defines a separate symbol descriptor @samp{d} for floating point
932 registers.  This seems unnecessary; why not just just give floating
933 point registers different register numbers?  I have not verified whether
934 the compiler actually uses @samp{d}.
935
936 If the register is explicitly allocated to a global variable, but not
937 initialized, as in:
938
939 @example
940 register int g_bar asm ("%g5");
941 @end example
942
943 @noindent
944 then the stab may be emitted at the end of the object file, with
945 the other bss symbols.
946
947 @node Common Blocks
948 @section Common Blocks
949
950 A common block is a statically allocated section of memory which can be
951 referred to by several source files.  It may contain several variables.
952 I believe Fortran is the only language with this feature.
953
954 @findex N_BCOMM
955 @findex N_ECOMM
956 @findex C_BCOMM
957 @findex C_ECOMM
958 A @code{N_BCOMM} stab begins a common block and an @code{N_ECOMM} stab
959 ends it.  The only field that is significant in these two stabs is the
960 string, which names a normal (non-debugging) symbol that gives the
961 address of the common block.  According to IBM documentation, only the
962 @code{N_BCOMM} has the name of the common block (even though their
963 compiler actually puts it both places).
964
965 @findex N_ECOML
966 @findex C_ECOML
967 The stabs for the members of the common block are between the
968 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}; the value of each stab is the
969 offset within the common block of that variable.  IBM uses the
970 @code{C_ECOML} stab type, and there is a corresponding @code{N_ECOML}
971 stab type, but Sun's Fortran compiler uses @code{N_GSYM} instead.  The
972 variables within a common block use the @samp{V} symbol descriptor (I
973 believe this is true of all Fortran variables).  Other stabs (at least
974 type declarations using @code{C_DECL}) can also be between the
975 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}.
976
977 @node Statics
978 @section Static Variables
979
980 Initialized static variables are represented by the @samp{S} and
981 @samp{V} symbol descriptors.  @samp{S} means file scope static, and
982 @samp{V} means procedure scope static.  One exception: in XCOFF, IBM's
983 xlc compiler always uses @samp{V}, and whether it is file scope or not
984 is distinguished by whether the stab is located within a function.
985
986 @c This is probably not worth mentioning; it is only true on the sparc
987 @c for `double' variables which although declared const are actually in
988 @c the data segment (the text segment can't guarantee 8 byte alignment).
989 @c (although GCC
990 @c 2.4.5 has a bug in that it uses @code{N_FUN}, so neither dbx nor GDB can
991 @c find the variables)
992 @findex N_STSYM
993 @findex N_LCSYM
994 @findex N_FUN, for variables
995 @findex N_ROSYM
996 In a.out files, @code{N_STSYM} means the data section, @code{N_FUN}
997 means the text section, and @code{N_LCSYM} means the bss section.  For
998 those systems with a read-only data section separate from the text
999 section (Solaris), @code{N_ROSYM} means the read-only data section.
1000
1001 For example, the source lines:
1002
1003 @example
1004 static const int var_const = 5;
1005 static int var_init = 2;
1006 static int var_noinit;
1007 @end example
1008
1009 @noindent
1010 yield the following stabs:
1011
1012 @example
1013 .stabs "var_const:S1",36,0,0,_var_const      # @r{36 is N_FUN}
1014 @dots{}
1015 .stabs "var_init:S1",38,0,0,_var_init        # @r{38 is N_STSYM}
1016 @dots{}
1017 .stabs "var_noinit:S1",40,0,0,_var_noinit    # @r{40 is N_LCSYM}
1018 @end example
1019
1020 @findex C_STSYM
1021 @findex C_BSTAT
1022 @findex C_ESTAT
1023 In XCOFF files, the stab type need not indicate the section;
1024 @code{C_STSYM} can be used for all statics.  Also, each static variable
1025 is enclosed in a static block.  A @code{C_BSTAT} (emitted with a
1026 @samp{.bs} assembler directive) symbol begins the static block; its
1027 value is the symbol number of the csect symbol whose value is the
1028 address of the static block, its section is the section of the variables
1029 in that static block, and its name is @samp{.bs}.  A @code{C_ESTAT}
1030 (emitted with a @samp{.es} assembler directive) symbol ends the static
1031 block; its name is @samp{.es} and its value and section are ignored.
1032
1033 In ECOFF files, the storage class is used to specify the section, so the
1034 stab type need not indicate the section.
1035
1036 In ELF files, for the SunPRO compiler version 2.0.1, symbol descriptor
1037 @samp{S} means that the address is absolute (the linker relocates it)
1038 and symbol descriptor @samp{V} means that the address is relative to the
1039 start of the relevant section for that compilation unit.  SunPRO has
1040 plans to have the linker stop relocating stabs; I suspect that their the
1041 debugger gets the address from the corresponding ELF (not stab) symbol.
1042 I'm not sure how to find which symbol of that name is the right one.
1043 The clean way to do all this would be to have a the value of a symbol
1044 descriptor @samp{S} symbol be an offset relative to the start of the
1045 file, just like everything else, but that introduces obvious
1046 compatibility problems.  For more information on linker stab relocation,
1047 @xref{ELF Linker Relocation}.
1048
1049 @node Based Variables
1050 @section Fortran Based Variables
1051
1052 Fortran (at least, the Sun and SGI dialects of FORTRAN-77) has a feature
1053 which allows allocating arrays with @code{malloc}, but which avoids
1054 blurring the line between arrays and pointers the way that C does.  In
1055 stabs such a variable uses the @samp{b} symbol descriptor.
1056
1057 For example, the Fortran declarations
1058
1059 @example
1060 real foo, foo10(10), foo10_5(10,5)
1061 pointer (foop, foo)
1062 pointer (foo10p, foo10)
1063 pointer (foo105p, foo10_5)
1064 @end example
1065
1066 produce the stabs
1067
1068 @example
1069 foo:b6
1070 foo10:bar3;1;10;6
1071 foo10_5:bar3;1;5;ar3;1;10;6
1072 @end example
1073
1074 In this example, @code{real} is type 6 and type 3 is an integral type
1075 which is the type of the subscripts of the array (probably
1076 @code{integer}).
1077
1078 The @samp{b} symbol descriptor is like @samp{V} in that it denotes a
1079 statically allocated symbol whose scope is local to a function; see
1080 @xref{Statics}.  The value of the symbol, instead of being the address
1081 of the variable itself, is the address of a pointer to that variable.
1082 So in the above example, the value of the @code{foo} stab is the address
1083 of a pointer to a real, the value of the @code{foo10} stab is the
1084 address of a pointer to a 10-element array of reals, and the value of
1085 the @code{foo10_5} stab is the address of a pointer to a 5-element array
1086 of 10-element arrays of reals.
1087
1088 @node Parameters
1089 @section Parameters
1090
1091 Formal parameters to a function are represented by a stab (or sometimes
1092 two; see below) for each parameter.  The stabs are in the order in which
1093 the debugger should print the parameters (i.e., the order in which the
1094 parameters are declared in the source file).  The exact form of the stab
1095 depends on how the parameter is being passed.
1096
1097 @findex N_PSYM
1098 @findex C_PSYM
1099 Parameters passed on the stack use the symbol descriptor @samp{p} and
1100 the @code{N_PSYM} symbol type (or @code{C_PSYM} for XCOFF).  The value
1101 of the symbol is an offset used to locate the parameter on the stack;
1102 its exact meaning is machine-dependent, but on most machines it is an
1103 offset from the frame pointer.
1104
1105 As a simple example, the code:
1106
1107 @example
1108 main (argc, argv)
1109      int argc;
1110      char **argv;
1111 @end example
1112
1113 produces the stabs:
1114
1115 @example
1116 .stabs "main:F1",36,0,0,_main                 # @r{36 is N_FUN}
1117 .stabs "argc:p1",160,0,0,68                   # @r{160 is N_PSYM}
1118 .stabs "argv:p20=*21=*2",160,0,0,72
1119 @end example
1120
1121 The type definition of @code{argv} is interesting because it contains
1122 several type definitions.  Type 21 is pointer to type 2 (char) and
1123 @code{argv} (type 20) is pointer to type 21.
1124
1125 @c FIXME: figure out what these mean and describe them coherently.
1126 The following symbol descriptors are also said to go with @code{N_PSYM}.
1127 The value of the symbol is said to be an offset from the argument
1128 pointer (I'm not sure whether this is true or not).
1129
1130 @example
1131 pP (<<??>>)
1132 pF Fortran function parameter
1133 X  (function result variable)
1134 @end example
1135
1136 @menu
1137 * Register Parameters::
1138 * Local Variable Parameters::
1139 * Reference Parameters::
1140 * Conformant Arrays::
1141 @end menu
1142
1143 @node Register Parameters
1144 @subsection Passing Parameters in Registers
1145
1146 If the parameter is passed in a register, then traditionally there are
1147 two symbols for each argument:
1148
1149 @example
1150 .stabs "arg:p1" . . .       ; N_PSYM
1151 .stabs "arg:r1" . . .       ; N_RSYM
1152 @end example
1153
1154 Debuggers use the second one to find the value, and the first one to
1155 know that it is an argument.
1156
1157 @findex C_RPSYM
1158 @findex N_RSYM, for parameters
1159 Because that approach is kind of ugly, some compilers use symbol
1160 descriptor @samp{P} or @samp{R} to indicate an argument which is in a
1161 register.  Symbol type @code{C_RPSYM} is used in XCOFF and @code{N_RSYM}
1162 is used otherwise.  The symbol's value is the register number.  @samp{P}
1163 and @samp{R} mean the same thing; the difference is that @samp{P} is a
1164 GNU invention and @samp{R} is an IBM (XCOFF) invention.  As of version
1165 4.9, GDB should handle either one.
1166
1167 There is at least one case where GCC uses a @samp{p} and @samp{r} pair
1168 rather than @samp{P}; this is where the argument is passed in the
1169 argument list and then loaded into a register.
1170
1171 According to the AIX documentation, symbol descriptor @samp{D} is for a
1172 parameter passed in a floating point register.  This seems
1173 unnecessary---why not just use @samp{R} with a register number which
1174 indicates that it's a floating point register?  I haven't verified
1175 whether the system actually does what the documentation indicates.
1176
1177 @c FIXME: On the hppa this is for any type > 8 bytes, I think, and not
1178 @c for small structures (investigate).
1179 On the sparc and hppa, for a @samp{P} symbol whose type is a structure
1180 or union, the register contains the address of the structure.  On the
1181 sparc, this is also true of a @samp{p} and @samp{r} pair (using Sun
1182 @code{cc}) or a @samp{p} symbol.  However, if a (small) structure is
1183 really in a register, @samp{r} is used.  And, to top it all off, on the
1184 hppa it might be a structure which was passed on the stack and loaded
1185 into a register and for which there is a @samp{p} and @samp{r} pair!  I
1186 believe that symbol descriptor @samp{i} is supposed to deal with this
1187 case (it is said to mean "value parameter by reference, indirect
1188 access"; I don't know the source for this information), but I don't know
1189 details or what compilers or debuggers use it, if any (not GDB or GCC).
1190 It is not clear to me whether this case needs to be dealt with
1191 differently than parameters passed by reference (@pxref{Reference Parameters}).
1192
1193 @node Local Variable Parameters
1194 @subsection Storing Parameters as Local Variables
1195
1196 There is a case similar to an argument in a register, which is an
1197 argument that is actually stored as a local variable.  Sometimes this
1198 happens when the argument was passed in a register and then the compiler
1199 stores it as a local variable.  If possible, the compiler should claim
1200 that it's in a register, but this isn't always done.
1201
1202 If a parameter is passed as one type and converted to a smaller type by
1203 the prologue (for example, the parameter is declared as a @code{float},
1204 but the calling conventions specify that it is passed as a
1205 @code{double}), then GCC2 (sometimes) uses a pair of symbols.  The first
1206 symbol uses symbol descriptor @samp{p} and the type which is passed.
1207 The second symbol has the type and location which the parameter actually
1208 has after the prologue.  For example, suppose the following C code
1209 appears with no prototypes involved:
1210
1211 @example
1212 void
1213 subr (f)
1214      float f;
1215 @{
1216 @end example
1217
1218 if @code{f} is passed as a double at stack offset 8, and the prologue
1219 converts it to a float in register number 0, then the stabs look like:
1220
1221 @example
1222 .stabs "f:p13",160,0,3,8   # @r{160 is @code{N_PSYM}, here 13 is @code{double}}
1223 .stabs "f:r12",64,0,3,0    # @r{64 is @code{N_RSYM}, here 12 is @code{float}}
1224 @end example
1225
1226 In both stabs 3 is the line number where @code{f} is declared
1227 (@pxref{Line Numbers}).
1228
1229 @findex N_LSYM, for parameter
1230 GCC, at least on the 960, has another solution to the same problem.  It
1231 uses a single @samp{p} symbol descriptor for an argument which is stored
1232 as a local variable but uses @code{N_LSYM} instead of @code{N_PSYM}.  In
1233 this case, the value of the symbol is an offset relative to the local
1234 variables for that function, not relative to the arguments; on some
1235 machines those are the same thing, but not on all.
1236
1237 @c This is mostly just background info; the part that logically belongs
1238 @c here is the last sentence.  
1239 On the VAX or on other machines in which the calling convention includes
1240 the number of words of arguments actually passed, the debugger (GDB at
1241 least) uses the parameter symbols to keep track of whether it needs to
1242 print nameless arguments in addition to the formal parameters which it
1243 has printed because each one has a stab.  For example, in 
1244
1245 @example
1246 extern int fprintf (FILE *stream, char *format, @dots{});
1247 @dots{}
1248 fprintf (stdout, "%d\n", x);
1249 @end example
1250
1251 there are stabs for @code{stream} and @code{format}.  On most machines,
1252 the debugger can only print those two arguments (because it has no way
1253 of knowing that additional arguments were passed), but on the VAX or
1254 other machines with a calling convention which indicates the number of
1255 words of arguments, the debugger can print all three arguments.  To do
1256 so, the parameter symbol (symbol descriptor @samp{p}) (not necessarily
1257 @samp{r} or symbol descriptor omitted symbols) needs to contain the
1258 actual type as passed (for example, @code{double} not @code{float} if it
1259 is passed as a double and converted to a float).
1260
1261 @node Reference Parameters
1262 @subsection Passing Parameters by Reference
1263
1264 If the parameter is passed by reference (e.g., Pascal @code{VAR}
1265 parameters), then the symbol descriptor is @samp{v} if it is in the
1266 argument list, or @samp{a} if it in a register.  Other than the fact
1267 that these contain the address of the parameter rather than the
1268 parameter itself, they are identical to @samp{p} and @samp{R},
1269 respectively.  I believe @samp{a} is an AIX invention; @samp{v} is
1270 supported by all stabs-using systems as far as I know.
1271
1272 @node Conformant Arrays
1273 @subsection Passing Conformant Array Parameters
1274
1275 @c Is this paragraph correct?  It is based on piecing together patchy
1276 @c information and some guesswork
1277 Conformant arrays are a feature of Modula-2, and perhaps other
1278 languages, in which the size of an array parameter is not known to the
1279 called function until run-time.  Such parameters have two stabs: a
1280 @samp{x} for the array itself, and a @samp{C}, which represents the size
1281 of the array.  The value of the @samp{x} stab is the offset in the
1282 argument list where the address of the array is stored (it this right?
1283 it is a guess); the value of the @samp{C} stab is the offset in the
1284 argument list where the size of the array (in elements? in bytes?) is
1285 stored.
1286
1287 @node Types
1288 @chapter Defining Types
1289
1290 The examples so far have described types as references to previously
1291 defined types, or defined in terms of subranges of or pointers to
1292 previously defined types.  This chapter describes the other type
1293 descriptors that may follow the @samp{=} in a type definition.
1294
1295 @menu
1296 * Builtin Types::               Integers, floating point, void, etc.
1297 * Miscellaneous Types::         Pointers, sets, files, etc.
1298 * Cross-References::            Referring to a type not yet defined.
1299 * Subranges::                   A type with a specific range.
1300 * Arrays::                      An aggregate type of same-typed elements.
1301 * Strings::                     Like an array but also has a length.
1302 * Enumerations::                Like an integer but the values have names.
1303 * Structures::                  An aggregate type of different-typed elements.
1304 * Typedefs::                    Giving a type a name.
1305 * Unions::                      Different types sharing storage.
1306 * Function Types::
1307 @end menu
1308
1309 @node Builtin Types
1310 @section Builtin Types
1311
1312 Certain types are built in (@code{int}, @code{short}, @code{void},
1313 @code{float}, etc.); the debugger recognizes these types and knows how
1314 to handle them.  Thus, don't be surprised if some of the following ways
1315 of specifying builtin types do not specify everything that a debugger
1316 would need to know about the type---in some cases they merely specify
1317 enough information to distinguish the type from other types.
1318
1319 The traditional way to define builtin types is convolunted, so new ways
1320 have been invented to describe them.  Sun's @code{acc} uses special
1321 builtin type descriptors (@samp{b} and @samp{R}), and IBM uses negative
1322 type numbers.  GDB accepts all three ways, as of version 4.8; dbx just
1323 accepts the traditional builtin types and perhaps one of the other two
1324 formats.  The following sections describe each of these formats.
1325
1326 @menu
1327 * Traditional Builtin Types::   Put on your seatbelts and prepare for kludgery
1328 * Builtin Type Descriptors::    Builtin types with special type descriptors
1329 * Negative Type Numbers::       Builtin types using negative type numbers
1330 @end menu
1331
1332 @node Traditional Builtin Types
1333 @subsection Traditional Builtin Types
1334
1335 This is the traditional, convoluted method for defining builtin types.
1336 There are several classes of such type definitions: integer, floating
1337 point, and @code{void}.
1338
1339 @menu
1340 * Traditional Integer Types::
1341 * Traditional Other Types::
1342 @end menu
1343
1344 @node Traditional Integer Types
1345 @subsubsection Traditional Integer Types
1346
1347 Often types are defined as subranges of themselves.  If the bounding values
1348 fit within an @code{int}, then they are given normally.  For example:
1349
1350 @example
1351 .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0    # @r{128 is N_LSYM}
1352 .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
1353 @end example
1354
1355 Builtin types can also be described as subranges of @code{int}:
1356
1357 @example
1358 .stabs "unsigned short:t6=r1;0;65535;",128,0,0,0
1359 @end example
1360
1361 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is -1,
1362 the type is an unsigned integral type whose bounds are too
1363 big to describe in an @code{int}.  Traditionally this is only used for
1364 @code{unsigned int} and @code{unsigned long}:
1365
1366 @example
1367 .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
1368 @end example
1369
1370 For larger types, GCC 2.4.5 puts out bounds in octal, with one or more
1371 leading zeroes.  In this case a negative bound consists of a number
1372 which is a 1 bit (for the sign bit) followed by a 0 bit for each bit in
1373 the number (except the sign bit), and a positive bound is one which is a
1374 1 bit for each bit in the number (except possibly the sign bit).  All
1375 known versions of dbx and GDB version 4 accept this (at least in the
1376 sense of not refusing to process the file), but GDB 3.5 refuses to read
1377 the whole file containing such symbols.  So GCC 2.3.3 did not output the
1378 proper size for these types.  As an example of octal bounds, the string
1379 fields of the stabs for 64 bit integer types look like:
1380
1381 @c .stabs directives, etc., omitted to make it fit on the page.
1382 @example
1383 long int:t3=r1;001000000000000000000000;000777777777777777777777;
1384 long unsigned int:t5=r1;000000000000000000000000;001777777777777777777777;
1385 @end example
1386
1387 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is negative,
1388 the type is an unsigned integral type whose size in bytes is the
1389 absolute value of the upper bound.  I believe this is a Convex
1390 convention for @code{unsigned long long}.
1391
1392 If the lower bound of a subrange is negative and the upper bound is 0,
1393 the type is a signed integral type whose size in bytes is
1394 the absolute value of the lower bound.  I believe this is a Convex
1395 convention for @code{long long}.  To distinguish this from a legitimate
1396 subrange, the type should be a subrange of itself.  I'm not sure whether
1397 this is the case for Convex.
1398
1399 @node Traditional Other Types
1400 @subsubsection Traditional Other Types
1401
1402 If the upper bound of a subrange is 0 and the lower bound is positive,
1403 the type is a floating point type, and the lower bound of the subrange
1404 indicates the number of bytes in the type:
1405
1406 @example
1407 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
1408 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
1409 @end example
1410
1411 However, GCC writes @code{long double} the same way it writes
1412 @code{double}, so there is no way to distinguish.
1413
1414 @example
1415 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
1416 @end example
1417
1418 Complex types are defined the same way as floating-point types; there is
1419 no way to distinguish a single-precision complex from a double-precision
1420 floating-point type.
1421
1422 The C @code{void} type is defined as itself:
1423
1424 @example
1425 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
1426 @end example
1427
1428 I'm not sure how a boolean type is represented.
1429
1430 @node Builtin Type Descriptors
1431 @subsection Defining Builtin Types Using Builtin Type Descriptors
1432
1433 This is the method used by Sun's @code{acc} for defining builtin types.
1434 These are the type descriptors to define builtin types:
1435
1436 @table @code
1437 @c FIXME: clean up description of width and offset, once we figure out
1438 @c what they mean
1439 @item b @var{signed} @var{char-flag} @var{width} ; @var{offset} ; @var{nbits} ;
1440 Define an integral type.  @var{signed} is @samp{u} for unsigned or
1441 @samp{s} for signed.  @var{char-flag} is @samp{c} which indicates this
1442 is a character type, or is omitted.  I assume this is to distinguish an
1443 integral type from a character type of the same size, for example it
1444 might make sense to set it for the C type @code{wchar_t} so the debugger
1445 can print such variables differently (Solaris does not do this).  Sun
1446 sets it on the C types @code{signed char} and @code{unsigned char} which
1447 arguably is wrong.  @var{width} and @var{offset} appear to be for small
1448 objects stored in larger ones, for example a @code{short} in an
1449 @code{int} register.  @var{width} is normally the number of bytes in the
1450 type.  @var{offset} seems to always be zero.  @var{nbits} is the number
1451 of bits in the type.
1452
1453 Note that type descriptor @samp{b} used for builtin types conflicts with
1454 its use for Pascal space types (@pxref{Miscellaneous Types}); they can
1455 be distinguished because the character following the type descriptor
1456 will be a digit, @samp{(}, or @samp{-} for a Pascal space type, or
1457 @samp{u} or @samp{s} for a builtin type.
1458
1459 @item w
1460 Documented by AIX to define a wide character type, but their compiler
1461 actually uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1462
1463 @item R @var{fp-type} ; @var{bytes} ;
1464 Define a floating point type.  @var{fp-type} has one of the following values:
1465
1466 @table @code
1467 @item 1 (NF_SINGLE)
1468 IEEE 32-bit (single precision) floating point format.
1469
1470 @item 2 (NF_DOUBLE)
1471 IEEE 64-bit (double precision) floating point format.
1472
1473 @item 3 (NF_COMPLEX)
1474 @item 4 (NF_COMPLEX16)
1475 @item 5 (NF_COMPLEX32)
1476 @c "GDB source" really means @file{include/aout/stab_gnu.h}, but trying
1477 @c to put that here got an overfull hbox.
1478 These are for complex numbers.  A comment in the GDB source describes
1479 them as Fortran @code{complex}, @code{double complex}, and
1480 @code{complex*16}, respectively, but what does that mean?  (i.e., Single
1481 precision?  Double precison?).
1482
1483 @item 6 (NF_LDOUBLE)
1484 Long double.  This should probably only be used for Sun format
1485 @code{long double}, and new codes should be used for other floating
1486 point formats (@code{NF_DOUBLE} can be used if a @code{long double} is
1487 really just an IEEE double, of course).
1488 @end table
1489
1490 @var{bytes} is the number of bytes occupied by the type.  This allows a
1491 debugger to perform some operations with the type even if it doesn't
1492 understand @var{fp-type}.
1493
1494 @item g @var{type-information} ; @var{nbits}
1495 Documented by AIX to define a floating type, but their compiler actually
1496 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1497
1498 @item c @var{type-information} ; @var{nbits}
1499 Documented by AIX to define a complex type, but their compiler actually
1500 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1501 @end table
1502
1503 The C @code{void} type is defined as a signed integral type 0 bits long:
1504 @example
1505 .stabs "void:t19=bs0;0;0",128,0,0,0
1506 @end example
1507 The Solaris compiler seems to omit the trailing semicolon in this case.
1508 Getting sloppy in this way is not a swift move because if a type is
1509 embedded in a more complex expression it is necessary to be able to tell
1510 where it ends.
1511
1512 I'm not sure how a boolean type is represented.
1513
1514 @node Negative Type Numbers
1515 @subsection Negative Type Numbers
1516
1517 This is the method used in XCOFF for defining builtin types.
1518 Since the debugger knows about the builtin types anyway, the idea of
1519 negative type numbers is simply to give a special type number which
1520 indicates the builtin type.  There is no stab defining these types.
1521
1522 There are several subtle issues with negative type numbers.
1523
1524 One is the size of the type.  A builtin type (for example the C types
1525 @code{int} or @code{long}) might have different sizes depending on
1526 compiler options, the target architecture, the ABI, etc.  This issue
1527 doesn't come up for IBM tools since (so far) they just target the
1528 RS/6000; the sizes indicated below for each size are what the IBM
1529 RS/6000 tools use.  To deal with differing sizes, either define separate
1530 negative type numbers for each size (which works but requires changing
1531 the debugger, and, unless you get both AIX dbx and GDB to accept the
1532 change, introduces an incompatibility), or use a type attribute
1533 (@pxref{String Field}) to define a new type with the appropriate size
1534 (which merely requires a debugger which understands type attributes,
1535 like AIX dbx or GDB).  For example,
1536
1537 @example
1538 .stabs "boolean:t10=@@s8;-16",128,0,0,0
1539 @end example
1540
1541 defines an 8-bit boolean type, and
1542
1543 @example
1544 .stabs "boolean:t10=@@s64;-16",128,0,0,0
1545 @end example
1546
1547 defines a 64-bit boolean type.
1548
1549 A similar issue is the format of the type.  This comes up most often for
1550 floating-point types, which could have various formats (particularly
1551 extended doubles, which vary quite a bit even among IEEE systems).
1552 Again, it is best to define a new negative type number for each
1553 different format; changing the format based on the target system has
1554 various problems.  One such problem is that the Alpha has both VAX and
1555 IEEE floating types.  One can easily imagine one library using the VAX
1556 types and another library in the same executable using the IEEE types.
1557 Another example is that the interpretation of whether a boolean is true
1558 or false can be based on the least significant bit, most significant
1559 bit, whether it is zero, etc., and different compilers (or different
1560 options to the same compiler) might provide different kinds of boolean.
1561
1562 The last major issue is the names of the types.  The name of a given
1563 type depends @emph{only} on the negative type number given; these do not
1564 vary depending on the language, the target system, or anything else.
1565 One can always define separate type numbers---in the following list you
1566 will see for example separate @code{int} and @code{integer*4} types
1567 which are identical except for the name.  But compatibility can be
1568 maintained by not inventing new negative type numbers and instead just
1569 defining a new type with a new name.  For example:
1570
1571 @example
1572 .stabs "CARDINAL:t10=-8",128,0,0,0
1573 @end example
1574
1575 Here is the list of negative type numbers.  The phrase @dfn{integral
1576 type} is used to mean twos-complement (I strongly suspect that all
1577 machines which use stabs use twos-complement; most machines use
1578 twos-complement these days).
1579
1580 @table @code
1581 @item -1
1582 @code{int}, 32 bit signed integral type.
1583
1584 @item -2
1585 @code{char}, 8 bit type holding a character.   Both GDB and dbx on AIX
1586 treat this as signed.  GCC uses this type whether @code{char} is signed
1587 or not, which seems like a bad idea.  The AIX compiler (@code{xlc}) seems to
1588 avoid this type; it uses -5 instead for @code{char}.
1589
1590 @item -3
1591 @code{short}, 16 bit signed integral type.
1592
1593 @item -4
1594 @code{long}, 32 bit signed integral type.
1595
1596 @item -5
1597 @code{unsigned char}, 8 bit unsigned integral type.
1598
1599 @item -6
1600 @code{signed char}, 8 bit signed integral type.
1601
1602 @item -7
1603 @code{unsigned short}, 16 bit unsigned integral type.
1604
1605 @item -8
1606 @code{unsigned int}, 32 bit unsigned integral type.
1607
1608 @item -9
1609 @code{unsigned}, 32 bit unsigned integral type.
1610
1611 @item -10
1612 @code{unsigned long}, 32 bit unsigned integral type.
1613
1614 @item -11
1615 @code{void}, type indicating the lack of a value.
1616
1617 @item -12
1618 @code{float}, IEEE single precision.
1619
1620 @item -13
1621 @code{double}, IEEE double precision.
1622
1623 @item -14
1624 @code{long double}, IEEE double precision.  The compiler claims the size
1625 will increase in a future release, and for binary compatibility you have
1626 to avoid using @code{long double}.  I hope when they increase it they
1627 use a new negative type number.
1628
1629 @item -15
1630 @code{integer}.  32 bit signed integral type.
1631
1632 @item -16
1633 @code{boolean}.  32 bit type.  GDB and GCC assume that zero is false,
1634 one is true, and other values have unspecified meaning.  I hope this
1635 agrees with how the IBM tools use the type.
1636
1637 @item -17
1638 @code{short real}.  IEEE single precision.
1639
1640 @item -18
1641 @code{real}.  IEEE double precision.
1642
1643 @item -19
1644 @code{stringptr}.  @xref{Strings}.
1645
1646 @item -20
1647 @code{character}, 8 bit unsigned character type.
1648
1649 @item -21
1650 @code{logical*1}, 8 bit type.  This Fortran type has a split
1651 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1652 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1653 non-boolean.
1654
1655 @item -22
1656 @code{logical*2}, 16 bit type.  This Fortran type has a split
1657 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1658 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1659 non-boolean.
1660
1661 @item -23
1662 @code{logical*4}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1663 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1664 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1665 non-boolean.
1666
1667 @item -24
1668 @code{logical}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1669 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1670 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1671 non-boolean.
1672
1673 @item -25
1674 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE single-precision
1675 floating point values.
1676
1677 @item -26
1678 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE double-precision
1679 floating point values.
1680
1681 @item -27
1682 @code{integer*1}, 8 bit signed integral type.
1683
1684 @item -28
1685 @code{integer*2}, 16 bit signed integral type.
1686
1687 @item -29
1688 @code{integer*4}, 32 bit signed integral type.
1689
1690 @item -30
1691 @code{wchar}.  Wide character, 16 bits wide, unsigned (what format?
1692 Unicode?).
1693
1694 @item -31
1695 @code{long long}, 64 bit signed integral type.
1696
1697 @item -32
1698 @code{unsigned long long}, 64 bit unsigned integral type.
1699
1700 @item -33
1701 @code{logical*8}, 64 bit unsigned integral type.
1702
1703 @item -34
1704 @code{integer*8}, 64 bit signed integral type.
1705 @end table
1706
1707 @node Miscellaneous Types
1708 @section Miscellaneous Types
1709
1710 @table @code
1711 @item b @var{type-information} ; @var{bytes}
1712 Pascal space type.  This is documented by IBM; what does it mean?
1713
1714 This use of the @samp{b} type descriptor can be distinguished
1715 from its use for builtin integral types (@pxref{Builtin Type
1716 Descriptors}) because the character following the type descriptor is
1717 always a digit, @samp{(}, or @samp{-}.
1718
1719 @item B @var{type-information}
1720 A volatile-qualified version of @var{type-information}.  This is
1721 a Sun extension.  References and stores to a variable with a
1722 volatile-qualified type must not be optimized or cached; they
1723 must occur as the user specifies them.
1724
1725 @item d @var{type-information}
1726 File of type @var{type-information}.  As far as I know this is only used
1727 by Pascal.
1728
1729 @item k @var{type-information}
1730 A const-qualified version of @var{type-information}.  This is a Sun
1731 extension.  A variable with a const-qualified type cannot be modified.
1732
1733 @item M @var{type-information} ; @var{length}
1734 Multiple instance type.  The type seems to composed of @var{length}
1735 repetitions of @var{type-information}, for example @code{character*3} is
1736 represented by @samp{M-2;3}, where @samp{-2} is a reference to a
1737 character type (@pxref{Negative Type Numbers}).  I'm not sure how this
1738 differs from an array.  This appears to be a Fortran feature.
1739 @var{length} is a bound, like those in range types; see @ref{Subranges}.
1740
1741 @item S @var{type-information}
1742 Pascal set type.  @var{type-information} must be a small type such as an
1743 enumeration or a subrange, and the type is a bitmask whose length is
1744 specified by the number of elements in @var{type-information}.
1745
1746 In CHILL, if it is a bitstring instead of a set, also use the @samp{S}
1747 type attribute (@pxref{String Field}).
1748
1749 @item * @var{type-information}
1750 Pointer to @var{type-information}.
1751 @end table
1752
1753 @node Cross-References
1754 @section Cross-References to Other Types
1755
1756 A type can be used before it is defined; one common way to deal with
1757 that situation is just to use a type reference to a type which has not
1758 yet been defined.
1759
1760 Another way is with the @samp{x} type descriptor, which is followed by
1761 @samp{s} for a structure tag, @samp{u} for a union tag, or @samp{e} for
1762 a enumerator tag, followed by the name of the tag, followed by @samp{:}.
1763 If the name contains @samp{::} between a @samp{<} and @samp{>} pair (for
1764 C++ templates), such a @samp{::} does not end the name---only a single
1765 @samp{:} ends the name; see @ref{Nested Symbols}.
1766
1767 For example, the following C declarations:
1768
1769 @example
1770 struct foo;
1771 struct foo *bar;
1772 @end example
1773
1774 @noindent
1775 produce:
1776
1777 @example
1778 .stabs "bar:G16=*17=xsfoo:",32,0,0,0
1779 @end example
1780
1781 Not all debuggers support the @samp{x} type descriptor, so on some
1782 machines GCC does not use it.  I believe that for the above example it
1783 would just emit a reference to type 17 and never define it, but I
1784 haven't verified that.
1785
1786 Modula-2 imported types, at least on AIX, use the @samp{i} type
1787 descriptor, which is followed by the name of the module from which the
1788 type is imported, followed by @samp{:}, followed by the name of the
1789 type.  There is then optionally a comma followed by type information for
1790 the type.  This differs from merely naming the type (@pxref{Typedefs}) in
1791 that it identifies the module; I don't understand whether the name of
1792 the type given here is always just the same as the name we are giving
1793 it, or whether this type descriptor is used with a nameless stab
1794 (@pxref{String Field}), or what.  The symbol ends with @samp{;}.
1795
1796 @node Subranges
1797 @section Subrange Types
1798
1799 The @samp{r} type descriptor defines a type as a subrange of another
1800 type.  It is followed by type information for the type of which it is a
1801 subrange, a semicolon, an integral lower bound, a semicolon, an
1802 integral upper bound, and a semicolon.  The AIX documentation does not
1803 specify the trailing semicolon, in an effort to specify array indexes
1804 more cleanly, but a subrange which is not an array index has always
1805 included a trailing semicolon (@pxref{Arrays}).
1806
1807 Instead of an integer, either bound can be one of the following:
1808
1809 @table @code
1810 @item A @var{offset}
1811 The bound is passed by reference on the stack at offset @var{offset}
1812 from the argument list.  @xref{Parameters}, for more information on such
1813 offsets.
1814
1815 @item T @var{offset}
1816 The bound is passed by value on the stack at offset @var{offset} from
1817 the argument list.
1818
1819 @item a @var{register-number}
1820 The bound is pased by reference in register number
1821 @var{register-number}.
1822
1823 @item t @var{register-number}
1824 The bound is passed by value in register number @var{register-number}.
1825
1826 @item J
1827 There is no bound.
1828 @end table
1829
1830 Subranges are also used for builtin types; see @ref{Traditional Builtin Types}.
1831
1832 @node Arrays
1833 @section Array Types
1834
1835 Arrays use the @samp{a} type descriptor.  Following the type descriptor
1836 is the type of the index and the type of the array elements.  If the
1837 index type is a range type, it ends in a semicolon; otherwise
1838 (for example, if it is a type reference), there does not
1839 appear to be any way to tell where the types are separated.  In an
1840 effort to clean up this mess, IBM documents the two types as being
1841 separated by a semicolon, and a range type as not ending in a semicolon
1842 (but this is not right for range types which are not array indexes,
1843 @pxref{Subranges}).  I think probably the best solution is to specify
1844 that a semicolon ends a range type, and that the index type and element
1845 type of an array are separated by a semicolon, but that if the index
1846 type is a range type, the extra semicolon can be omitted.  GDB (at least
1847 through version 4.9) doesn't support any kind of index type other than a
1848 range anyway; I'm not sure about dbx.
1849
1850 It is well established, and widely used, that the type of the index,
1851 unlike most types found in the stabs, is merely a type definition, not
1852 type information (@pxref{String Field}) (that is, it need not start with
1853 @samp{@var{type-number}=} if it is defining a new type).  According to a
1854 comment in GDB, this is also true of the type of the array elements; it
1855 gives @samp{ar1;1;10;ar1;1;10;4} as a legitimate way to express a two
1856 dimensional array.  According to AIX documentation, the element type
1857 must be type information.  GDB accepts either.
1858
1859 The type of the index is often a range type, expressed as the type
1860 descriptor @samp{r} and some parameters.  It defines the size of the
1861 array.  In the example below, the range @samp{r1;0;2;} defines an index
1862 type which is a subrange of type 1 (integer), with a lower bound of 0
1863 and an upper bound of 2.  This defines the valid range of subscripts of
1864 a three-element C array.
1865
1866 For example, the definition:
1867
1868 @example
1869 char char_vec[3] = @{'a','b','c'@};
1870 @end example
1871
1872 @noindent
1873 produces the output:
1874
1875 @example
1876 .stabs "char_vec:G19=ar1;0;2;2",32,0,0,0
1877      .global _char_vec
1878      .align 4
1879 _char_vec:
1880      .byte 97
1881      .byte 98
1882      .byte 99
1883 @end example
1884
1885 If an array is @dfn{packed}, the elements are spaced more
1886 closely than normal, saving memory at the expense of speed.  For
1887 example, an array of 3-byte objects might, if unpacked, have each
1888 element aligned on a 4-byte boundary, but if packed, have no padding.
1889 One way to specify that something is packed is with type attributes
1890 (@pxref{String Field}).  In the case of arrays, another is to use the
1891 @samp{P} type descriptor instead of @samp{a}.  Other than specifying a
1892 packed array, @samp{P} is identical to @samp{a}.
1893
1894 @c FIXME-what is it?  A pointer?
1895 An open array is represented by the @samp{A} type descriptor followed by
1896 type information specifying the type of the array elements.
1897
1898 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to a vector of pointers?
1899 An N-dimensional dynamic array is represented by
1900
1901 @example
1902 D @var{dimensions} ; @var{type-information}
1903 @end example
1904
1905 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1906 @c doesn't say.
1907 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1908 specifies the type of the array elements.
1909
1910 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to some offsets in
1911 @c another array?
1912 A subarray of an N-dimensional array is represented by
1913
1914 @example
1915 E @var{dimensions} ; @var{type-information}
1916 @end example
1917
1918 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1919 @c doesn't say.
1920 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1921 specifies the type of the array elements.
1922
1923 @node Strings
1924 @section Strings
1925
1926 Some languages, like C or the original Pascal, do not have string types,
1927 they just have related things like arrays of characters.  But most
1928 Pascals and various other languages have string types, which are
1929 indicated as follows:
1930
1931 @table @code
1932 @item n @var{type-information} ; @var{bytes}
1933 @var{bytes} is the maximum length.  I'm not sure what
1934 @var{type-information} is; I suspect that it means that this is a string
1935 of @var{type-information} (thus allowing a string of integers, a string
1936 of wide characters, etc., as well as a string of characters).  Not sure
1937 what the format of this type is.  This is an AIX feature.
1938
1939 @item z @var{type-information} ; @var{bytes}
1940 Just like @samp{n} except that this is a gstring, not an ordinary
1941 string.  I don't know the difference.
1942
1943 @item N
1944 Pascal Stringptr.  What is this?  This is an AIX feature.
1945 @end table
1946
1947 Languages, such as CHILL which have a string type which is basically
1948 just an array of characters use the @samp{S} type attribute
1949 (@pxref{String Field}).
1950
1951 @node Enumerations
1952 @section Enumerations
1953
1954 Enumerations are defined with the @samp{e} type descriptor.
1955
1956 @c FIXME: Where does this information properly go?  Perhaps it is
1957 @c redundant with something we already explain.
1958 The source line below declares an enumeration type at file scope.
1959 The type definition is located after the @code{N_RBRAC} that marks the end of
1960 the previous procedure's block scope, and before the @code{N_FUN} that marks
1961 the beginning of the next procedure's block scope.  Therefore it does not
1962 describe a block local symbol, but a file local one.
1963
1964 The source line:
1965
1966 @example
1967 enum e_places @{first,second=3,last@};
1968 @end example
1969
1970 @noindent
1971 generates the following stab:
1972
1973 @example
1974 .stabs "e_places:T22=efirst:0,second:3,last:4,;",128,0,0,0
1975 @end example
1976
1977 The symbol descriptor (@samp{T}) says that the stab describes a
1978 structure, enumeration, or union tag.  The type descriptor @samp{e},
1979 following the @samp{22=} of the type definition narrows it down to an
1980 enumeration type.  Following the @samp{e} is a list of the elements of
1981 the enumeration.  The format is @samp{@var{name}:@var{value},}.  The
1982 list of elements ends with @samp{;}.  The fact that @var{value} is
1983 specified as an integer can cause problems if the value is large.  GCC
1984 2.5.2 tries to output it in octal in that case with a leading zero,
1985 which is probably a good thing, although GDB 4.11 supports octal only in
1986 cases where decimal is perfectly good.  Negative decimal values are
1987 supported by both GDB and dbx.
1988
1989 There is no standard way to specify the size of an enumeration type; it
1990 is determined by the architecture (normally all enumerations types are
1991 32 bits).  Type attributes can be used to specify an enumeration type of
1992 another size for debuggers which support them; see @ref{String Field}.
1993
1994 Enumeration types are unusual in that they define symbols for the
1995 enumeration values (@code{first}, @code{second}, and @code{third} in the
1996 above example), and even though these symbols are visible in the file as
1997 a whole (rather than being in a more local namespace like structure
1998 member names), they are defined in the type definition for the
1999 enumeration type rather than each having their own symbol.  In order to
2000 be fast, GDB will only get symbols from such types (in its initial scan
2001 of the stabs) if the type is the first thing defined after a @samp{T} or
2002 @samp{t} symbol descriptor (the above example fulfills this
2003 requirement).  If the type does not have a name, the compiler should
2004 emit it in a nameless stab (@pxref{String Field}); GCC does this.
2005
2006 @node Structures
2007 @section Structures
2008
2009 The encoding of structures in stabs can be shown with an example.
2010
2011 The following source code declares a structure tag and defines an
2012 instance of the structure in global scope. Then a @code{typedef} equates the
2013 structure tag with a new type.  Seperate stabs are generated for the
2014 structure tag, the structure @code{typedef}, and the structure instance.  The
2015 stabs for the tag and the @code{typedef} are emited when the definitions are
2016 encountered.  Since the structure elements are not initialized, the
2017 stab and code for the structure variable itself is located at the end
2018 of the program in the bss section.
2019
2020 @example
2021 struct s_tag @{
2022   int   s_int;
2023   float s_float;
2024   char  s_char_vec[8];
2025   struct s_tag* s_next;
2026 @} g_an_s;
2027
2028 typedef struct s_tag s_typedef;
2029 @end example
2030
2031 The structure tag has an @code{N_LSYM} stab type because, like the
2032 enumeration, the symbol has file scope.  Like the enumeration, the
2033 symbol descriptor is @samp{T}, for enumeration, structure, or tag type.
2034 The type descriptor @samp{s} following the @samp{16=} of the type
2035 definition narrows the symbol type to structure.
2036
2037 Following the @samp{s} type descriptor is the number of bytes the
2038 structure occupies, followed by a description of each structure element.
2039 The structure element descriptions are of the form @var{name:type, bit
2040 offset from the start of the struct, number of bits in the element}.
2041
2042 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2043 @c with fewer fields.
2044 @example
2045 # @r{128 is N_LSYM}
2046 .stabs "s_tag:T16=s20s_int:1,0,32;s_float:12,32,32;
2047         s_char_vec:17=ar1;0;7;2,64,64;s_next:18=*16,128,32;;",128,0,0,0
2048 @end example
2049
2050 In this example, the first two structure elements are previously defined
2051 types.  For these, the type following the @samp{@var{name}:} part of the
2052 element description is a simple type reference.  The other two structure
2053 elements are new types.  In this case there is a type definition
2054 embedded after the @samp{@var{name}:}.  The type definition for the
2055 array element looks just like a type definition for a standalone array.
2056 The @code{s_next} field is a pointer to the same kind of structure that
2057 the field is an element of.  So the definition of structure type 16
2058 contains a type definition for an element which is a pointer to type 16.
2059
2060 If a field is a static member (this is a C++ feature in which a single
2061 variable appears to be a field of every structure of a given type) it
2062 still starts out with the field name, a colon, and the type, but then
2063 instead of a comma, bit position, comma, and bit size, there is a colon
2064 followed by the name of the variable which each such field refers to.
2065
2066 If the structure has methods (a C++ feature), they follow the non-method
2067 fields; see @ref{Cplusplus}.
2068
2069 @node Typedefs
2070 @section Giving a Type a Name
2071
2072 @findex N_LSYM, for types
2073 @findex C_DECL, for types
2074 To give a type a name, use the @samp{t} symbol descriptor.  The type
2075 is specified by the type information (@pxref{String Field}) for the stab.
2076 For example,
2077
2078 @example
2079 .stabs "s_typedef:t16",128,0,0,0     # @r{128 is N_LSYM}
2080 @end example
2081
2082 specifies that @code{s_typedef} refers to type number 16.  Such stabs
2083 have symbol type @code{N_LSYM} (or @code{C_DECL} for XCOFF).  (The Sun
2084 documentation mentions using @code{N_GSYM} in some cases).
2085
2086 If you are specifying the tag name for a structure, union, or
2087 enumeration, use the @samp{T} symbol descriptor instead.  I believe C is
2088 the only language with this feature.
2089
2090 If the type is an opaque type (I believe this is a Modula-2 feature),
2091 AIX provides a type descriptor to specify it.  The type descriptor is
2092 @samp{o} and is followed by a name.  I don't know what the name
2093 means---is it always the same as the name of the type, or is this type
2094 descriptor used with a nameless stab (@pxref{String Field})?  There
2095 optionally follows a comma followed by type information which defines
2096 the type of this type.  If omitted, a semicolon is used in place of the
2097 comma and the type information, and the type is much like a generic
2098 pointer type---it has a known size but little else about it is
2099 specified.
2100
2101 @node Unions
2102 @section Unions
2103
2104 @example
2105 union u_tag @{
2106   int  u_int;
2107   float u_float;
2108   char* u_char;
2109 @} an_u;
2110 @end example
2111
2112 This code generates a stab for a union tag and a stab for a union
2113 variable.  Both use the @code{N_LSYM} stab type.  If a union variable is
2114 scoped locally to the procedure in which it is defined, its stab is
2115 located immediately preceding the @code{N_LBRAC} for the procedure's block
2116 start.
2117
2118 The stab for the union tag, however, is located preceding the code for
2119 the procedure in which it is defined.  The stab type is @code{N_LSYM}.  This
2120 would seem to imply that the union type is file scope, like the struct
2121 type @code{s_tag}.  This is not true.  The contents and position of the stab
2122 for @code{u_type} do not convey any infomation about its procedure local
2123 scope.
2124
2125 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2126 @c with fewer fields.
2127 @smallexample
2128 # @r{128 is N_LSYM}
2129 .stabs "u_tag:T23=u4u_int:1,0,32;u_float:12,0,32;u_char:21,0,32;;",
2130        128,0,0,0
2131 @end smallexample
2132
2133 The symbol descriptor @samp{T}, following the @samp{name:} means that
2134 the stab describes an enumeration, structure, or union tag.  The type
2135 descriptor @samp{u}, following the @samp{23=} of the type definition,
2136 narrows it down to a union type definition.  Following the @samp{u} is
2137 the number of bytes in the union.  After that is a list of union element
2138 descriptions.  Their format is @var{name:type, bit offset into the
2139 union, number of bytes for the element;}.
2140
2141 The stab for the union variable is:
2142
2143 @example
2144 .stabs "an_u:23",128,0,0,-20     # @r{128 is N_LSYM}
2145 @end example
2146
2147 @samp{-20} specifies where the variable is stored (@pxref{Stack
2148 Variables}).
2149
2150 @node Function Types
2151 @section Function Types
2152
2153 Various types can be defined for function variables.  These types are
2154 not used in defining functions (@pxref{Procedures}); they are used for
2155 things like pointers to functions.
2156
2157 The simple, traditional, type is type descriptor @samp{f} is followed by
2158 type information for the return type of the function, followed by a
2159 semicolon.
2160
2161 This does not deal with functions for which the number and types of the
2162 parameters are part of the type, as in Modula-2 or ANSI C.  AIX provides
2163 extensions to specify these, using the @samp{f}, @samp{F}, @samp{p}, and
2164 @samp{R} type descriptors.
2165
2166 First comes the type descriptor.  If it is @samp{f} or @samp{F}, this
2167 type involves a function rather than a procedure, and the type
2168 information for the return type of the function follows, followed by a
2169 comma.  Then comes the number of parameters to the function and a
2170 semicolon.  Then, for each parameter, there is the name of the parameter
2171 followed by a colon (this is only present for type descriptors @samp{R}
2172 and @samp{F} which represent Pascal function or procedure parameters),
2173 type information for the parameter, a comma, 0 if passed by reference or
2174 1 if passed by value, and a semicolon.  The type definition ends with a
2175 semicolon.
2176
2177 For example, this variable definition:
2178
2179 @example
2180 int (*g_pf)();
2181 @end example
2182
2183 @noindent
2184 generates the following code:
2185
2186 @example
2187 .stabs "g_pf:G24=*25=f1",32,0,0,0
2188     .common _g_pf,4,"bss"
2189 @end example
2190
2191 The variable defines a new type, 24, which is a pointer to another new
2192 type, 25, which is a function returning @code{int}.
2193
2194 @node Symbol Tables
2195 @chapter Symbol Information in Symbol Tables
2196
2197 This chapter describes the format of symbol table entries
2198 and how stab assembler directives map to them.  It also describes the
2199 transformations that the assembler and linker make on data from stabs.
2200
2201 @menu
2202 * Symbol Table Format::
2203 * Transformations On Symbol Tables::
2204 @end menu
2205
2206 @node Symbol Table Format
2207 @section Symbol Table Format
2208
2209 Each time the assembler encounters a stab directive, it puts
2210 each field of the stab into a corresponding field in a symbol table
2211 entry of its output file.  If the stab contains a string field, the
2212 symbol table entry for that stab points to a string table entry
2213 containing the string data from the stab.  Assembler labels become
2214 relocatable addresses.  Symbol table entries in a.out have the format:
2215
2216 @c FIXME: should refer to external, not internal.
2217 @example
2218 struct internal_nlist @{
2219   unsigned long n_strx;         /* index into string table of name */
2220   unsigned char n_type;         /* type of symbol */
2221   unsigned char n_other;        /* misc info (usually empty) */
2222   unsigned short n_desc;        /* description field */
2223   bfd_vma n_value;              /* value of symbol */
2224 @};
2225 @end example
2226
2227 If the stab has a string, the @code{n_strx} field holds the offset in
2228 bytes of the string within the string table.  The string is terminated
2229 by a NUL character.  If the stab lacks a string (for example, it was
2230 produced by a @code{.stabn} or @code{.stabd} directive), the
2231 @code{n_strx} field is zero.
2232
2233 Symbol table entries with @code{n_type} field values greater than 0x1f
2234 originated as stabs generated by the compiler (with one random
2235 exception).  The other entries were placed in the symbol table of the
2236 executable by the assembler or the linker.
2237
2238 @node Transformations On Symbol Tables
2239 @section Transformations on Symbol Tables
2240
2241 The linker concatenates object files and does fixups of externally
2242 defined symbols.
2243
2244 You can see the transformations made on stab data by the assembler and
2245 linker by examining the symbol table after each pass of the build.  To
2246 do this, use @samp{nm -ap}, which dumps the symbol table, including
2247 debugging information, unsorted.  For stab entries the columns are:
2248 @var{value}, @var{other}, @var{desc}, @var{type}, @var{string}.  For
2249 assembler and linker symbols, the columns are: @var{value}, @var{type},
2250 @var{string}.
2251
2252 The low 5 bits of the stab type tell the linker how to relocate the
2253 value of the stab.  Thus for stab types like @code{N_RSYM} and
2254 @code{N_LSYM}, where the value is an offset or a register number, the
2255 low 5 bits are @code{N_ABS}, which tells the linker not to relocate the
2256 value.
2257
2258 Where the value of a stab contains an assembly language label,
2259 it is transformed by each build step.  The assembler turns it into a
2260 relocatable address and the linker turns it into an absolute address.
2261
2262 @menu
2263 * Transformations On Static Variables::
2264 * Transformations On Global Variables::
2265 * Stab Section Transformations::           For some object file formats,
2266                                            things are a bit different.
2267 @end menu
2268
2269 @node Transformations On Static Variables
2270 @subsection Transformations on Static Variables
2271
2272 This source line defines a static variable at file scope:
2273
2274 @example
2275 static int s_g_repeat
2276 @end example
2277
2278 @noindent
2279 The following stab describes the symbol:
2280
2281 @example
2282 .stabs "s_g_repeat:S1",38,0,0,_s_g_repeat
2283 @end example
2284
2285 @noindent
2286 The assembler transforms the stab into this symbol table entry in the
2287 @file{.o} file.  The location is expressed as a data segment offset.
2288
2289 @example
2290 00000084 - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2291 @end example
2292
2293 @noindent
2294 In the symbol table entry from the executable, the linker has made the
2295 relocatable address absolute.
2296
2297 @example
2298 0000e00c - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2299 @end example
2300
2301 @node Transformations On Global Variables
2302 @subsection Transformations on Global Variables
2303
2304 Stabs for global variables do not contain location information. In
2305 this case, the debugger finds location information in the assembler or
2306 linker symbol table entry describing the variable.  The source line:
2307
2308 @example
2309 char g_foo = 'c';
2310 @end example
2311
2312 @noindent
2313 generates the stab:
2314
2315 @example
2316 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0
2317 @end example
2318
2319 The variable is represented by two symbol table entries in the object
2320 file (see below).  The first one originated as a stab.  The second one
2321 is an external symbol.  The upper case @samp{D} signifies that the
2322 @code{n_type} field of the symbol table contains 7, @code{N_DATA} with
2323 local linkage.  The stab's value is zero since the value is not used for
2324 @code{N_GSYM} stabs.  The value of the linker symbol is the relocatable
2325 address corresponding to the variable.
2326
2327 @example
2328 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2329 00000080 D _g_foo
2330 @end example
2331
2332 @noindent
2333 These entries as transformed by the linker.  The linker symbol table
2334 entry now holds an absolute address:
2335
2336 @example
2337 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2338 @dots{}
2339 0000e008 D _g_foo
2340 @end example
2341
2342 @node Stab Section Transformations
2343 @subsection Transformations of Stabs in separate sections
2344
2345 For object file formats using stabs in separate sections (@pxref{Stab
2346 Sections}), use @code{objdump --stabs} instead of @code{nm} to show the
2347 stabs in an object or executable file.  @code{objdump} is a GNU utility;
2348 Sun does not provide any equivalent.
2349
2350 The following example is for a stab whose value is an address is
2351 relative to the compilation unit (@pxref{ELF Linker Relocation}).  For
2352 example, if the source line
2353
2354 @example
2355 static int ld = 5;
2356 @end example
2357
2358 appears within a function, then the assembly language output from the
2359 compiler contains:
2360
2361 @example
2362 .Ddata.data:
2363 @dots{}
2364         .stabs "ld:V(0,3)",0x26,0,4,.L18-Ddata.data    # @r{0x26 is N_STSYM}
2365 @dots{}
2366 .L18:
2367         .align 4
2368         .word 0x5
2369 @end example
2370
2371 Because the value is formed by subtracting one symbol from another, the
2372 value is absolute, not relocatable, and so the object file contains
2373
2374 @example
2375 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2376 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2377 @end example
2378
2379 without any relocations, and the executable file also contains
2380
2381 @example
2382 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2383 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2384 @end example
2385
2386 @node Cplusplus
2387 @chapter GNU C++ Stabs
2388
2389 @menu
2390 * Class Names::                 C++ class names are both tags and typedefs.
2391 * Nested Symbols::              C++ symbol names can be within other types.
2392 * Basic Cplusplus Types::
2393 * Simple Classes::
2394 * Class Instance::
2395 * Methods::                     Method definition
2396 * Method Type Descriptor::      The @samp{#} type descriptor
2397 * Member Type Descriptor::      The @samp{@@} type descriptor
2398 * Protections::
2399 * Method Modifiers::
2400 * Virtual Methods::
2401 * Inheritence::
2402 * Virtual Base Classes::
2403 * Static Members::
2404 @end menu
2405
2406 @node Class Names
2407 @section C++ Class Names
2408
2409 In C++, a class name which is declared with @code{class}, @code{struct},
2410 or @code{union}, is not only a tag, as in C, but also a type name.  Thus
2411 there should be stabs with both @samp{t} and @samp{T} symbol descriptors
2412 (@pxref{Typedefs}).
2413
2414 To save space, there is a special abbreviation for this case.  If the
2415 @samp{T} symbol descriptor is followed by @samp{t}, then the stab
2416 defines both a type name and a tag.
2417
2418 For example, the C++ code
2419
2420 @example
2421 struct foo @{int x;@};
2422 @end example
2423
2424 can be represented as either
2425
2426 @example
2427 .stabs "foo:T19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0       # @r{128 is N_LSYM}
2428 .stabs "foo:t19",128,0,0,0
2429 @end example
2430
2431 or
2432
2433 @example
2434 .stabs "foo:Tt19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0
2435 @end example
2436
2437 @node Nested Symbols
2438 @section Defining a Symbol Within Another Type
2439
2440 In C++, a symbol (such as a type name) can be defined within another type.
2441 @c FIXME: Needs example.
2442
2443 In stabs, this is sometimes represented by making the name of a symbol
2444 which contains @samp{::}.  Such a pair of colons does not end the name
2445 of the symbol, the way a single colon would (@pxref{String Field}).  I'm
2446 not sure how consistently used or well thought out this mechanism is.
2447 So that a pair of colons in this position always has this meaning,
2448 @samp{:} cannot be used as a symbol descriptor.
2449
2450 For example, if the string for a stab is @samp{foo::bar::baz:t5=*6},
2451 then @code{foo::bar::baz} is the name of the symbol, @samp{t} is the
2452 symbol descriptor, and @samp{5=*6} is the type information.
2453
2454 @node Basic Cplusplus Types
2455 @section Basic Types For C++
2456
2457 << the examples that follow are based on a01.C >>
2458
2459
2460 C++ adds two more builtin types to the set defined for C.  These are
2461 the unknown type and the vtable record type.  The unknown type, type
2462 16, is defined in terms of itself like the void type.
2463
2464 The vtable record type, type 17, is defined as a structure type and
2465 then as a structure tag.  The structure has four fields: delta, index,
2466 pfn, and delta2.  pfn is the function pointer.
2467
2468 << In boilerplate $vtbl_ptr_type, what are the fields delta,
2469 index, and delta2 used for? >>
2470
2471 This basic type is present in all C++ programs even if there are no
2472 virtual methods defined.
2473
2474 @display
2475 .stabs "struct_name:sym_desc(type)type_def(17)=type_desc(struct)struct_bytes(8)
2476         elem_name(delta):type_ref(short int),bit_offset(0),field_bits(16);
2477         elem_name(index):type_ref(short int),bit_offset(16),field_bits(16);
2478         elem_name(pfn):type_def(18)=type_desc(ptr to)type_ref(void),
2479                                     bit_offset(32),field_bits(32);
2480         elem_name(delta2):type_def(short int);bit_offset(32),field_bits(16);;"
2481         N_LSYM, NIL, NIL
2482 @end display
2483
2484 @smallexample
2485 .stabs "$vtbl_ptr_type:t17=s8
2486         delta:6,0,16;index:6,16,16;pfn:18=*15,32,32;delta2:6,32,16;;"
2487         ,128,0,0,0
2488 @end smallexample
2489
2490 @display
2491 .stabs "name:sym_dec(struct tag)type_ref($vtbl_ptr_type)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2492 @end display
2493
2494 @example
2495 .stabs "$vtbl_ptr_type:T17",128,0,0,0
2496 @end example
2497
2498 @node Simple Classes
2499 @section Simple Class Definition
2500
2501 The stabs describing C++ language features are an extension of the
2502 stabs describing C.  Stabs representing C++ class types elaborate
2503 extensively on the stab format used to describe structure types in C.
2504 Stabs representing class type variables look just like stabs
2505 representing C language variables.
2506
2507 Consider the following very simple class definition.
2508
2509 @example
2510 class baseA @{
2511 public:
2512         int Adat;
2513         int Ameth(int in, char other);
2514 @};
2515 @end example
2516
2517 The class @code{baseA} is represented by two stabs.  The first stab describes
2518 the class as a structure type.  The second stab describes a structure
2519 tag of the class type.  Both stabs are of stab type @code{N_LSYM}.  Since the
2520 stab is not located between an @code{N_FUN} and an @code{N_LBRAC} stab this indicates
2521 that the class is defined at file scope.  If it were, then the @code{N_LSYM}
2522 would signify a local variable.
2523
2524 A stab describing a C++ class type is similar in format to a stab
2525 describing a C struct, with each class member shown as a field in the
2526 structure.  The part of the struct format describing fields is
2527 expanded to include extra information relevent to C++ class members.
2528 In addition, if the class has multiple base classes or virtual
2529 functions the struct format outside of the field parts is also
2530 augmented.
2531
2532 In this simple example the field part of the C++ class stab
2533 representing member data looks just like the field part of a C struct
2534 stab.  The section on protections describes how its format is
2535 sometimes extended for member data.
2536
2537 The field part of a C++ class stab representing a member function
2538 differs substantially from the field part of a C struct stab.  It
2539 still begins with @samp{name:} but then goes on to define a new type number
2540 for the member function, describe its return type, its argument types,
2541 its protection level, any qualifiers applied to the method definition,
2542 and whether the method is virtual or not.  If the method is virtual
2543 then the method description goes on to give the vtable index of the
2544 method, and the type number of the first base class defining the
2545 method.
2546
2547 When the field name is a method name it is followed by two colons rather
2548 than one.  This is followed by a new type definition for the method.
2549 This is a number followed by an equal sign and the type of the method.
2550 Normally this will be a type declared using the @samp{#} type
2551 descriptor; see @ref{Method Type Descriptor}; static member functions
2552 are declared using the @samp{f} type descriptor instead; see
2553 @ref{Function Types}.
2554
2555 The format of an overloaded operator method name differs from that of
2556 other methods.  It is @samp{op$::@var{operator-name}.} where
2557 @var{operator-name} is the operator name such as @samp{+} or @samp{+=}.
2558 The name ends with a period, and any characters except the period can
2559 occur in the @var{operator-name} string.
2560
2561 The next part of the method description represents the arguments to the
2562 method, preceeded by a colon and ending with a semi-colon.  The types of
2563 the arguments are expressed in the same way argument types are expressed
2564 in C++ name mangling.  In this example an @code{int} and a @code{char}
2565 map to @samp{ic}.
2566
2567 This is followed by a number, a letter, and an asterisk or period,
2568 followed by another semicolon.  The number indicates the protections
2569 that apply to the member function.  Here the 2 means public.  The
2570 letter encodes any qualifier applied to the method definition.  In
2571 this case, @samp{A} means that it is a normal function definition.  The dot
2572 shows that the method is not virtual.  The sections that follow
2573 elaborate further on these fields and describe the additional
2574 information present for virtual methods.
2575
2576
2577 @display
2578 .stabs "class_name:sym_desc(type)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(4)
2579         field_name(Adat):type(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2580
2581         method_name(Ameth)::type_def(21)=type_desc(method)return_type(int);
2582         :arg_types(int char);
2583         protection(public)qualifier(normal)virtual(no);;"
2584         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2585 @end display
2586
2587 @smallexample
2588 .stabs "baseA:t20=s4Adat:1,0,32;Ameth::21=##1;:ic;2A.;;",128,0,0,0
2589
2590 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2591
2592 .stabs "baseA:T20",128,0,0,0
2593 @end smallexample
2594
2595 @node Class Instance
2596 @section Class Instance
2597
2598 As shown above, describing even a simple C++ class definition is
2599 accomplished by massively extending the stab format used in C to
2600 describe structure types.  However, once the class is defined, C stabs
2601 with no modifications can be used to describe class instances.  The
2602 following source:
2603
2604 @example
2605 main () @{
2606         baseA AbaseA;
2607 @}
2608 @end example
2609
2610 @noindent
2611 yields the following stab describing the class instance.  It looks no
2612 different from a standard C stab describing a local variable.
2613
2614 @display
2615 .stabs "name:type_ref(baseA)", N_LSYM, NIL, NIL, frame_ptr_offset
2616 @end display
2617
2618 @example
2619 .stabs "AbaseA:20",128,0,0,-20
2620 @end example
2621
2622 @node Methods
2623 @section Method Definition
2624
2625 The class definition shown above declares Ameth.  The C++ source below
2626 defines Ameth:
2627
2628 @example
2629 int
2630 baseA::Ameth(int in, char other)
2631 @{
2632         return in;
2633 @};
2634 @end example
2635
2636
2637 This method definition yields three stabs following the code of the
2638 method.  One stab describes the method itself and following two describe
2639 its parameters.  Although there is only one formal argument all methods
2640 have an implicit argument which is the @code{this} pointer.  The @code{this}
2641 pointer is a pointer to the object on which the method was called.  Note
2642 that the method name is mangled to encode the class name and argument
2643 types.  Name mangling is described in the @sc{arm} (@cite{The Annotated
2644 C++ Reference Manual}, by Ellis and Stroustrup, @sc{isbn}
2645 0-201-51459-1); @file{gpcompare.texi} in Cygnus GCC distributions
2646 describes the differences between GNU mangling and @sc{arm}
2647 mangling.
2648 @c FIXME: Use @xref, especially if this is generally installed in the
2649 @c info tree.
2650 @c FIXME: This information should be in a net release, either of GCC or
2651 @c GDB.  But gpcompare.texi doesn't seem to be in the FSF GCC.
2652
2653 @example
2654 .stabs "name:symbol_desriptor(global function)return_type(int)",
2655         N_FUN, NIL, NIL, code_addr_of_method_start
2656
2657 .stabs "Ameth__5baseAic:F1",36,0,0,_Ameth__5baseAic
2658 @end example
2659
2660 Here is the stab for the @code{this} pointer implicit argument.  The
2661 name of the @code{this} pointer is always @code{this}.  Type 19, the
2662 @code{this} pointer is defined as a pointer to type 20, @code{baseA},
2663 but a stab defining @code{baseA} has not yet been emited.  Since the
2664 compiler knows it will be emited shortly, here it just outputs a cross
2665 reference to the undefined symbol, by prefixing the symbol name with
2666 @samp{xs}.
2667
2668 @example
2669 .stabs "name:sym_desc(register param)type_def(19)=
2670         type_desc(ptr to)type_ref(baseA)=
2671         type_desc(cross-reference to)baseA:",N_RSYM,NIL,NIL,register_number
2672
2673 .stabs "this:P19=*20=xsbaseA:",64,0,0,8
2674 @end example
2675
2676 The stab for the explicit integer argument looks just like a parameter
2677 to a C function.  The last field of the stab is the offset from the
2678 argument pointer, which in most systems is the same as the frame
2679 pointer.
2680
2681 @example
2682 .stabs "name:sym_desc(value parameter)type_ref(int)",
2683         N_PSYM,NIL,NIL,offset_from_arg_ptr
2684
2685 .stabs "in:p1",160,0,0,72
2686 @end example
2687
2688 << The examples that follow are based on A1.C >>
2689
2690 @node Method Type Descriptor
2691 @section The @samp{#} Type Descriptor
2692
2693 This is used to describe a class method.  This is a function which takes
2694 an extra argument as its first argument, for the @code{this} pointer.
2695
2696 If the @samp{#} is immediately followed by another @samp{#}, the second
2697 one will be followed by the return type and a semicolon.  The class and
2698 argument types are not specified, and must be determined by demangling
2699 the name of the method if it is available.
2700
2701 Otherwise, the single @samp{#} is followed by the class type, a comma,
2702 the return type, a comma, and zero or more parameter types separated by
2703 commas.  The list of arguments is terminated by a semicolon.  In the
2704 debugging output generated by gcc, a final argument type of @code{void}
2705 indicates a method which does not take a variable number of arguments.
2706 If the final argument type of @code{void} does not appear, the method
2707 was declared with an ellipsis.
2708
2709 Note that although such a type will normally be used to describe fields
2710 in structures, unions, or classes, for at least some versions of the
2711 compiler it can also be used in other contexts.
2712
2713 @node Member Type Descriptor
2714 @section The @samp{@@} Type Descriptor
2715
2716 The @samp{@@} type descriptor is for a member (class and variable) type.
2717 It is followed by type information for the offset basetype, a comma, and
2718 type information for the type of the field being pointed to.  (FIXME:
2719 this is acknowledged to be gibberish.  Can anyone say what really goes
2720 here?).
2721
2722 Note that there is a conflict between this and type attributes
2723 (@pxref{String Field}); both use type descriptor @samp{@@}.
2724 Fortunately, the @samp{@@} type descriptor used in this C++ sense always
2725 will be followed by a digit, @samp{(}, or @samp{-}, and type attributes
2726 never start with those things.
2727
2728 @node Protections
2729 @section Protections
2730
2731 In the simple class definition shown above all member data and
2732 functions were publicly accessable.  The example that follows
2733 contrasts public, protected and privately accessable fields and shows
2734 how these protections are encoded in C++ stabs.
2735
2736 If the character following the @samp{@var{field-name}:} part of the
2737 string is @samp{/}, then the next character is the visibility.  @samp{0}
2738 means private, @samp{1} means protected, and @samp{2} means public.
2739 Debuggers should ignore visibility characters they do not recognize, and
2740 assume a reasonable default (such as public) (GDB 4.11 does not, but
2741 this should be fixed in the next GDB release).  If no visibility is
2742 specified the field is public.  The visibility @samp{9} means that the
2743 field has been optimized out and is public (there is no way to specify
2744 an optimized out field with a private or protected visibility).
2745 Visibility @samp{9} is not supported by GDB 4.11; this should be fixed
2746 in the next GDB release.
2747
2748 The following C++ source:
2749
2750 @example
2751 class vis @{
2752 private:
2753         int   priv;
2754 protected:
2755         char  prot;
2756 public:
2757         float pub;
2758 @};
2759 @end example
2760
2761 @noindent
2762 generates the following stab:
2763
2764 @example
2765 # @r{128 is N_LSYM}
2766 .stabs "vis:T19=s12priv:/01,0,32;prot:/12,32,8;pub:12,64,32;;",128,0,0,0
2767 @end example
2768
2769 @samp{vis:T19=s12} indicates that type number 19 is a 12 byte structure
2770 named @code{vis} The @code{priv} field has public visibility
2771 (@samp{/0}), type int (@samp{1}), and offset and size @samp{,0,32;}.
2772 The @code{prot} field has protected visibility (@samp{/1}), type char
2773 (@samp{2}) and offset and size @samp{,32,8;}.  The @code{pub} field has
2774 type float (@samp{12}), and offset and size @samp{,64,32;}.
2775
2776 Protections for member functions are signified by one digit embeded in
2777 the field part of the stab describing the method.  The digit is 0 if
2778 private, 1 if protected and 2 if public.  Consider the C++ class
2779 definition below:
2780
2781 @example
2782 class all_methods @{
2783 private:
2784         int   priv_meth(int in)@{return in;@};
2785 protected:
2786         char  protMeth(char in)@{return in;@};
2787 public:
2788         float pubMeth(float in)@{return in;@};
2789 @};
2790 @end example
2791
2792 It generates the following stab.  The digit in question is to the left
2793 of an @samp{A} in each case.  Notice also that in this case two symbol
2794 descriptors apply to the class name struct tag and struct type.
2795
2796 @display
2797 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag&type)type_def(21)=
2798         sym_desc(struct)struct_bytes(1)
2799         meth_name::type_def(22)=sym_desc(method)returning(int);
2800         :args(int);protection(private)modifier(normal)virtual(no);
2801         meth_name::type_def(23)=sym_desc(method)returning(char);
2802         :args(char);protection(protected)modifier(normal)virual(no);
2803         meth_name::type_def(24)=sym_desc(method)returning(float);
2804         :args(float);protection(public)modifier(normal)virtual(no);;",
2805         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2806 @end display
2807
2808 @smallexample
2809 .stabs "all_methods:Tt21=s1priv_meth::22=##1;:i;0A.;protMeth::23=##2;:c;1A.;
2810         pubMeth::24=##12;:f;2A.;;",128,0,0,0
2811 @end smallexample
2812
2813 @node Method Modifiers
2814 @section Method Modifiers (@code{const}, @code{volatile}, @code{const volatile})
2815
2816 << based on a6.C >>
2817
2818 In the class example described above all the methods have the normal
2819 modifier.  This method modifier information is located just after the
2820 protection information for the method.  This field has four possible
2821 character values.  Normal methods use @samp{A}, const methods use
2822 @samp{B}, volatile methods use @samp{C}, and const volatile methods use
2823 @samp{D}.  Consider the class definition below:
2824
2825 @example
2826 class A @{
2827 public:
2828         int ConstMeth (int arg) const @{ return arg; @};
2829         char VolatileMeth (char arg) volatile @{ return arg; @};
2830         float ConstVolMeth (float arg) const volatile @{return arg; @};
2831 @};
2832 @end example
2833
2834 This class is described by the following stab:
2835
2836 @display
2837 .stabs "class(A):sym_desc(struct)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(1)
2838         meth_name(ConstMeth)::type_def(21)sym_desc(method)
2839         returning(int);:arg(int);protection(public)modifier(const)virtual(no);
2840         meth_name(VolatileMeth)::type_def(22)=sym_desc(method)
2841         returning(char);:arg(char);protection(public)modifier(volatile)virt(no)
2842         meth_name(ConstVolMeth)::type_def(23)=sym_desc(method)
2843         returning(float);:arg(float);protection(public)modifer(const volatile)
2844         virtual(no);;", @dots{}
2845 @end display
2846
2847 @example
2848 .stabs "A:T20=s1ConstMeth::21=##1;:i;2B.;VolatileMeth::22=##2;:c;2C.;
2849              ConstVolMeth::23=##12;:f;2D.;;",128,0,0,0
2850 @end example
2851
2852 @node Virtual Methods
2853 @section Virtual Methods
2854
2855 << The following examples are based on a4.C >>
2856
2857 The presence of virtual methods in a class definition adds additional
2858 data to the class description.  The extra data is appended to the
2859 description of the virtual method and to the end of the class
2860 description.  Consider the class definition below:
2861
2862 @example
2863 class A @{
2864 public:
2865         int Adat;
2866         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2867 @};
2868 @end example
2869
2870 This results in the stab below describing class A.  It defines a new
2871 type (20) which is an 8 byte structure.  The first field of the class
2872 struct is @samp{Adat}, an integer, starting at structure offset 0 and
2873 occupying 32 bits.
2874
2875 The second field in the class struct is not explicitly defined by the
2876 C++ class definition but is implied by the fact that the class
2877 contains a virtual method.  This field is the vtable pointer.  The
2878 name of the vtable pointer field starts with @samp{$vf} and continues with a
2879 type reference to the class it is part of.  In this example the type
2880 reference for class A is 20 so the name of its vtable pointer field is
2881 @samp{$vf20}, followed by the usual colon.
2882
2883 Next there is a type definition for the vtable pointer type (21).
2884 This is in turn defined as a pointer to another new type (22).
2885
2886 Type 22 is the vtable itself, which is defined as an array, indexed by
2887 a range of integers between 0 and 1, and whose elements are of type
2888 17.  Type 17 was the vtable record type defined by the boilerplate C++
2889 type definitions, as shown earlier.
2890
2891 The bit offset of the vtable pointer field is 32.  The number of bits
2892 in the field are not specified when the field is a vtable pointer.
2893
2894 Next is the method definition for the virtual member function @code{A_virt}.
2895 Its description starts out using the same format as the non-virtual
2896 member functions described above, except instead of a dot after the
2897 @samp{A} there is an asterisk, indicating that the function is virtual.
2898 Since is is virtual some addition information is appended to the end
2899 of the method description.
2900
2901 The first number represents the vtable index of the method.  This is a
2902 32 bit unsigned number with the high bit set, followed by a
2903 semi-colon.
2904
2905 The second number is a type reference to the first base class in the
2906 inheritence hierarchy defining the virtual member function.  In this
2907 case the class stab describes a base class so the virtual function is
2908 not overriding any other definition of the method.  Therefore the
2909 reference is to the type number of the class that the stab is
2910 describing (20).
2911
2912 This is followed by three semi-colons.  One marks the end of the
2913 current sub-section, one marks the end of the method field, and the
2914 third marks the end of the struct definition.
2915
2916 For classes containing virtual functions the very last section of the
2917 string part of the stab holds a type reference to the first base
2918 class.  This is preceeded by @samp{~%} and followed by a final semi-colon.
2919
2920 @display
2921 .stabs "class_name(A):type_def(20)=sym_desc(struct)struct_bytes(8)
2922         field_name(Adat):type_ref(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2923         field_name(A virt func ptr):type_def(21)=type_desc(ptr to)type_def(22)=
2924         sym_desc(array)index_type_ref(range of int from 0 to 1);
2925         elem_type_ref(vtbl elem type),
2926         bit_offset(32);
2927         meth_name(A_virt)::typedef(23)=sym_desc(method)returning(int);
2928         :arg_type(int),protection(public)normal(yes)virtual(yes)
2929         vtable_index(1);class_first_defining(A);;;~%first_base(A);",
2930         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2931 @end display
2932
2933 @c FIXME: bogus line break.
2934 @example
2935 .stabs "A:t20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
2936         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
2937 @end example
2938
2939 @node Inheritence
2940 @section Inheritence
2941
2942 Stabs describing C++ derived classes include additional sections that
2943 describe the inheritence hierarchy of the class.  A derived class stab
2944 also encodes the number of base classes.  For each base class it tells
2945 if the base class is virtual or not, and if the inheritence is private
2946 or public.  It also gives the offset into the object of the portion of
2947 the object corresponding to each base class.
2948
2949 This additional information is embeded in the class stab following the
2950 number of bytes in the struct.  First the number of base classes
2951 appears bracketed by an exclamation point and a comma.
2952
2953 Then for each base type there repeats a series: a virtual character, a
2954 visibilty character, a number, a comma, another number, and a
2955 semi-colon.
2956
2957 The virtual character is @samp{1} if the base class is virtual and
2958 @samp{0} if not.  The visibility character is @samp{2} if the derivation
2959 is public, @samp{1} if it is protected, and @samp{0} if it is private.
2960 Debuggers should ignore virtual or visibility characters they do not
2961 recognize, and assume a reasonable default (such as public and
2962 non-virtual) (GDB 4.11 does not, but this should be fixed in the next
2963 GDB release).
2964
2965 The number following the virtual and visibility characters is the offset
2966 from the start of the object to the part of the object pertaining to the
2967 base class.
2968
2969 After the comma, the second number is a type_descriptor for the base
2970 type.  Finally a semi-colon ends the series, which repeats for each
2971 base class.
2972
2973 The source below defines three base classes @code{A}, @code{B}, and
2974 @code{C} and the derived class @code{D}.
2975
2976
2977 @example
2978 class A @{
2979 public:
2980         int Adat;
2981         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2982 @};
2983
2984 class B @{
2985 public:
2986         int B_dat;
2987         virtual int B_virt (int arg) @{return arg; @};
2988 @};
2989
2990 class C @{
2991 public:
2992         int Cdat;
2993         virtual int C_virt (int arg) @{return arg; @};
2994 @};
2995
2996 class D : A, virtual B, public C @{
2997 public:
2998         int Ddat;
2999         virtual int A_virt (int arg ) @{ return arg+1; @};
3000         virtual int B_virt (int arg)  @{ return arg+2; @};
3001         virtual int C_virt (int arg)  @{ return arg+3; @};
3002         virtual int D_virt (int arg)  @{ return arg; @};
3003 @};
3004 @end example
3005
3006 Class stabs similar to the ones described earlier are generated for
3007 each base class.
3008
3009 @c FIXME!!! the linebreaks in the following example probably make the
3010 @c examples literally unusable, but I don't know any other way to get
3011 @c them on the page.
3012 @c One solution would be to put some of the type definitions into
3013 @c separate stabs, even if that's not exactly what the compiler actually
3014 @c emits.
3015 @smallexample
3016 .stabs "A:T20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
3017         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
3018
3019 .stabs "B:Tt25=s8Bdat:1,0,32;$vf25:21,32;B_virt::26=##1;
3020         :i;2A*-2147483647;25;;;~%25;",128,0,0,0
3021
3022 .stabs "C:Tt28=s8Cdat:1,0,32;$vf28:21,32;C_virt::29=##1;
3023         :i;2A*-2147483647;28;;;~%28;",128,0,0,0
3024 @end smallexample
3025
3026 In the stab describing derived class @code{D} below, the information about
3027 the derivation of this class is encoded as follows.
3028
3029 @display
3030 .stabs "derived_class_name:symbol_descriptors(struct tag&type)=
3031         type_descriptor(struct)struct_bytes(32)!num_bases(3),
3032         base_virtual(no)inheritence_public(no)base_offset(0),
3033         base_class_type_ref(A);
3034         base_virtual(yes)inheritence_public(no)base_offset(NIL),
3035         base_class_type_ref(B);
3036         base_virtual(no)inheritence_public(yes)base_offset(64),
3037         base_class_type_ref(C); @dots{}
3038 @end display
3039
3040 @c FIXME! fake linebreaks.
3041 @smallexample
3042 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:
3043         1,160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt:
3044         :32:i;2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;
3045         28;;D_virt::32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3046 @end smallexample
3047
3048 @node Virtual Base Classes
3049 @section Virtual Base Classes
3050
3051 A derived class object consists of a concatination in memory of the data
3052 areas defined by each base class, starting with the leftmost and ending
3053 with the rightmost in the list of base classes.  The exception to this
3054 rule is for virtual inheritence.  In the example above, class @code{D}
3055 inherits virtually from base class @code{B}.  This means that an
3056 instance of a @code{D} object will not contain its own @code{B} part but
3057 merely a pointer to a @code{B} part, known as a virtual base pointer.
3058
3059 In a derived class stab, the base offset part of the derivation
3060 information, described above, shows how the base class parts are
3061 ordered.  The base offset for a virtual base class is always given as 0.
3062 Notice that the base offset for @code{B} is given as 0 even though
3063 @code{B} is not the first base class.  The first base class @code{A}
3064 starts at offset 0.
3065
3066 The field information part of the stab for class @code{D} describes the field
3067 which is the pointer to the virtual base class @code{B}. The vbase pointer
3068 name is @samp{$vb} followed by a type reference to the virtual base class.
3069 Since the type id for @code{B} in this example is 25, the vbase pointer name
3070 is @samp{$vb25}.
3071
3072 @c FIXME!! fake linebreaks below
3073 @smallexample
3074 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:1,
3075        160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt::32:i;
3076        2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;28;;D_virt:
3077        :32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3078 @end smallexample
3079
3080 Following the name and a semicolon is a type reference describing the
3081 type of the virtual base class pointer, in this case 24.  Type 24 was
3082 defined earlier as the type of the @code{B} class @code{this} pointer.  The
3083 @code{this} pointer for a class is a pointer to the class type.
3084
3085 @example
3086 .stabs "this:P24=*25=xsB:",64,0,0,8
3087 @end example
3088
3089 Finally the field offset part of the vbase pointer field description
3090 shows that the vbase pointer is the first field in the @code{D} object,
3091 before any data fields defined by the class.  The layout of a @code{D}
3092 class object is a follows, @code{Adat} at 0, the vtable pointer for
3093 @code{A} at 32, @code{Cdat} at 64, the vtable pointer for C at 96, the
3094 virtual base pointer for @code{B} at 128, and @code{Ddat} at 160.
3095
3096
3097 @node Static Members
3098 @section Static Members
3099
3100 The data area for a class is a concatenation of the space used by the
3101 data members of the class.  If the class has virtual methods, a vtable
3102 pointer follows the class data.  The field offset part of each field
3103 description in the class stab shows this ordering.
3104
3105 << How is this reflected in stabs?  See Cygnus bug #677 for some info.  >>
3106
3107 @node Stab Types
3108 @appendix Table of Stab Types
3109
3110 The following are all the possible values for the stab type field, for
3111 a.out files, in numeric order.  This does not apply to XCOFF, but
3112 it does apply to stabs in sections (@pxref{Stab Sections}).  Stabs in
3113 ECOFF use these values but add 0x8f300 to distinguish them from non-stab
3114 symbols.
3115
3116 The symbolic names are defined in the file @file{include/aout/stabs.def}.
3117
3118 @menu
3119 * Non-Stab Symbol Types::       Types from 0 to 0x1f
3120 * Stab Symbol Types::           Types from 0x20 to 0xff
3121 @end menu
3122
3123 @node Non-Stab Symbol Types
3124 @appendixsec Non-Stab Symbol Types
3125
3126 The following types are used by the linker and assembler, not by stab
3127 directives.  Since this document does not attempt to describe aspects of
3128 object file format other than the debugging format, no details are
3129 given.
3130
3131 @c Try to get most of these to fit on a single line.
3132 @iftex
3133 @tableindent=1.5in
3134 @end iftex
3135
3136 @table @code
3137 @item 0x0     N_UNDF
3138 Undefined symbol
3139
3140 @item 0x2     N_ABS
3141 File scope absolute symbol
3142
3143 @item 0x3     N_ABS | N_EXT
3144 External absolute symbol
3145
3146 @item 0x4     N_TEXT
3147 File scope text symbol
3148
3149 @item 0x5     N_TEXT | N_EXT
3150 External text symbol
3151
3152 @item 0x6     N_DATA
3153 File scope data symbol
3154
3155 @item 0x7     N_DATA | N_EXT
3156 External data symbol
3157
3158 @item 0x8     N_BSS
3159 File scope BSS symbol
3160
3161 @item 0x9     N_BSS | N_EXT
3162 External BSS symbol
3163
3164 @item 0x0c    N_FN_SEQ
3165 Same as @code{N_FN}, for Sequent compilers
3166
3167 @item 0x0a    N_INDR
3168 Symbol is indirected to another symbol
3169
3170 @item 0x12    N_COMM
3171 Common---visible after shared library dynamic link
3172
3173 @item 0x14 N_SETA
3174 @itemx 0x15 N_SETA | N_EXT
3175 Absolute set element
3176
3177 @item 0x16 N_SETT
3178 @itemx 0x17 N_SETT | N_EXT
3179 Text segment set element
3180
3181 @item 0x18 N_SETD
3182 @itemx 0x19 N_SETD | N_EXT
3183 Data segment set element
3184
3185 @item 0x1a N_SETB
3186 @itemx 0x1b N_SETB | N_EXT
3187 BSS segment set element
3188
3189 @item 0x1c N_SETV
3190 @itemx 0x1d N_SETV | N_EXT
3191 Pointer to set vector
3192
3193 @item 0x1e N_WARNING
3194 Print a warning message during linking
3195
3196 @item 0x1f    N_FN
3197 File name of a @file{.o} file
3198 @end table
3199
3200 @node Stab Symbol Types
3201 @appendixsec Stab Symbol Types
3202
3203 The following symbol types indicate that this is a stab.  This is the
3204 full list of stab numbers, including stab types that are used in
3205 languages other than C.
3206
3207 @table @code
3208 @item 0x20     N_GSYM
3209 Global symbol; see @ref{Global Variables}.
3210
3211 @item 0x22     N_FNAME
3212 Function name (for BSD Fortran); see @ref{Procedures}.
3213
3214 @item 0x24     N_FUN
3215 Function name (@pxref{Procedures}) or text segment variable
3216 (@pxref{Statics}).
3217
3218 @item 0x26 N_STSYM
3219 Data segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3220
3221 @item 0x28 N_LCSYM
3222 BSS segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3223
3224 @item 0x2a N_MAIN
3225 Name of main routine; see @ref{Main Program}.
3226
3227 @item 0x2c N_ROSYM
3228 Variable in @code{.rodata} section; see @ref{Statics}.
3229
3230 @item 0x30     N_PC
3231 Global symbol (for Pascal); see @ref{N_PC}.
3232
3233 @item 0x32     N_NSYMS
3234 Number of symbols (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_NSYMS}.
3235
3236 @item 0x34     N_NOMAP
3237 No DST map; see @ref{N_NOMAP}.
3238
3239 @c FIXME: describe this solaris feature in the body of the text (see
3240 @c comments in include/aout/stab.def).
3241 @item 0x38 N_OBJ
3242 Object file (Solaris2).
3243
3244 @c See include/aout/stab.def for (a little) more info.
3245 @item 0x3c N_OPT
3246 Debugger options (Solaris2).
3247
3248 @item 0x40     N_RSYM
3249 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3250
3251 @item 0x42     N_M2C
3252 Modula-2 compilation unit; see @ref{N_M2C}.
3253
3254 @item 0x44     N_SLINE
3255 Line number in text segment; see @ref{Line Numbers}.
3256
3257 @item 0x46     N_DSLINE
3258 Line number in data segment; see @ref{Line Numbers}.
3259
3260 @item 0x48     N_BSLINE
3261 Line number in bss segment; see @ref{Line Numbers}.
3262
3263 @item 0x48     N_BROWS
3264 Sun source code browser, path to @file{.cb} file; see @ref{N_BROWS}.
3265
3266 @item 0x4a     N_DEFD
3267 GNU Modula2 definition module dependency; see @ref{N_DEFD}.
3268
3269 @item 0x4c N_FLINE
3270 Function start/body/end line numbers (Solaris2).
3271
3272 @item 0x50     N_EHDECL
3273 GNU C++ exception variable; see @ref{N_EHDECL}.
3274
3275 @item 0x50     N_MOD2
3276 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_MOD2}.
3277
3278 @item 0x54     N_CATCH
3279 GNU C++ @code{catch} clause; see @ref{N_CATCH}.
3280
3281 @item 0x60     N_SSYM
3282 Structure of union element; see @ref{N_SSYM}.
3283
3284 @item 0x62 N_ENDM
3285 Last stab for module (Solaris2).
3286
3287 @item 0x64     N_SO
3288 Path and name of source file; see @ref{Source Files}.
3289
3290 @item 0x80 N_LSYM
3291 Stack variable (@pxref{Stack Variables}) or type (@pxref{Typedefs}).
3292
3293 @item 0x82     N_BINCL
3294 Beginning of an include file (Sun only); see @ref{Include Files}.
3295
3296 @item 0x84     N_SOL
3297 Name of include file; see @ref{Include Files}.
3298
3299 @item 0xa0     N_PSYM
3300 Parameter variable; see @ref{Parameters}.
3301
3302 @item 0xa2     N_EINCL
3303 End of an include file; see @ref{Include Files}.
3304
3305 @item 0xa4     N_ENTRY
3306 Alternate entry point; see @ref{Alternate Entry Points}.
3307
3308 @item 0xc0     N_LBRAC
3309 Beginning of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3310
3311 @item 0xc2     N_EXCL
3312 Place holder for a deleted include file; see @ref{Include Files}.
3313
3314 @item 0xc4     N_SCOPE
3315 Modula2 scope information (Sun linker); see @ref{N_SCOPE}.
3316
3317 @item 0xe0     N_RBRAC
3318 End of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3319
3320 @item 0xe2     N_BCOMM
3321 Begin named common block; see @ref{Common Blocks}.
3322
3323 @item 0xe4     N_ECOMM
3324 End named common block; see @ref{Common Blocks}.
3325
3326 @item 0xe8     N_ECOML
3327 Member of a common block; see @ref{Common Blocks}.
3328
3329 @c FIXME: How does this really work?  Move it to main body of document.
3330 @item 0xea N_WITH
3331 Pascal @code{with} statement: type,,0,0,offset (Solaris2).
3332
3333 @item 0xf0     N_NBTEXT
3334 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3335
3336 @item 0xf2     N_NBDATA
3337 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3338
3339 @item 0xf4     N_NBBSS
3340 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3341
3342 @item 0xf6     N_NBSTS
3343 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3344
3345 @item 0xf8     N_NBLCS
3346 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3347 @end table
3348
3349 @c Restore the default table indent
3350 @iftex
3351 @tableindent=.8in
3352 @end iftex
3353
3354 @node Symbol Descriptors
3355 @appendix Table of Symbol Descriptors
3356
3357 The symbol descriptor is the character which follows the colon in many
3358 stabs, and which tells what kind of stab it is.  @xref{String Field},
3359 for more information about their use.
3360
3361 @c Please keep this alphabetical
3362 @table @code
3363 @c In TeX, this looks great, digit is in italics.  But makeinfo insists
3364 @c on putting it in `', not realizing that @var should override @code.
3365 @c I don't know of any way to make makeinfo do the right thing.  Seems
3366 @c like a makeinfo bug to me.
3367 @item @var{digit}
3368 @itemx (
3369 @itemx -
3370 Variable on the stack; see @ref{Stack Variables}.
3371
3372 @item :
3373 C++ nested symbol; see @xref{Nested Symbols}
3374
3375 @item a
3376 Parameter passed by reference in register; see @ref{Reference Parameters}.
3377
3378 @item b
3379 Based variable; see @ref{Based Variables}.
3380
3381 @item c
3382 Constant; see @ref{Constants}.
3383
3384 @item C
3385 Conformant array bound (Pascal, maybe other languages); @ref{Conformant
3386 Arrays}.  Name of a caught exception (GNU C++).  These can be
3387 distinguished because the latter uses @code{N_CATCH} and the former uses
3388 another symbol type.
3389
3390 @item d
3391 Floating point register variable; see @ref{Register Variables}.
3392
3393 @item D
3394 Parameter in floating point register; see @ref{Register Parameters}.
3395
3396 @item f
3397 File scope function; see @ref{Procedures}.
3398
3399 @item F
3400 Global function; see @ref{Procedures}.
3401
3402 @item G
3403 Global variable; see @ref{Global Variables}.
3404
3405 @item i
3406 @xref{Register Parameters}.
3407
3408 @item I
3409 Internal (nested) procedure; see @ref{Nested Procedures}.
3410
3411 @item J
3412 Internal (nested) function; see @ref{Nested Procedures}.
3413
3414 @item L
3415 Label name (documented by AIX, no further information known).
3416
3417 @item m
3418 Module; see @ref{Procedures}.
3419
3420 @item p
3421 Argument list parameter; see @ref{Parameters}.
3422
3423 @item pP
3424 @xref{Parameters}.
3425
3426 @item pF
3427 Fortran Function parameter; see @ref{Parameters}.
3428
3429 @item P
3430 Unfortunately, three separate meanings have been independently invented
3431 for this symbol descriptor.  At least the GNU and Sun uses can be
3432 distinguished by the symbol type.  Global Procedure (AIX) (symbol type
3433 used unknown); see @ref{Procedures}.  Register parameter (GNU) (symbol
3434 type @code{N_PSYM}); see @ref{Parameters}.  Prototype of function
3435 referenced by this file (Sun @code{acc}) (symbol type @code{N_FUN}).
3436
3437 @item Q
3438 Static Procedure; see @ref{Procedures}.
3439
3440 @item R
3441 Register parameter; see @ref{Register Parameters}.
3442
3443 @item r
3444 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3445
3446 @item S
3447 File scope variable; see @ref{Statics}.
3448
3449 @item s
3450 Local variable (OS9000).
3451
3452 @item t
3453 Type name; see @ref{Typedefs}.
3454
3455 @item T
3456 Enumeration, structure, or union tag; see @ref{Typedefs}.
3457
3458 @item v
3459 Parameter passed by reference; see @ref{Reference Parameters}.
3460
3461 @item V
3462 Procedure scope static variable; see @ref{Statics}.
3463
3464 @item x
3465 Conformant array; see @ref{Conformant Arrays}.
3466
3467 @item X
3468 Function return variable; see @ref{Parameters}.
3469 @end table
3470
3471 @node Type Descriptors
3472 @appendix Table of Type Descriptors
3473
3474 The type descriptor is the character which follows the type number and
3475 an equals sign.  It specifies what kind of type is being defined.
3476 @xref{String Field}, for more information about their use.
3477
3478 @table @code
3479 @item @var{digit}
3480 @itemx (
3481 Type reference; see @ref{String Field}.
3482
3483 @item -
3484 Reference to builtin type; see @ref{Negative Type Numbers}.
3485
3486 @item #
3487 Method (C++); see @ref{Method Type Descriptor}.
3488
3489 @item *
3490 Pointer; see @ref{Miscellaneous Types}.
3491
3492 @item &
3493 Reference (C++).
3494
3495 @item @@
3496 Type Attributes (AIX); see @ref{String Field}.  Member (class and variable)
3497 type (GNU C++); see @ref{Member Type Descriptor}.
3498
3499 @item a
3500 Array; see @ref{Arrays}.
3501
3502 @item A
3503 Open array; see @ref{Arrays}.
3504
3505 @item b
3506 Pascal space type (AIX); see @ref{Miscellaneous Types}.  Builtin integer
3507 type (Sun); see @ref{Builtin Type Descriptors}.  Const and volatile
3508 qualfied type (OS9000).
3509
3510 @item B
3511 Volatile-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3512
3513 @item c
3514 Complex builtin type (AIX); see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3515 Const-qualified type (OS9000).
3516
3517 @item C
3518 COBOL Picture type.  See AIX documentation for details.
3519
3520 @item d
3521 File type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3522
3523 @item D
3524 N-dimensional dynamic array; see @ref{Arrays}.
3525
3526 @item e
3527 Enumeration type; see @ref{Enumerations}.
3528
3529 @item E
3530 N-dimensional subarray; see @ref{Arrays}.
3531
3532 @item f
3533 Function type; see @ref{Function Types}.
3534
3535 @item F
3536 Pascal function parameter; see @ref{Function Types}
3537
3538 @item g
3539 Builtin floating point type; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3540
3541 @item G
3542 COBOL Group.  See AIX documentation for details.
3543
3544 @item i
3545 Imported type (AIX); see @ref{Cross-References}.  Volatile-qualified
3546 type (OS9000).
3547
3548 @item k
3549 Const-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3550
3551 @item K
3552 COBOL File Descriptor.  See AIX documentation for details.
3553
3554 @item M
3555 Multiple instance type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3556
3557 @item n
3558 String type; see @ref{Strings}.
3559
3560 @item N
3561 Stringptr; see @ref{Strings}.
3562
3563 @item o
3564 Opaque type; see @ref{Typedefs}.
3565
3566 @item p
3567 Procedure; see @ref{Function Types}.
3568
3569 @item P
3570 Packed array; see @ref{Arrays}.
3571
3572 @item r
3573 Range type; see @ref{Subranges}.
3574
3575 @item R
3576 Builtin floating type; see @ref{Builtin Type Descriptors} (Sun).  Pascal
3577 subroutine parameter; see @ref{Function Types} (AIX).  Detecting this
3578 conflict is possible with careful parsing (hint: a Pascal subroutine
3579 parameter type will always contain a comma, and a builtin type
3580 descriptor never will).
3581
3582 @item s
3583 Structure type; see @ref{Structures}.
3584
3585 @item S
3586 Set type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3587
3588 @item u
3589 Union; see @ref{Unions}.
3590
3591 @item v
3592 Variant record.  This is a Pascal and Modula-2 feature which is like a
3593 union within a struct in C.  See AIX documentation for details.
3594
3595 @item w
3596 Wide character; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3597
3598 @item x
3599 Cross-reference; see @ref{Cross-References}.
3600
3601 @item Y
3602 Used by IBM's xlC C++ compiler (for structures, I think).
3603
3604 @item z
3605 gstring; see @ref{Strings}.
3606 @end table
3607
3608 @node Expanded Reference
3609 @appendix Expanded Reference by Stab Type
3610
3611 @c FIXME: This appendix should go away; see N_PSYM or N_SO for an example.
3612
3613 For a full list of stab types, and cross-references to where they are
3614 described, see @ref{Stab Types}.  This appendix just covers certain
3615 stabs which are not yet described in the main body of this document;
3616 eventually the information will all be in one place.
3617
3618 Format of an entry:
3619
3620 The first line is the symbol type (see @file{include/aout/stab.def}).
3621
3622 The second line describes the language constructs the symbol type
3623 represents.
3624
3625 The third line is the stab format with the significant stab fields
3626 named and the rest NIL.
3627
3628 Subsequent lines expand upon the meaning and possible values for each
3629 significant stab field.
3630
3631 Finally, any further information.
3632
3633 @menu
3634 * N_PC::                        Pascal global symbol
3635 * N_NSYMS::                     Number of symbols
3636 * N_NOMAP::                     No DST map
3637 * N_M2C::                       Modula-2 compilation unit
3638 * N_BROWS::                     Path to .cb file for Sun source code browser
3639 * N_DEFD::                      GNU Modula2 definition module dependency
3640 * N_EHDECL::                    GNU C++ exception variable
3641 * N_MOD2::                      Modula2 information "for imc"
3642 * N_CATCH::                     GNU C++ "catch" clause
3643 * N_SSYM::                      Structure or union element
3644 * N_SCOPE::                     Modula2 scope information (Sun only)
3645 * Gould::                       non-base register symbols used on Gould systems
3646 * N_LENG::                      Length of preceding entry
3647 @end menu
3648
3649 @node N_PC
3650 @section N_PC
3651
3652 @deffn @code{.stabs} N_PC
3653 @findex N_PC
3654 Global symbol (for Pascal).
3655
3656 @example
3657 "name" -> "symbol_name"  <<?>>
3658 value  -> supposedly the line number (stab.def is skeptical)
3659 @end example
3660
3661 @display
3662 @file{stabdump.c} says:
3663
3664 global pascal symbol: name,,0,subtype,line
3665 << subtype? >>
3666 @end display
3667 @end deffn
3668
3669 @node N_NSYMS
3670 @section N_NSYMS
3671
3672 @deffn @code{.stabn} N_NSYMS
3673 @findex N_NSYMS
3674 Number of symbols (according to Ultrix V4.0).
3675
3676 @display
3677         0, files,,funcs,lines (stab.def)
3678 @end display
3679 @end deffn
3680
3681 @node N_NOMAP
3682 @section N_NOMAP
3683
3684 @deffn @code{.stabs} N_NOMAP
3685 @findex N_NOMAP
3686 No DST map for symbol (according to Ultrix V4.0).  I think this means a
3687 variable has been optimized out.
3688
3689 @display
3690         name, ,0,type,ignored (stab.def)
3691 @end display
3692 @end deffn
3693
3694 @node N_M2C
3695 @section N_M2C
3696
3697 @deffn @code{.stabs} N_M2C
3698 @findex N_M2C
3699 Modula-2 compilation unit.
3700
3701 @example
3702 "string" -> "unit_name,unit_time_stamp[,code_time_stamp]"
3703 desc   -> unit_number
3704 value  -> 0 (main unit)
3705           1 (any other unit)
3706 @end example
3707
3708 See @cite{Dbx and Dbxtool Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, for
3709 more information.
3710
3711 @end deffn
3712
3713 @node N_BROWS
3714 @section N_BROWS
3715
3716 @deffn @code{.stabs} N_BROWS
3717 @findex N_BROWS
3718 Sun source code browser, path to @file{.cb} file
3719
3720 <<?>>
3721 "path to associated @file{.cb} file"
3722
3723 Note: N_BROWS has the same value as N_BSLINE.
3724 @end deffn
3725
3726 @node N_DEFD
3727 @section N_DEFD
3728
3729 @deffn @code{.stabn} N_DEFD
3730 @findex N_DEFD
3731 GNU Modula2 definition module dependency.
3732
3733 GNU Modula-2 definition module dependency.  The value is the
3734 modification time of the definition file.  The other field is non-zero
3735 if it is imported with the GNU M2 keyword @code{%INITIALIZE}.  Perhaps
3736 @code{N_M2C} can be used if there are enough empty fields?
3737 @end deffn
3738
3739 @node N_EHDECL
3740 @section N_EHDECL
3741
3742 @deffn @code{.stabs} N_EHDECL
3743 @findex N_EHDECL
3744 GNU C++ exception variable <<?>>.
3745
3746 "@var{string} is variable name"
3747
3748 Note: conflicts with @code{N_MOD2}.
3749 @end deffn
3750
3751 @node N_MOD2
3752 @section N_MOD2
3753
3754 @deffn @code{.stab?} N_MOD2
3755 @findex N_MOD2
3756 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0)
3757
3758 Note: conflicts with @code{N_EHDECL}  <<?>>
3759 @end deffn
3760
3761 @node N_CATCH
3762 @section N_CATCH
3763
3764 @deffn @code{.stabn} N_CATCH
3765 @findex N_CATCH
3766 GNU C++ @code{catch} clause
3767
3768 GNU C++ @code{catch} clause.  The value is its address.  The desc field
3769 is nonzero if this entry is immediately followed by a @code{CAUGHT} stab
3770 saying what exception was caught.  Multiple @code{CAUGHT} stabs means
3771 that multiple exceptions can be caught here.  If desc is 0, it means all
3772 exceptions are caught here.
3773 @end deffn
3774
3775 @node N_SSYM
3776 @section N_SSYM
3777
3778 @deffn @code{.stabn} N_SSYM
3779 @findex N_SSYM
3780 Structure or union element.
3781
3782 The value is the offset in the structure.
3783
3784 <<?looking at structs and unions in C I didn't see these>>
3785 @end deffn
3786
3787 @node N_SCOPE
3788 @section N_SCOPE
3789
3790 @deffn @code{.stab?} N_SCOPE
3791 @findex N_SCOPE
3792 Modula2 scope information (Sun linker)
3793 <<?>>
3794 @end deffn
3795
3796 @node Gould
3797 @section Non-base registers on Gould systems
3798
3799 @deffn @code{.stab?} N_NBTEXT
3800 @deffnx @code{.stab?} N_NBDATA
3801 @deffnx @code{.stab?} N_NBBSS
3802 @deffnx @code{.stab?} N_NBSTS
3803 @deffnx @code{.stab?} N_NBLCS
3804 @findex N_NBTEXT
3805 @findex N_NBDATA
3806 @findex N_NBBSS
3807 @findex N_NBSTS
3808 @findex N_NBLCS
3809 These are used on Gould systems for non-base registers syms.
3810
3811 However, the following values are not the values used by Gould; they are
3812 the values which GNU has been documenting for these values for a long
3813 time, without actually checking what Gould uses.  I include these values
3814 only because perhaps some someone actually did something with the GNU
3815 information (I hope not, why GNU knowingly assigned wrong values to
3816 these in the header file is a complete mystery to me).
3817
3818 @example
3819 240    0xf0     N_NBTEXT  ??
3820 242    0xf2     N_NBDATA  ??
3821 244    0xf4     N_NBBSS   ??
3822 246    0xf6     N_NBSTS   ??
3823 248    0xf8     N_NBLCS   ??
3824 @end example
3825 @end deffn
3826
3827 @node N_LENG
3828 @section N_LENG
3829
3830 @deffn @code{.stabn} N_LENG
3831 @findex N_LENG
3832 Second symbol entry containing a length-value for the preceding entry.
3833 The value is the length.
3834 @end deffn
3835
3836 @node Questions
3837 @appendix Questions and Anomalies
3838
3839 @itemize @bullet
3840 @item
3841 @c I think this is changed in GCC 2.4.5 to put the line number there.
3842 For GNU C stabs defining local and global variables (@code{N_LSYM} and
3843 @code{N_GSYM}), the desc field is supposed to contain the source
3844 line number on which the variable is defined.  In reality the desc
3845 field is always 0.  (This behavior is defined in @file{dbxout.c} and
3846 putting a line number in desc is controlled by @samp{#ifdef
3847 WINNING_GDB}, which defaults to false). GDB supposedly uses this
3848 information if you say @samp{list @var{var}}.  In reality, @var{var} can
3849 be a variable defined in the program and GDB says @samp{function
3850 @var{var} not defined}.
3851
3852 @item
3853 In GNU C stabs, there seems to be no way to differentiate tag types:
3854 structures, unions, and enums (symbol descriptor @samp{T}) and typedefs
3855 (symbol descriptor @samp{t}) defined at file scope from types defined locally
3856 to a procedure or other more local scope.  They all use the @code{N_LSYM}
3857 stab type.  Types defined at procedure scope are emited after the
3858 @code{N_RBRAC} of the preceding function and before the code of the
3859 procedure in which they are defined.  This is exactly the same as
3860 types defined in the source file between the two procedure bodies.
3861 GDB overcompensates by placing all types in block #1, the block for
3862 symbols of file scope.  This is true for default, @samp{-ansi} and
3863 @samp{-traditional} compiler options. (Bugs gcc/1063, gdb/1066.)
3864
3865 @item
3866 What ends the procedure scope?  Is it the proc block's @code{N_RBRAC} or the
3867 next @code{N_FUN}?  (I believe its the first.)
3868 @end itemize
3869
3870 @node Stab Sections
3871 @appendix Using Stabs in Their Own Sections
3872
3873 Many object file formats allow tools to create object files with custom
3874 sections containing any arbitrary data.  For any such object file
3875 format, stabs can be embedded in special sections.  This is how stabs
3876 are used with ELF and SOM, and aside from ECOFF and XCOFF, is how stabs
3877 are used with COFF.
3878
3879 @menu
3880 * Stab Section Basics::    How to embed stabs in sections
3881 * ELF Linker Relocation::  Sun ELF hacks
3882 @end menu
3883
3884 @node Stab Section Basics
3885 @appendixsec How to Embed Stabs in Sections
3886
3887 The assembler creates two custom sections, a section named @code{.stab}
3888 which contains an array of fixed length structures, one struct per stab,
3889 and a section named @code{.stabstr} containing all the variable length
3890 strings that are referenced by stabs in the @code{.stab} section.  The
3891 byte order of the stabs binary data depends on the object file format.
3892 For ELF, it matches the byte order of the ELF file itself, as determined
3893 from the @code{EI_DATA} field in the @code{e_ident} member of the ELF
3894 header.  For SOM, it is always big-endian (is this true??? FIXME).  For
3895 COFF, it matches the byte order of the COFF headers.  The meaning of the
3896 fields is the same as for a.out (@pxref{Symbol Table Format}), except
3897 that the @code{n_strx} field is relative to the strings for the current
3898 compilation unit (which can be found using the synthetic N_UNDF stab
3899 described below), rather than the entire string table.
3900
3901 The first stab in the @code{.stab} section for each compilation unit is
3902 synthetic, generated entirely by the assembler, with no corresponding
3903 @code{.stab} directive as input to the assembler.  This stab contains
3904 the following fields:
3905
3906 @table @code
3907 @item n_strx
3908 Offset in the @code{.stabstr} section to the source filename.
3909
3910 @item n_type
3911 @code{N_UNDF}.
3912
3913 @item n_other
3914 Unused field, always zero.
3915 This may eventually be used to hold overflows from the count in
3916 the @code{n_desc} field.
3917
3918 @item n_desc
3919 Count of upcoming symbols, i.e., the number of remaining stabs for this
3920 source file.
3921
3922 @item n_value
3923 Size of the string table fragment associated with this source file, in
3924 bytes.
3925 @end table
3926
3927 The @code{.stabstr} section always starts with a null byte (so that string
3928 offsets of zero reference a null string), followed by random length strings,
3929 each of which is null byte terminated.
3930
3931 The ELF section header for the @code{.stab} section has its
3932 @code{sh_link} member set to the section number of the @code{.stabstr}
3933 section, and the @code{.stabstr} section has its ELF section
3934 header @code{sh_type} member set to @code{SHT_STRTAB} to mark it as a
3935 string table.  SOM and COFF have no way of linking the sections together
3936 or marking them as string tables.
3937
3938 For COFF, the @code{.stab} and @code{.stabstr} sections may be simply
3939 concatenated by the linker.  GDB then uses the @code{n_desc} fields to
3940 figure out the extent of the original sections.  Similarly, the
3941 @code{n_value} fields of the header symbols are added together in order
3942 to get the actual position of the strings in a desired @code{.stabstr}
3943 section.  Although this design obviates any need for the linker to
3944 relocate or otherwise manipulate @code{.stab} and @code{.stabstr}
3945 sections, it also requires some care to ensure that the offsets are
3946 calculated correctly.  For instance, if the linker were to pad in
3947 between the @code{.stabstr} sections before concatenating, then the
3948 offsets to strings in the middle of the executable's @code{.stabstr}
3949 section would be wrong.
3950
3951 The GNU linker is able to optimize stabs information by merging
3952 duplicate strings and removing duplicate header file information
3953 (@pxref{Include Files}).  When some versions of the GNU linker optimize
3954 stabs in sections, they remove the leading @code{N_UNDF} symbol and
3955 arranges for all the @code{n_strx} fields to be relative to the start of
3956 the @code{.stabstr} section.
3957
3958 @node ELF Linker Relocation
3959 @appendixsec Having the Linker Relocate Stabs in ELF 
3960
3961 This section describes some Sun hacks for Stabs in ELF; it does not
3962 apply to COFF or SOM.
3963
3964 To keep linking fast, you don't want the linker to have to relocate very
3965 many stabs.  Making sure this is done for @code{N_SLINE},
3966 @code{N_RBRAC}, and @code{N_LBRAC} stabs is the most important thing
3967 (see the descriptions of those stabs for more information).  But Sun's
3968 stabs in ELF has taken this further, to make all addresses in the
3969 @code{n_value} field (functions and static variables) relative to the
3970 source file.  For the @code{N_SO} symbol itself, Sun simply omits the
3971 address.  To find the address of each section corresponding to a given
3972 source file, the compiler puts out symbols giving the address of each
3973 section for a given source file.  Since these are ELF (not stab)
3974 symbols, the linker relocates them correctly without having to touch the
3975 stabs section.  They are named @code{Bbss.bss} for the bss section,
3976 @code{Ddata.data} for the data section, and @code{Drodata.rodata} for
3977 the rodata section.  For the text section, there is no such symbol (but
3978 there should be, see below).  For an example of how these symbols work,
3979 @xref{Stab Section Transformations}.  GCC does not provide these symbols;
3980 it instead relies on the stabs getting relocated.  Thus addresses which
3981 would normally be relative to @code{Bbss.bss}, etc., are already
3982 relocated.  The Sun linker provided with Solaris 2.2 and earlier
3983 relocates stabs using normal ELF relocation information, as it would do
3984 for any section.  Sun has been threatening to kludge their linker to not
3985 do this (to speed up linking), even though the correct way to avoid
3986 having the linker do these relocations is to have the compiler no longer
3987 output relocatable values.  Last I heard they had been talked out of the
3988 linker kludge.  See Sun point patch 101052-01 and Sun bug 1142109.  With
3989 the Sun compiler this affects @samp{S} symbol descriptor stabs
3990 (@pxref{Statics}) and functions (@pxref{Procedures}).  In the latter
3991 case, to adopt the clean solution (making the value of the stab relative
3992 to the start of the compilation unit), it would be necessary to invent a
3993 @code{Ttext.text} symbol, analogous to the @code{Bbss.bss}, etc.,
3994 symbols.  I recommend this rather than using a zero value and getting
3995 the address from the ELF symbols.
3996
3997 Finding the correct @code{Bbss.bss}, etc., symbol is difficult, because
3998 the linker simply concatenates the @code{.stab} sections from each
3999 @file{.o} file without including any information about which part of a
4000 @code{.stab} section comes from which @file{.o} file.  The way GDB does
4001 this is to look for an ELF @code{STT_FILE} symbol which has the same
4002 name as the last component of the file name from the @code{N_SO} symbol
4003 in the stabs (for example, if the file name is @file{../../gdb/main.c},
4004 it looks for an ELF @code{STT_FILE} symbol named @code{main.c}).  This
4005 loses if different files have the same name (they could be in different
4006 directories, a library could have been copied from one system to
4007 another, etc.).  It would be much cleaner to have the @code{Bbss.bss}
4008 symbols in the stabs themselves.  Having the linker relocate them there
4009 is no more work than having the linker relocate ELF symbols, and it
4010 solves the problem of having to associate the ELF and stab symbols.
4011 However, no one has yet designed or implemented such a scheme.
4012
4013 @node Symbol Types Index
4014 @unnumbered Symbol Types Index
4015
4016 @printindex fn
4017
4018 @contents
4019 @bye